- 構造
- 結晶相
- イオンのもつれ
- 物理的及び化学的性質
- お名前
- モル質量
- 外見
- 密度
- 融点
- 沸点
- 水溶性
- 有機溶剤への溶解性
- 屈折率（nD）
- 反応性
- 合成
- 最初の方法
- 第二の方法
- 第三の方法
- 第四の方法
- 用途
- 肥料
- 工業用および原料として
- 薬
- 獣医
- フードフレーバー
- その他の用途
- リスク
- 参考文献
硫酸カリウムは化学式Kと無機塩の白色または無色である2 SO 4。酸性塩とアルカリ性塩の組み合わせであるため、14世紀にはすでに知られていました。17世紀には塩の複製と呼ばれていました。
硫酸カリウムはアルカナイトの鉱物の形で見られますが、その提示はいわゆるシュタースフルト塩でより一般的です。これらは、カリウム、マグネシウム、カルシウム、ナトリウムの硫酸塩の共結晶であり、レオナイトやポリハライトなどの鉱物で観察できます。
硫酸カリウムの構造式。ソース：ケミクンゲン
硫酸カリウムは低毒性の塩であり、目、気道、または消化管と接触したときにのみ刺激を引き起こします。発がん性または変異原性の証拠はありません。
硫酸カリウムは、特に塩化物の影響を受けやすい作物では、肥料として使用されます。たばこやジャガイモの場合がそうです。この化合物は、植物の3つの主要な栄養素の1つであるカリウムと、タンパク質に含まれる硫黄を提供します。
構造
結晶相
硫酸カリウムのもつれた結晶構造。出典：Ra'ike（Wikipedia）
最初の画像には、硫酸カリウムの構造式が示されています。四面体ジオメトリのSO 4 2-アニオンごとに2つのK +カチオンがあり、紫色の球で表すことができます（上の画像）。
したがって、上記では、K 2 SO 4の斜方晶構造があり、SO 4 2アニオンは黄色と赤の球で表されます。K +陽イオンは、すでに述べたように、紫色の球体です（少し頑健です）。
バーが実際に調整リンクに対応していると考える場合、この表現は混乱を引き起こす可能性があります。むしろ、それらはどのイオンがその周囲の別のイオンと直接または密接に相互作用するかを示します。これが、各酸素が5つのK +（O 3 SO 2 --K +）と「接続」されている理由であり、これらは、他の周囲の硫酸アニオンからの10の酸素と順番に接続されています。
次に、K 2 SO 4のカリウムにはやや「希少」な調整圏があります。
硫酸塩中のカリウムイオンの配位圏。ソース：スモークフット
多形β-Kには、この結晶構造に相当する2 SO 4。583ºCに加熱した場合、遷移はα-Kに発生する2 SO 4相六角形です、。
イオンのもつれ
確かに、K 2 SO 4の構造は、無機塩では異常に複雑です。そのイオンは一種の無意味なもつれを形成して配置され、肉眼では周期性に欠けています。
結晶学を専門とする人は、このもつれに3つの空間軸から観察して、より適切で説明的な方法でアプローチできます。
K理由注そのもつれ構造が説明できることを2 SO 4水和物を形成しない：H 2 O 分子が水和物カリウムカチオンの結晶格子に侵入する方法がありません。
また、イオンのもつれには非常に多くの相互作用が含まれるため、この結晶格子にはかなりの熱安定性があると予想されます。K 2 SO 4の融点は1,069ºCであり、これはそのイオンが強く凝集していることを示しています。
物理的及び化学的性質
硫酸カリウムの外観
お名前
-硫酸カリウム
-カリの硫酸塩
-アルカナイト
-硫黄カリウム
モル質量
174.259 g / mol
外見
白色、無臭、苦味のある結晶、顆粒または粉末固体。
密度
2.66 g / cm 3
融点
1,069ºC
沸点
1,689ºC
水溶性
20 / Cで111 g / L
25ºCで120 g / L
100ºCで240 g / L
共通イオンの影響により、塩化カリウム、KCl、または硫酸アンモニウム（NH 4）2 SO 4が存在するため、水への溶解度は低下します。
有機溶剤への溶解性
グリセロールにわずかに溶けるが、アセトンおよび硫化炭素には不溶。
屈折率（nD）
1,495
反応性
硫酸カリウムは硫酸と反応して酸性化し、重硫酸カリウム（KHSO 4）を形成します。高温で硫化カリウム（K 2 S）に還元されます。
合成
最初の方法
硫酸カリウムは、塩化カリウムを硫酸と反応させることにより合成されます。硫酸カリウムの合成は2つのステップで行われます。最初のステップは、重硫酸カリウムの形成を含みます。
これは熱を放出するため発熱反応であり、したがって外部熱供給を必要としません。反応は室温で行われる。
KCl + H 2 SO 4 => HCl + KHSO 4
反応の2番目のステップは吸熱反応です。つまり、反応を発生させるには熱を供給する必要があります。
KCl + KHSO 4 => HCl + K 2 SO 4
第二の方法
硫酸カリウムは、硫酸と塩基である水酸化カリウムの中和反応によって合成できます。
H 2 SO 4 + 2 KOH => K 2 SO 4 + 2 H 2 O
第三の方法
硫酸カリウムは、二酸化硫黄、酸素、塩化カリウム、および水の反応によって生成されます。
第四の方法
硫酸カリウムは、中国のループヌール盆地からブラインに存在する硫酸カリウムを抽出することによって生成されます。硫酸カリウムは、酸性化化合物トリポリリン酸ナトリウム/リン酸尿素を添加することにより、ブラインの不溶性成分から分離されます。
この化合物は、硫酸カリウムの溶解度と他の溶解性の低い化合物の溶解度の差を増やし、メソッドの作成者によると、100％純粋な硫酸カリウムを実現します。厳密には合成法ではなく、斬新な抽出法です。
用途
肥料
硫酸カリウムはタバコ作物に使用されます。出典：Pxhere。
肥料としての硫酸カリウムの使用は、その主な用途です。総生産量の90％がこの目的に使用されます。その使用は、土壌中の塩化物の存在に敏感な作物の塩化カリウムの使用よりも好ましい。例えばタバコのそれ。
硫酸カリウムのカリウム含有量は40〜44％ですが、硫黄濃度は化合物の17〜18％です。カリウムは、酵素反応、タンパク質合成、デンプン形成などを活性化するため、植物にとって多くの必須機能を実行するために必要です。
さらに、カリウムは葉の中の水の流れの調節に関与しています。硫黄はそれを所有するアミノ酸に含まれているため、タンパク質合成に必要です。これはメチオニン、システイン、シスチンの場合であり、酵素反応にも関与しています。
硫酸カリウムでさえ、0.015 mm未満の硫酸カリウム粒子を葉に噴霧して使用されます。
工業用および原料として
粗硫酸カリウムは、ガラスの製造、ミョウバンおよび炭酸カリウムの製造に使用されます。化粧品製造の試薬として使用されます。ビールの製造に水補正剤として使用されています。
薬
尿中カリウム排泄を増加させる利尿薬の過剰使用によって引き起こされる、血漿カリウム濃度の深刻な低下（低カリウム血症）を修正するために使用されます。
カリウムは、心臓細胞を含む興奮性細胞の主要な細胞内イオンです。したがって、血漿中のカリウムの大幅な減少は心機能を低下させ、すぐに修正する必要があります。
硫酸カリウムには下剤作用があります。つまり、大腸からの糞便の排出を促進します。このため、硫酸カリウム、マグネシウム、およびナトリウムの混合物を使用して、大腸内視鏡検査を行う前に大腸の大腸をきれいにします。これにより、医師による大腸の視覚化が向上します。
獣医
硫酸カリウムは家禽の飼料中のメチオニンの必要量を減らすために使用されてきました。産卵鶏の飼料に0.1％の硫酸カリウムが存在すると、産卵が5％増加します。
フードフレーバー
それはそれらのいくつかに望ましい苦味と塩味を食品に与える香味料です。さらに、硫酸カリウムには、甘味、苦味、酸味、塩味の4つの基本的なフレーバーが備わっていることに注意してください。
塩味、酸味、苦味は硫酸カリウムの濃度とともに増加し、甘さは減少します。
その他の用途
硫酸カリウムは、硝酸カリウムと組み合わせて花火として使用され、紫色の炎を生成します。それは、砲兵スラスタのチャージでフラッシュレデューサとして使用されます。
また、フェイスクリームなどの化粧品の増粘剤としても使用されています。
リスク
硫酸カリウムは、毒性が低く、致死率が非常に低い化合物です。マウスの経口用量のLD50は6,600 mg /動物の体重のkgであり、これは、マウスの死亡を引き起こすには高用量が必要であることを示しています。同じLD50値がラットで発生します。
目に接触すると、硫酸カリウムは機械的刺激を引き起こす可能性があります。皮膚では、硫酸カリウムは産業上の取り扱いにほとんどダメージを与えません。
飲み込んだ場合、硫酸カリウムは吐き気、嘔吐、および下痢を伴う胃腸刺激を引き起こす可能性があります。そして最後に、硫酸カリウムダストを吸入すると、気道に刺激を与えます。
参考文献
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- ウィキペディア。（2019）。硫酸カリウム。から回復：en.wikipedia.org
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- マリーT. Averbuch-Pouchot、A。Durif。（1996年）。リン酸化学のトピック。世界の科学。回収元：books.google.co.ve
- ケミカルブック。（2017）。硫酸カリウム。回収元：chemicalbook.com
- Shoujiang L. et al。（2019）。水溶液中の硫酸カリウムの精製と迅速な溶解。DOI：10.1039 / C8RA08284G
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- モザイク会社。（2019）。硫酸カリウム。作物栄養。回収元：cropnutrition.com
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