Kaliumsulfaatti (K2SO4) Ominaisuudet, riskit ja käyttö



kaliumsulfaatti, tunnetaan myös nimellä arcanite, on kemiallinen yhdiste, jonka kaava on K2SW4. Sen rakenne näkyy kuvassa 1 (EMBL-EBI, 2014).

Tämä yhdiste on tunnettu jo 14. vuosisadan alusta, ja sitä tutkivat Glauber, Boyle ja Tachenius. 1700-luvulla sitä kutsuttiin arcanuniksi tai suolan duplicatumiksi, koska se oli happaman suolan ja alkalisen suolan yhdistelmä.

Sitä kutsuttiin myös vitriolliseksi tartariksi ja Glaser-suolaksi tai Glaseri-polychrestum-suolaksi sen jälkeen, kun farmaseuttinen kemisti Christopher Glaser valmisti sen ja käytti sitä lääketieteellisesti..

Kalium on suhteellisen runsas elementti maankuoressa, ja kaliumin lannoitteen tuotanto tapahtuu kullakin asutulla mantereella. Kuitenkin K2SW4 Sitä esiintyy harvoin puhtaassa muodossa luonnossa. Sen sijaan se sekoitetaan luonnollisesti suolojen kanssa, jotka sisältävät magnesiumia, natriumia ja kloridia.

Nämä mineraalit vaativat lisäkäsittelyä komponenttien erottamiseksi. Historiallisesti K valmistettiin2SW4 saattamalla KCl reagoimaan rikkihapon kanssa. Myöhemmin tutkijat kuitenkin huomasivat, että he voisivat manipuloida joukkoa mineraaleja maapallosta K: n tuottamiseksi2SW4, Yleisin tuotantomenetelmä.

Luonnolliset K: tä sisältävät kivennäisaineet (kuten kainiitti ja schoeniitti) uutetaan huolellisesti ja pestään vedellä ja suolaliuoksilla sivutuotteiden poistamiseksi ja K: n valmistamiseksi.2SW4. Kaivosteollisuus käyttää samanlaista prosessia K: n keräämiseen2SW4 Suur-suolajärven ja Utahin maanalaiset mineraalivarastot.

Uudessa Meksikossa K2SW4 se erotetaan langbeinite-mineraaleista saattamalla se reagoimaan KCl-liuoksen kanssa, joka poistaa sivutuotteet (kuten Mg) ja lehdet K2SW4. Samankaltaisia ​​käsittelymenetelmiä käytetään monissa osissa maailmaa riippuen saatavista raaka-aineista (The Mosaic Company, 2016).

Yhdiste saadaan myös kaliumkloridin reaktiolla rikkihapon tai rikkidioksidin, veden ja hapen kanssa (hargreavesprosessi) (US National Library of Medicine, 2002).

indeksi

  • 1 Kaliumsulfaatin fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
  • 2 Reaktiivisuus ja vaarat
    • 2.1 Ihokosketus
    • 2.2 Hengitys
    • 2.3 Nieleminen
  • 3 Käyttö
    • 3.1 - Maatalous
    • 3.2 2 Alunan tuotanto
  • 4 Viitteet

Kaliumsulfaatin fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Kaliumsulfaatti on joukko valkoisia ortorombisia kiteitä, joilla ei ole ominaista aromia ja jossa on hieman katkera suolaliuos (National Biotechnology Information., 2017). Sen ulkonäkö on esitetty kuvassa 2.

Sen molekyylipaino on 174 259 g / mol ja sen tiheys on 2,662 g / ml. Sen sulamispiste on 1069 ° C ja kiehumispiste 1689 ° C. Yhdiste on hyvin liukoinen veteen, joka kykenee liuottamaan 120 grammaa tätä yhdistettä jokaista litraa vettä kohti. Se on myös liukeneva lievästi glyseroliin ja liukenematon alkoholiin ja ketoneihin.

Kaliumhapposulfaatti (tunnetaan myös nimellä kaliumbisulfaatti), KHSO4, se on helppo valmistaa reagoimalla K2SW4 rikkihapolla. Se muodostaa rombisia pyramideja, jotka sulavat 197 ° C: ssa. Se liukenee kolmeen osaan vettä 0 ° C: ssa..

Liuos käyttäytyy ikään kuin sen kaksi vasta-ainetta, K2SW4 ja H2SW4, ne olivat läsnä vierekkäin yhdistämättä. Ylimäärä etanolia saostaa normaalia sulfaattia (vähän bisulfaattia) ylimäärällä jäljellä olevaa happoa.

Sulan kuivan suolan käyttäytyminen on samanlainen lämmitettäessä useita satoja asteita. Toimii silikaatteihin, titaaneihin jne. Samalla tavalla kuin rikkihappo, joka lämpenee sen luonnollisen kiehumispisteen yli.

Siksi sitä käytetään usein analyyttisessä kemiassa hajotusaineena. Korkeissa lämpötiloissa se pelkistetään kaliumsulfidiksi hiilimonoksidin vaikutuksesta.

Reaktiivisuus ja vaarat

Kaliumsulfaatti luokitellaan vakaana, se voi aiheuttaa vakavaa ruoansulatuskanavan ärsytystä suurina annoksina. Aine on myrkyllistä keuhkoille ja limakalvoille. Toistuva tai pitkäaikainen altistuminen aineelle voi vahingoittaa näitä elimiä.

Jos yhdiste joutuu kosketuksiin silmien kanssa, piilolinssit on tarkastettava ja poistettava. Silmät on pestävä välittömästi runsaalla vedellä vähintään 15 minuutin ajan kylmällä vedellä.

Ihokosketus

Jos iho joutuu kosketuksiin ihon kanssa, huuhdeltava alue on huuhdeltava välittömästi runsaalla vedellä vähintään 15 minuutin ajan, samalla kun poistetaan saastuneet vaatteet ja kengät. Peitä ärsytetty iho pehmittävällä aineella.

Pese vaatteet ja kengät ennen niiden uudelleenkäyttöä. Jos kosketus on vakava, pese se desinfiointiaineella ja peitä ihon saastunut antibakteerinen kerma.

hengitysteitse

Hengittämisen yhteydessä uhri on siirrettävä viileään paikkaan. Jos ei hengitä, on annettava keinotekoinen hengitys. Jos hengitys on vaikeaa, anna happea.

nieleminen

Jos yhdiste on nielty, oksentelua ei saa aiheuttaa, ellei lääkintähenkilöstö sitä ohjaa. Löysää tiukat vaatteet, kuten paita kaulus, vyö tai solmio.

Kaikissa tapauksissa on saatava välitöntä lääketieteellistä apua (käyttöturvallisuustiedote kaliumsulfaatti, 2013).

sovellukset

Kaliumsulfaattia käytetään pääasiassa maataloudessa lannoitteena. Se on myös välttämätön alunan tuotantoon.

1 - Maatalous

Kalium on välttämätön monien olennaisten toimintojen suorittamiseksi kasveissa, kuten entsymaattisten reaktioiden aktivoituminen, proteiinien synteesi, tärkkelyksen ja sokereiden muodostuminen sekä vesivirran säätely soluissa ja lehdissä..

Usein K: n pitoisuudet maaperässä ovat liian alhaiset kasvien terveen kasvun tukemiseksi.

Kaliumsulfaatti on erinomainen kaliumin ravinnon lähde kasveille. K: n kaliumosa2SW4 ei eroa muista tavallisista kalium-lannoitteista.

Se tarjoaa kuitenkin myös arvokasta rikkiä, jota proteiinisynteesi ja entsyymitoiminto vaativat. Kaliumin tavoin rikki voi myös olla puutteellinen kasvien asianmukaista kasvua varten.

Kaliumsulfaatti on vain yksi kolmasosa niin kaliumkloridina (KCl) liukeneva, joten se ei ole niin yleisesti liuennut lisäämään kasteluveden kautta, ellei rikkiä tarvita (Fertilizer Brokerage, 2016 ).

Yksi kaliumsulfaatin eduista on kuitenkin se, että se ei ole erittäin korkea pH-lannoitetuote.

Kaliumkloridi puolestaan ​​on hieman korkeampi pH: ssa, ja sillä on taipumus, kun sitä käytetään ajan mittaan, nostaa pH: ta ja se voi olla harhaanjohtava ihmisille, jotka tarkastelevat vain tätä komponenttia eivätkä sitten lisää kalsiumia tai kalkkikivi sen hallitsemiseksi.

Kaliumsulfaatti, sulfaatin vuoksi, ei itse asiassa lisää maaperän pH: ta. Se on neutraalia pH: ta, miksi se on tuote, joka on melko parempi kuin vain pH: n ulkonäkö.

Monet maaperät, erityisesti pienet hedelmätarhat, eivät tarvitse sitä. Monilla suurimittaisilla maataloustoiminnoilla on kuitenkin tarvetta kaliumsulfaattille (International Plant Nutrition Institute, S.F.)..

K: n osittainen suolanindeksi2SW4 on pienempi kuin joissakin muissa tavallisissa K-lannoitteissa, joten lisätään vähemmän suolapitoisuutta K-yksikköä kohti.2SW4 on alle kolmasosa samankaltaisesta KCl-liuoksen pitoisuudesta (10 millimoolia litraa kohti).

Kun tarvitaan korkeita K-arvoja2SW4, agronomit suosittelevat yleensä tuotteen levittämistä useisiin annoksiin. Tämä auttaa estämään K: n ylijäämän kasaantumisen ja minimoi mahdollisen suolan vaurioitumisen.

2- Alunan tuotanto

Alumiinisulfaattiliuos ja kaliumsulfaattiliuos sekoitetaan kiteytymään ja saadaan uusi luokka suolaa, jota kutsutaan alumiinikaliumsulfaatiksi K2SW4 · Al2(SO4)3 · 24H2O. Tätä monimutkaista suolaa kutsutaan yleisesti nimellä aluna.

Koostumuksen näkökulmasta se muodostuu kahden yksinkertaisen suolan adduktista, se ei ole yksinkertainen kahden suolan seos, vaan sama kiteinen rakenne. Monimutkaisen suolan ja kompleksin välinen ero on se, että kiinteässä tilassa tai liuoksessa monimutkainen suola esittelee yksinkertaisia ​​ioneja ilman kompleksisia ioneja.

Alumeilla on monia käyttötarkoituksia, mutta itse alumiinisulfaatti on se osittain syrjäytetty, mikä on helposti saatavissa käsittelemällä boksiitimalmia rikkihapolla. Alumien kaupalliset käyttötarkoitukset johtuvat pääasiassa alumiini-ionien hydrolyysistä, mikä johtaa alumiinihydroksidin saostumiseen.

Tässä kemikaalissa on useita teollisia käyttötarkoituksia. Paperi on mitoitettu esimerkiksi asettamalla alumiinihydroksidi selluloosakuitujen välissä. Alumiinihydroksidi adsorboi suspendoituja hiukkasia veteen ja on siten käyttökelpoinen flokkulointiaine vedenpuhdistamoissa.

Kun väriaineena käytetään värjäykseen, se on kiinnitetty puuvillaan ja muihin kankaisiin, mikä tekee siitä liukenemattoman. Alumeja käytetään myös peittauksessa, leivinjauheessa, palosammuttimissa ja lääketieteessä (Britannica, 2007).

viittaukset

  1. Britannica, T. E. (12. huhtikuuta 2007). Hankittu britannica: britannica.com.
  2. EMBL-EBI. (28. heinäkuuta 2014). kaliumsulfaatti. Haettu osoitteesta ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  3. Lannoitevälitys. (2016). Kaliumsulfaatti. Haettu lannoitevalmistajasta: fertilizerbrokerage.com.
  4. Kansainvälinen kasvinsuojeluinstituutti. (S.F.). Kaliumsulfaatti. Haettu osoitteesta ipni.net: ipni.net.
  5. Materiaaliturvallisuustiedote Kaliumsulfaatti. (21. toukokuuta 2013). Haettu osoitteesta sciencelab: sciencelab.com.
  6. Kansallinen biotekniikkatietokeskus ... (25. maaliskuuta 2017). PubChem-yhdistelmätietokanta; CID = 24507 . Haettu osoitteesta PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  7. Mosaic Company. (2016). Kaliumsulfaatti. Haettu tuotannosta: cropnutrition.com.
  8. S. National Medicine of Medicine. (8. marraskuuta 2002). POTASSIUM SULFATE. Haettu myrkyltä: toxnet.nlm.nih.gov.