Siarczan potasu (K2SO4) Właściwości, zagrożenia i zastosowania



The siarczan potasu, znany również jako arkanit, jest związkiem chemicznym, którego wzór to K2TAK4. Jego struktura pojawia się na rysunku 1 (EMBL-EBI, 2014).

Związek ten jest znany od początku XIV wieku i był badany przez Glaubera, Boyle'a i Tacheniusa. W XVII wieku nazywano ją arcanuni lub duplikatem soli, ponieważ była to kombinacja kwaśnej soli z alkaliczną solą.

Znany był również jako witriolowy kamień nazębny i sól Glaser lub sól polichrestum Glaseri, po tym jak chemik farmaceutyczny Christopher Glaser przygotował go i użył go w medycynie..

Potas jest stosunkowo obfitym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej, a produkcja nawozów potasowych występuje na każdym zamieszkałym kontynencie. Jednak K2TAK4 Rzadko występuje w czystej postaci w naturze. Zamiast tego jest naturalnie mieszany z solami zawierającymi magnez, sód i chlorek.

Te minerały wymagają dodatkowego przetwarzania w celu oddzielenia ich składników. Historycznie K był przygotowany2TAK4 przez reakcję KCl z kwasem siarkowym. Jednak później naukowcy odkryli, że mogą manipulować szeregiem minerałów z ziemi, aby wyprodukować K2TAK4, Najpopularniejsza obecnie metoda produkcji.

Naturalne minerały zawierające K (takie jak kainit i schoenit) są starannie ekstrahowane i przemywane roztworami wody i soli w celu wyeliminowania produktów ubocznych i produkcji K2TAK4. Przemysł wydobywczy wykorzystuje podobny proces do pozyskania K2TAK4 Wielkiego Jeziora Słonego w Utah i podziemnych złóż mineralnych.

W Nowym Meksyku K2TAK4 jest oddzielany od minerałów langbeinitowych poprzez reakcję z roztworem KCl, który usuwa produkty uboczne (takie jak Mg) i pozostawia K2TAK4. Podobne techniki przetwarzania są stosowane w wielu częściach świata, w zależności od dostępnych surowców (The Mosaic Company, 2016).

Związek otrzymuje się również w reakcji chlorku potasu z kwasem siarkowym lub dwutlenkiem siarki, wodą i tlenem (proces hargreaves) (US National Library of Medicine, 2002).

Indeks

  • 1 Właściwości fizyczne i chemiczne siarczanu potasu
  • 2 Reaktywność i zagrożenia
    • 2.1 Kontakt ze skórą
    • 2.2 Wdychanie
    • 2.3 Połknięcie
  • 3 zastosowania
    • 3.1 1- Rolnictwo
    • 3.2 2- Produkcja ałunu
  • 4 odniesienia

Właściwości fizyczne i chemiczne siarczanu potasu

Siarczan potasu to zestaw białych kryształów rombowych bez charakterystycznego aromatu i lekko gorzkiego smaku soli (National Center for Biotechnology Information., 2017). Jego wygląd pokazano na rysunku 2.

Jego masa cząsteczkowa wynosi 174,259 g / mol, a jego gęstość wynosi 2662 g / ml. Ma temperaturę topnienia 1069 ° C i temperaturę wrzenia 1689 ° C Związek jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie, zdolny do rozpuszczenia 120 gramów tego związku na każdy litr wody. Jest również słabo rozpuszczalny w glicerolu i nierozpuszczalny w alkoholu i ketonach.

Kwas siarkowy potasowy (znany również jako wodorosiarczan potasu), KHSO4, jest łatwo wytwarzany przez reakcję K2TAK4 z kwasem siarkowym. Tworzy rombowe piramidy, które topią się w temperaturze 197 ° C. Rozpuszcza się w trzech częściach wody w temperaturze 0 ° C.

Rozwiązanie zachowuje się tak, jakby jego dwa kongenery, K2TAK4 i H2TAK4, byli obecni obok siebie bez łączenia. Nadmiar etanolu wytrąca normalny siarczan (z małą ilością wodorosiarczanu) z nadmiarem pozostałego kwasu.

Zachowanie stopionej suchej soli jest podobne przy ogrzewaniu do kilkuset stopni. Działa na krzemiany, tytaniany itp. W taki sam sposób jak kwas siarkowy, który ogrzewa się poza naturalną temperaturę wrzenia.

Dlatego jest często stosowany w chemii analitycznej jako środek dezintegrujący. W wysokich temperaturach jest redukowany do siarczku potasu dzięki działaniu tlenku węgla.

Reaktywność i zagrożenia

Siarczan potasu jest sklasyfikowany jako stabilny, może powodować poważne podrażnienie przewodu pokarmowego w przypadku spożycia w dużych dawkach. Substancja jest toksyczna dla płuc i błon śluzowych. Powtarzające się lub długotrwałe narażenie na substancję może spowodować uszkodzenie tych narządów.

Jeśli związek wejdzie w kontakt z oczami, należy sprawdzić i usunąć soczewki kontaktowe. Oczy należy natychmiast przemyć dużą ilością wody przez co najmniej 15 minut zimną wodą.

Kontakt ze skórą

W przypadku kontaktu ze skórą należy natychmiast spłukać skażone miejsce dużą ilością wody przez co najmniej 15 minut, zdejmując skażone ubranie i buty. Przykryj podrażnioną skórę środkiem zmiękczającym.

Umyć ubrania i buty przed ich ponownym użyciem. Jeśli kontakt jest ciężki, zmyć mydłem dezynfekującym i pokryć skórę zanieczyszczoną kremem antybakteryjnym.

Wdychanie

W przypadku wdychania ofiara powinna zostać przeniesiona do chłodnego miejsca. Jeśli nie oddycha, należy podać sztuczne oddychanie. Jeśli oddychanie jest utrudnione, należy podać tlen.

Spożycie

W przypadku połknięcia związku nie należy wywoływać wymiotów, chyba że jest to zalecane przez personel medyczny. Poluzuj ciasne ubranie, takie jak kołnierzyk koszuli, pas lub krawat.

We wszystkich przypadkach należy uzyskać natychmiastową pomoc lekarską (Karta charakterystyki materiału Siarczan potasu, 2013).

Używa

Siarczan potasu jest stosowany głównie w rolnictwie jako nawóz. Jest również niezbędny do produkcji ałunu.

1- Rolnictwo

Potas jest niezbędny do spełnienia wielu podstawowych funkcji w roślinach, takich jak aktywacja reakcji enzymatycznych, synteza białek, tworzenie skrobi i cukrów oraz regulacja przepływu wody w komórkach i liściach..

Często stężenia K w glebie są zbyt niskie, aby wspierać zdrowy wzrost roślin.

Siarczan potasu jest doskonałym źródłem odżywiania potasu dla roślin. Część potasu K2TAK4 nie różni się od innych popularnych nawozów potażowych.

Jednak stanowi także cenne źródło siarki, której wymaga synteza białek i funkcja enzymów. Podobnie jak potas, siarka może być również niedostateczna dla prawidłowego wzrostu roślin.

Siarczan potasu jest tylko jedną trzecią rozpuszczalną jako chlorek potasu (KCl), więc nie jest tak często rozpuszczany w celu dodania przez wodę do nawadniania, chyba że występuje dodatkowe zapotrzebowanie na siarkę (Fertilizer Brokerage, 2016 ).

Jednak jedną z zalet siarczanu potasu jest to, że nie jest to produkt nawozowy o bardzo wysokim pH.

Z drugiej strony chlorek potasu ma nieco wyższe pH i ma tendencję, gdy jest stosowany z czasem, do podwyższenia pH i może być zwodniczy dla ludzi, którzy patrzą tylko na ten składnik, a następnie nie wprowadzają wapnia lub wapień do kontroli.

Siarczan potasu, ze względu na siarczan, w rzeczywistości nie zwiększy pH gleby. Jest to bardziej neutralne pH, dlatego jest to produkt znacznie lepszy tylko dzięki pojawieniu się pH.

Wiele gleb, zwłaszcza małych sadów, nie potrzebuje tego. Jednak wiele operacji rolniczych na większą skalę napotyka na zapotrzebowanie na siarczan potasu (International Plant Nutrition Institute, S.F.).

Częściowy indeks soli K2TAK4 jest niższy niż w niektórych innych popularnych nawozach K, dlatego dodaje się mniej całkowitego zasolenia na jednostkę K. Pomiar soli (EC) roztworu K2TAK4 jest mniejsza niż jedna trzecia podobnego stężenia roztworu KCl (10 milimoli na litr).

Kiedy potrzebne są wysokie stawki K2TAK4, agronomowie zazwyczaj zalecają stosowanie produktu w wielu dawkach. Pomaga to zapobiec gromadzeniu się nadwyżki K przez roślinę, a także minimalizuje potencjalne uszkodzenia soli.

2- Produkcja ałunu

Roztwór siarczanu glinu i roztwór siarczanu potasu są mieszane w celu krystalizacji i otrzymania nowej klasy soli zwanej siarczanem glinowo-potasowym K2TAK4 · Al2(TAK4)3 · 24 godz2O. Ta złożona sól jest powszechnie określana jako ałun.

Z punktu widzenia składu, jest on utworzony przez addukt dwóch prostych soli, nie jest to prosta mieszanina dwóch soli, ale związek o tej samej strukturze krystalicznej. Różnica między solą złożoną a kompleksem polega na tym, że w stanie stałym lub roztworze sól złożona przedstawia proste jony bez złożonych jonów.

Ałun ma wiele zastosowań, ale został częściowo zastąpiony przez sam siarczan glinu, który można łatwo uzyskać przez traktowanie rudy boksytu kwasem siarkowym. Komercyjne zastosowania ałunów pochodzą głównie z hydrolizy jonów glinu, co powoduje wytrącanie wodorotlenku glinu.

Ta substancja chemiczna ma kilka zastosowań przemysłowych. Papier jest zwymiarowany, na przykład, przez osadzanie wodorotlenku glinu w szczelinach włókien celulozowych. Wodorotlenek glinu adsorbuje zawieszone cząstki w wodzie, a zatem jest użytecznym środkiem flokulującym w instalacjach oczyszczania wody.

Stosowany jako zaprawa (spoiwo) w barwieniu, barwnik jest mocowany do bawełny i innych tkanin, co czyni go nierozpuszczalnym. Ałun stosuje się również w marynowaniu, w proszku do pieczenia, w gaśnicach i jako środki ściągające w medycynie (Britannica, 2007).

Referencje

  1. Britannica, T. E. (12 kwietnia 2007). Otrzymany od britannica: britannica.com.
  2. EMBL-EBI (28 lipca 2014 r.). siarczan potasu. Źródło: ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  3. Dom Maklerski. (2016). Siarczan potasu. Pobrane z nawozu brokerage: fertilizerbrokerage.com.
  4. Międzynarodowy Instytut Żywienia Roślin. (S.F.). Siarczan potasu. Pobrane z ipni.net: ipni.net.
  5. Karta charakterystyki materiału Siarczan potasu. (21 maja 2013 r.). Źródło: sciencelab: sciencelab.com.
  6. National Center for Biotechnology Information ... (25 marca 2017). PubChem Compound Database; CID = 24507 . Źródło: PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  7. The Mosaic Company. (2016). Siarczan potasu. Źródło: cropnutrition: cropnutrition.com.
  8. S. National Library of Medicine. (8 listopada 2002). SIARCZAN POTASU. Źródło: toksnet: toxnet.nlm.nih.gov.