Калия хлорида

Хлорид калия, характеристика, свойства и получение, химические реакции.

Хлорид калия – неорганическое вещество, имеет химическую формулу KCl.

Краткая характеристика хлорида калия

Физические свойства хлорида калия

Получение хлорида калия

Химические свойства хлорида калия

Химические реакции хлорида калия

Применение и использование хлорида калия

Краткая характеристика хлорида калия:

Хлорид калия – неорганическое вещество белого цвета.

Химическая формула хлорида калия KCl.

Хлорид калия – неорганическое химическое соединение, соль хлороводородной (соляной) кислоты и калия, бинарное соединение калия и хлора.

Хорошо растворяется в воде. Практически не растворяется в ацетоне, этаноле, метаноле.

Кристаллогидратов не образует.

Негорюч, пожаро- и взрывобезопасен.

Хлорид калия по степени воздействия на организм относится к 3-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007 как умеренно опасное вещество. Не образует токсичных соединений в воздушной среде.

Не является коррозионным веществом.

Хлорид калия является пищевой добавкой Е508.

Хлорид калия встречается в природе в виде минералов сильвина и карналлита, а также входит в состав сильвинита.

Физические свойства хлорида калия:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	KCl
Синонимы и названия иностранном языке	potassium chloride (англ.) калий хлористый (рус.)
Тип вещества	неорганическое
Внешний вид	бесцветные кубические кристаллы
Цвет	белый, бесцветный
Вкус	соленый
Запах	без запаха
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	твердое вещество
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м3	1984
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см3	1,984
Температура кипения, °C	1407
Температура плавления, °C	776
Молярная масса, г/моль	74,555
Растворимость в воде (20 oС), г/100 г	34,4

Получение хлорида калия:

В промышленности хлорид калия получают из природного минерала сильвинита методами галургии и флотации. При этом галургический метод получения хлорида калия основан на различной растворимости KCl и NaCl в воде при повышенных температурах.

Хлорид калия получают в результате следующих химических реакций:

1. 1. взаимодействия калия, оксида калия и гидроксида калия с соляной кислотой.

1. 2. взаимодействия калия и хлора:

2K + Cl2 → 2KCl.

1. 3. взаимодействия гидроксида калия и хлорида алюминия:

AlCl3 + 3KOH → Al(OH)3 + 3KCl.

1. 4. взаимодействия йодида калия и хлорида свинца:

AlCl3 + 3KOH → Al(OH)3 + 3KCl.

Химические свойства хлорида калия. Химические реакции хлорида калия:

Химические свойства хлорида калия аналогичны свойствам хлоридов других металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция взаимодействия хлорида калия и натрия:

KCl + Na → K + NaCl (t = 760-890 °C).

В результате реакции образуются калий и хлорид натрия. В ходе реакции газообразным натрием воздействуют на расплав хлорида калия.

2. реакция взаимодействия хлорида калия и нитрата натрия:

NaNO3 + KCl → NaCl + KNO3.

В результате реакции образуются нитрат калия и хлорид натрия.

3. реакция взаимодействия хлорида калия и нитрита натрия:

NaNO2 + KCl → KNO2 + NaCl.

В результате реакции образуются нитрит калия и хлорид натрия.

4. реакция взаимодействия хлорида калия и нитрата серебра:

AgNO3 + KCl → AgCl + KNO3.

В результате реакции образуются нитрат калия и хлорид серебра. В ходе реакции используется разбавленный раствор хлорида калия.

5. реакция взаимодействия хлорида калия и хлорида цинка:

ZnCl2 + 2KCl → K2.

В результате реакции образуется тетрахлорцинкат калия.

6. реакция взаимодействия хлорида калия и хлорида алюминия:

KCl + AlCl3 → K.

В результате реакции образуется тетрахлороалюминат калия.

7. реакция взаимодействия хлорида калия и хлорида палладия:

PdCl2 + 2KCl → K2.

В результате реакции образуется тетрахлоропаладат калия. В ходе реакции используется концентрированный раствор хлорида калия.

8. реакция взаимодействия хлорида калия и хлорида платины:

PtCl4 + 2KCl → K2.

В результате реакции образуется гексахлороплатинат калия. В ходе реакции используется концентрированный раствор хлорида калия.

9. реакция взаимодействия хлорида калия, хлорида железа и воды:

FeCl3 + 2KCl + H2O → K2.

В результате реакции образуется пентахлороакваферрат калия. В ходе реакции используется насыщенные растворы хлорида калия и хлорида железа.

10. реакция взаимодействия хлорида калия с минеральными кислотами:

Хлорид калия взаимодействует с минеральными кислотами.

11. реакция электролиза водного раствора хлорида калия:

KCl + 3H2O ± 6е– → 3H2 + KClO3 (t = 760-890 °C),

2KCl + 2H2O ± 2е– → H2 + Cl2 + 2KOH.

В результате первой реакции образуются водород и хлорат калия, в результате второй – водород, хлор и гидроксид калия.

12. реакция электролиза расплава хлорида калия:

2KCl ± 2е– → 2K + Cl2.

В результате реакции образуются водород и хлор.

Применение и использование хлорида калия:

Хлорид калия используется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:

– в медицине как составляющая медицинских лекарств, назначаемых при нарушениях сердечного ритма, недостатке калия в организме и пр.;

– в пищевой промышленности как пищевая добавка Е508. Иногда применяется в качестве добавки к поваренной соли (т.н. «соль с пониженным содержанием натрия»);

– в сельском хозяйстве как компонент минеральных удобрений и как распространенное минеральное калийное удобрение;

– при строительстве и ремонте нефтяных скважин в качестве ингибирующего компонента бурового раствора;

– в химической промышленности для производства гидроксида калия методом электролиза.

Не путать с хлоратом калия . «KCl» перенаправляется сюда. Для использования в других целях, см KCL (значения) . Эта статья про соль. Информацию об использовании хлорида калия в качестве лекарства см. В разделе Хлорид калия (медицинское применение) . Для использования калия в биологии см. Калий в биологии .

Хлористый калий

Имена
Другие имена Сильвит муриат поташа
Идентификаторы
	7447-40-7
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ	ЧЕБИ: 32588
ЧЭМБЛ	ChEMBL1200731
ChemSpider	4707
DrugBank	DB00761
ECHA InfoCard	100.028.374
Номер E	E508 (регуляторы кислотности, …)
КЕГГ	D02060
PubChem CID
Номер RTECS	TS8050000
UNII	660YQ98I10
Панель управления CompTox ( EPA )
InChI = 1S / ClH.K / h1H; / q; + 1 / p-1 Ключ: WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M InChI = 1 / ClH.K / h1H; / q; + 1 / p-1 Ключ: WCUXLLCKKVVCTQ-REWHXWOFAZ
.
Свойства
	KCl
Молярная масса	74,5513 г · моль -1
Внешность	белое кристаллическое твердое вещество
Запах	без запаха
Плотность	1,984 г / см 3
Температура плавления	770 ° С (1420 ° F, 1040 К)
Точка кипения	1420 ° С (2590 ° F, 1690 К)
	277,7 г / л (0 ° C) 339,7 г / л (20 ° C) 540,2 г / л (100 ° C)
Растворимость	Растворим в глицерине , щелочах Слабо растворим в спирте Нерастворим в эфире
Растворимость в этаноле	0,00288 г / л (25 ° С)
Кислотность (p K a )	~ 7
	−39,0 · 10 −6 см 3 / моль
Показатель преломления ( n D )	1,4902 (589 нм)
Структура
	гранецентрированный кубический
	Фм 3 м, №225
	а = 629,2 пм
	Октаэдрический (K + ) Октаэдрический (Cl — )
Термохимия
Стандартная мольная энтропия ( S o 298 )	83 Дж · моль −1 · K −1
Std энтальпия формации (Δ F H ⦵ 298 )	−436 кДж · моль −1
Фармакология
	A12BA01 ( ВОЗ ) B05XA01 ( ВОЗ )
	США : C (риск не исключен)
	Оральный, в / в, в / м
Фармакокинетика :
	Почечный: 90%; Кал: 10%
Опасности
Паспорт безопасности	ICSC 1450
NFPA 704 (огненный алмаз)
точка возгорания	Не воспламеняется
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
LD 50 ( средняя доза )	2600 мг / кг (перорально, крыса)
Родственные соединения
Другие анионы	Фторид калия Бромид калия Йодид калия
Другие катионы	Хлорид лития Хлорид натрия Хлорид рубидия Хлорид цезия Хлорид аммония
Родственные соединения	Хлорат калия Перхлорат калия
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C , 100 кПа).
проверить ( что есть ?)

Хлорид калия (также известный как KCl или калиевой соли ) представляет собой галогенид металла соль состоит из калия и хлора . Он не имеет запаха и имеет вид белого или бесцветного стекловидного кристалла . Твердое вещество легко растворяется в воде, а его растворы имеют соленый вкус. Его можно было получить из засохших древних озерных отложений. KCl используется в качестве удобрения в медицине , в научных целях и в пищевой промышленности , где он может быть известен как добавка E-числа E508 .

В некоторых штатах США он используется для остановки сердца в качестве третьего наркотика в «коктейле из трех лекарств» для казней путем смертельной инъекции . Он встречается в природе в виде минерала сильвита и в сочетании с хлоридом натрия в виде сильвинита .

Использует

Удобрения

Большая часть производимого хлорида калия используется для производства удобрений , называемых калием , поскольку рост многих растений ограничен доступностью калия. Два основных типа поташа — это хлористый калий (MOP, хлорид калия) и сульфат калия (SOP, сульфат калия ). Хотя СОП обычно продается с наценкой к СС, подавляющее большинство калийных удобрений во всем мире продается как СС.

Калий хлористый уплотненный, сорт удобрений.

Медицинское использование

Основная статья: Хлорид калия (медицинское использование)

Калий жизненно важен для человеческого организма , и хлорид калия внутрь является обычным средством для лечения низкого уровня калия в крови , хотя его также можно вводить внутривенно. Он включен в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения . Передозировка вызывает гиперкалиемию, которая может нарушить передачу клеточных сигналов до такой степени, что сердце остановится обратимо в случае некоторых операций на открытом сердце или приведет к смерти в случае летальных инъекций.

Кулинарное использование

Его можно использовать в качестве заменителя соли в пище , но из-за его слабого, горького и несоленого вкуса его часто смешивают с обычной поваренной солью (хлоридом натрия) для улучшения вкуса с образованием соли с низким содержанием натрия . Добавление 1 ppm тауматина значительно снижает эту горечь. Жалобы на горечь, химический или металлический привкус также возникают при употреблении хлорида калия в пищевых продуктах.

Промышленное

В качестве химического сырья , он используется для изготовления из гидроксида калия и калия металла. Он также используется в медицине, смертельных инъекциях , научных применениях, пищевой промышленности , мыле и в качестве не содержащего натрия заменителя поваренной соли для людей, обеспокоенных воздействием натрия на здоровье.

Он используется в качестве добавки к корму для животных, чтобы увеличить количество питательных веществ в корме, что, в свою очередь, способствует здоровому росту животных. В качестве дополнительного преимущества известно, что он увеличивает надои молока.

Иногда он используется в воде в качестве жидкости для заканчивания нефтяных и газовых операций, а также в качестве альтернативы хлориду натрия в бытовых установках для смягчения воды .

Производители стекла используют гранулированный калий в качестве флюса, снижая температуру плавления смеси. Поскольку поташ придает стеклу отличную прозрачность, он обычно используется в очках, стеклянной посуде, телевизорах и компьютерных мониторах.

KCl , является полезным в качестве беты — излучение источника для калибровки в области радиационного контроля оборудования , потому что естественный калий содержит 0,0118% от изотопа 40 К. Один килограмма хлорида калия дает 16350 беккерелей от радиации , состоящей из 89.28% бета и 10,72% гаммы с 1.46083 МАМИ. Чтобы использовать готовые материалы, его необходимо кристаллизовать последовательно с использованием контролируемой температуры для извлечения KCl, что является предметом текущих исследований. Также существует небольшое количество гамма-лучей 511 кэВ от аннигиляции позитронов, которые можно использовать для калибровки медицинских сканеров.

Хлорид калия используется в некоторых противообледенительных продуктах, которые разработаны, чтобы быть более безопасными для домашних животных и растений, хотя по качеству плавления они уступают хлориду кальция . Он также используется в различных брендах бутилированной воды , а также в больших количествах для целей бурения ископаемых видов топлива .

Хлорид калия когда-то использовался в качестве средства пожаротушения , применялся в переносных и колесных огнетушителях . Известный как сухой химикат Super-K, он был более эффективным, чем сухие химикаты на основе бикарбоната натрия, и был совместим с белковой пеной . Этот агент потерял популярность с появлением в конце 1960-х годов сухого химиката бикарбоната калия ( Purple-K ), который был гораздо менее агрессивным и более эффективным. Он рассчитан на пожары категорий B и C.

Наряду с раствором хлорида натрия и хлорида лития , хлорида калия используется в качестве потока для газовой сварки из алюминия .

Хлорид калия также представляет собой оптический кристалл с широким диапазоном пропускания от 210 нм до 20 мкм. Хотя кристаллы KCl дешевы, они гигроскопичны . Это ограничивает его применение в защищенных средах или краткосрочном использовании, таком как прототипирование. На открытом воздухе оптика KCl будет «гнить». В то время как компоненты KCl раньше использовались для инфракрасной оптики , он был полностью заменен более прочными кристаллами, такими как селенид цинка .

Хлорид калия также использовался для производства тепловых пакетов, в которых используются экзотермические химические реакции , но в основном они были прекращены с появлением более дешевых и эффективных методов, таких как окисление металлов (одноразовые продукты Hot Hands). или кристаллизации из ацетата натрия (продукты многократного использования).

Хлорид калия используется в качестве скотофора с обозначением P10 в ЭЛТ с темными следами , например, в Skiatron .

Побочные эффекты

Обычные количества хлорида калия, содержащиеся в рационе, в целом безопасны. Однако в больших количествах хлорид калия токсичен. ЛД 50 перорально введенный хлорид калия составляет примерно 2,5 г / кг, или 190 г (6,7 унции) для массы тела 75 кг (165 фунтов). Для сравнения, LD 50 из хлорида натрия (поваренной соли) составляет 3,75 г / кг.

При внутривенном введении LD 50 хлорида калия намного меньше, примерно от 57,2 мг / кг до 66,7 мг / кг; это определяется делением летальной концентрации положительных ионов калия (примерно от 30 до 35 мг / кг) на массовую долю ионов калия в хлориде калия (примерно 0,52445 мг K + / мг KCl). В таких количествах он имеет серьезные последствия для сердечной мышцы , потенциально вызывая остановку сердца и быструю смерть . По этой причине он используется при хирургическом аборте и как третье и последнее лекарство, доставляемое в процессе смертельной инъекции .

Химические свойства

Растворимость

KCl растворим во множестве полярных растворителей.

Растворимость

Растворитель	Растворимость (г / кг растворителя при 25 ° C)
H 2 O	360
Жидкий аммиак	0,4
Жидкий диоксид серы	0,41
Метанол	5,3
Муравьиная кислота	192
Сульфолан	0,04
Ацетонитрил	0,024
Ацетон	0,00091
Формамид	62
Ацетамид	24,5
Диметилформамид	0,17–0,5

Растворы KCl являются общими стандартами, например , для калибровки по электропроводности от (ионных) растворов, поскольку растворы KCl стабильны, что позволяет обеспечить воспроизводимость измерений. В водном растворе он практически полностью ионизируется на сольватированные ионы K + и Cl — .

Редокс и превращение в металлический калий

Хотя калий более электроположителен, чем натрий , KCl может быть восстановлен до металла реакцией с металлическим натрием при 850 ° C, потому что более летучий калий может быть удален перегонкой (см . Принцип Ле Шателье ):

KCl (l) + Na (l) ⇌ NaCl (l) + K (г)

Этот метод является основным способом получения металлического калия. Электролиз (используемый для натрия) не удается из-за высокой растворимости калия в расплавленном KCl.

Физические свойства

«Увеличьте урожай бананов, используя израильский хлорид калия!», Реклама над шоссе в районе выращивания бананов в округе Хэкоу , Юньнань , Китай.

Кристаллическая структура хлорида калия подобна структуре NaCl. Он имеет гранецентрированную кубическую структуру. Его постоянная решетки составляет примерно 6,3 Å. Кристаллы легко раскалываются в трех направлениях.

Некоторые другие свойства

Как и другие соединения, содержащие калий, KCl в порошкообразной форме дает лиловое пламя .

Производство

СильвитСильвинит

Хлорид калия добывается из минералов сильвита , карналлита и поташа . Он также извлекается из соленой воды и может быть получен путем кристаллизации из раствора , флотации или электростатической сепарации подходящих минералов. Это побочный продукт производства азотной кислоты из нитрата калия и соляной кислоты .

Подавляющее большинство хлористого калия производится в виде калия сельскохозяйственного и промышленного качества в Саскачеване, Канада , а также в России и Беларуси. Только на Саскачеван в 2017 году приходилось более 25% мирового производства калийных удобрений.

Лабораторные методы

Хлорид калия доступен недорого и редко специально готовится в лаборатории. Его можно получить, обработав гидроксид калия (или другие основания калия) соляной кислотой :

КОН + HCl → KCl + H 2 O

Это преобразование представляет собой кислотно-щелочную реакцию нейтрализации . Затем полученную соль можно очистить перекристаллизацией. Другой метод — позволить калию гореть в присутствии газообразного хлора, что также является очень экзотермической реакцией:

2 К + Cl 2 → 2 КСl

дальнейшее чтение

внешняя ссылка

• «Калий хлористый» . Информационный портал о наркотиках . Национальная медицинская библиотека США.