POTASA SULPATE (K2SO4): ISTRAKTURA, KATANGIAN, GAMIT, SYNTHESIS - CHEMISTRY - 2025

Ang potassium sulpate ay isang hindi organikong asin na puti o walang kulay na may kemikal na formula K ₂ KAYA ₄ . Ito ay kilala sa ika-labing-apat na siglo, na tinawag sa ikalabing siyam na siglo bilang asin duplicatum, dahil ito ay isang kumbinasyon ng isang acid na asin at isang alkalina na asin.

Ang potasa sulpate ay matatagpuan sa mineral na form sa arcanite, ngunit ang pagtatanghal nito ay mas karaniwan sa tinatawag na Stassfurt salts. Ito ay mga co-crystallizations ng potasa, magnesiyo, kaltsyum at sodium sulfates, napapansin sa mga mineral tulad ng leonite at polyhalite.

Ang pormula ng istruktura ng potasa sulpate. Pinagmulan: Kemikungen

Ang potasa sulpate ay isang mababang nakakalason na asin at nagdudulot lamang ng pangangati sa pakikipag-ugnay sa mga mata, respiratory tract, o digestive tract. Walang katibayan ng isang pagkilos ng carcinogenic o mutagenic.

Ang potasa sulpate ay ginagamit bilang isang pataba, lalo na sa mga pananim na madaling kapitan ng mga klorido; ganito ang kaso ng tabako at patatas. Ang compound ay nagbibigay ng potasa, isa sa tatlong pangunahing nutrisyon sa mga halaman, at asupre, na naroroon sa kanilang mga protina.

Istraktura

Mga phase ng crystalline

Ang gusot na kristal na istraktura ng potasa sulpate. Pinagmulan: Ra'ike (Wikipedia)

Sa unang imahe ang istruktura na pormula ng potassium sulfate ay ipinakita. Para sa bawat KAYA ₄ ^2- anion , ng geograpiya ng tetrahedral, mayroong dalawang K ⁺ cations , na maaaring kinakatawan ng mga lilang spheres (itaas na imahe).

Kaya sa itaas mayroon kaming orthorhombic crystal na istraktura ng K ₂ SO ₄ , na may SO ₄ ² anion na kinakatawan ng dilaw at pulang spheres; habang ang mga K ⁺ cations , na nabanggit na, ay ang mga lila na spheres (medyo matatag).

Ang representasyong ito ay maaaring magdulot ng pagkalito kung sa palagay mo na ang mga bar ay talagang tumutugma sa mga link sa koordinasyon. Sa halip, ipinapahiwatig nito kung aling mga ion ang nakikipag-ugnay nang direkta o malapit sa isa pa sa paligid nito. Iyon ang dahilan kung bakit ang bawat oxygen ay "konektado" na may limang K ⁺ (O ₃ KAYA ^2- - K ⁺ ), at ang mga ito naman ay may sampung mga oxygen mula sa iba pang mga nakapalibot na sulpeyt na anion.

Pagkatapos ay mayroong isang medyo "bihirang" koordinasyon na globo para sa potasa sa K ₂ KAYA ₄ :

Ang koordinasyon ng globo para sa mga ion ng potasa sa asin na sulpate. Pinagmulan: Smokefoot

Ang istrukturang mala-kristal na ito ay tumutugma sa polymorph β-K ₂ KAYA ₄ . Kapag pinainit sa 583 ºC, ang isang paglipat ay nangyayari sa yugto ng α-K ₂ SO ₄ , na heksagonal.

Tangle ng mga ions

Tiyak na ang istraktura ng K ₂ SO ₄ ay hindi pangkaraniwang kumplikado para sa isang hindi organikong asin. Ang mga ion nito ay nakaposisyon na bumubuo ng isang uri ng walang kahulugan na tangle at, sa unang sulyap, kulang sa pagiging regular.

Ang mga nakatuon sa crystallography ay maaaring lapitan ang tangle na ito sa isang mas naaangkop at naglalarawang paraan, na obserbahan ito mula sa tatlong spatial axes.

Tandaan na ang maanghang istraktura nito ay maaaring ipaliwanag kung bakit ang K ₂ KAYA ₄ ay hindi bumubuo ng mga hydrates: H ₂ O mga molekula ay walang paraan upang tumagos sa kristal na sala-sala upang i-hydrate ang mga cation potassium.

Gayundin, sa napakaraming mga pakikipag-ugnayan na nakapaloob sa tangle ng ion, inaasahan na ang ganitong kristal na lattice ay magkakaroon ng kaunting katatagan laban sa init; at sa katunayan ito ang kaso, dahil ang natutunaw na punto ng K ₂ SO ₄ ay 1,069 ºC, na nagpapakita na ang mga ions nito ay malakas na cohesive.

Mga katangian ng pisikal at kemikal

Ang hitsura ng potassium sulfate

Mga Pangalan

-Ang potassium sulfate

-Matapos ng potash

-Arcanite

-Sulfurum na potasa

Mass ng Molar

174.259 g / mol

Pisikal na hitsura

Maputi, walang amoy, mapait na pagtikim ng mala-kristal, butil o solidong pulbos.

Density

2.66 g / cm ³

Temperatura ng pagkatunaw

1,069 ºC

Punto ng pag-kulo

1,689 ºC

Pagkakatunaw ng tubig

111 g / L sa 20 ºC

120 g / L sa 25 ºC

240 g / L sa 100 ºC

Ang pagkubus sa tubig ay bumababa dahil sa pagkakaroon ng potasa ng klorido, KCl o ammonium sulfate, (NH ₄ ) ₂ KAYA ₄ , dahil sa epekto ng karaniwang ion.

Solubility sa mga organikong solvent

Bahagyang natutunaw sa gliserol, ngunit hindi matutunaw sa acetone at carbon sulfide.

Refractive index (nD)

1,495

Reactivity

Ang potasa sulpate ay maaaring gumanti sa sulpuriko acid, acidifying upang bumuo ng potassium bisulfate (KHSO ₄ ). Maaari itong mabawasan sa mataas na temperatura sa potassium sulfide (K ₂ S).

Sintesis

Unang pamamaraan

Ang potasa sulpate ay synthesized sa pamamagitan ng reaksyon potasa klorido na may sulpuriko acid. Ang synthesis ng potassium sulfate ay nangyayari sa dalawang hakbang. Ang unang hakbang ay nagsasangkot sa pagbuo ng potassium bisulfate.

Ito ay isang eksotermikong reaksyon dahil naglalabas ito ng init at sa gayon ay hindi nangangailangan ng isang panlabas na suplay ng init. Ang reaksyon ay isinasagawa sa temperatura ng silid.

KCl + H ₂ KAYA ₄ => HCl + KHSO ₄

Ang pangalawang hakbang ng reaksyon ay endothermic, iyon ay, nangangailangan ng supply ng init para mangyari ito.

KCl + KHSO ₄ => HCl + K ₂ KAYA ₄

Pangalawang paraan

Ang potasa sulpate ay maaaring synthesized ng reaksyon ng neutralisasyon ng sulfuric acid na may isang base, potassium hydroxide:

H ₂ KAYA ₄ + 2 KOH => K ₂ KAYA ₄ + 2 H ₂ O

Pangatlong pamamaraan

Ang potasa sulpate ay ginawa ng reaksyon ng asupre dioxide, oxygen, potassium chloride, at tubig.

Pang-apat na pamamaraan

Ang potasa sulpate ay ginawa sa pamamagitan ng pagkuha ng potassium sulfate na naroroon sa isang brine mula sa Loop Nur basin, China. Ang potasa sulpate ay nahihiwalay mula sa hindi matutunaw na mga bahagi ng mag-asim sa pamamagitan ng pagdaragdag ng acidifying compound na sodium tripolyphosphate / urea phosphate.

Ang tambalang ito ay nagdaragdag ng pagkakaiba sa pagitan ng solubility ng potasa na sulpate at ang solubility ng iba pang mas matunaw na mga compound, nakamit, ayon sa mga tagalikha ng pamamaraan, isang 100% purong potasa sulpate. Sa isang mahigpit na kahulugan ay hindi ito pamamaraan ng synthesis, ngunit ito ay isang pamamaraan ng pagkuha ng nobela.

Aplikasyon

Pataba

Ang potasa sulpate ay ginagamit sa mga pananim ng tabako. Pinagmulan: Pxhere.

Ang paggamit ng potasa sulpate bilang isang pataba ay pangunahing aplikasyon nito. 90% ng kabuuang produksiyon ang ginagamit para sa hangaring ito. Ang paggamit nito ay ginustong sa potasa ng klorido sa mga pananim na sensitibo sa pagkakaroon ng klorido sa lupa; halimbawa ng tabako.

Ang potasa sulpate ay may potasa na nilalaman ng 40-44%, habang ang konsentrasyon ng asupre ay kumakatawan sa 17-18% ng compound. Kinakailangan ang potasa upang maisagawa ang maraming mahahalagang pag-andar para sa mga halaman, dahil pinapagana nito ang mga reaksyon ng enzymatic, synt synthesis, pagbuo ng starch, atbp.

Bilang karagdagan, ang potasa ay kasangkot sa pag-regulate ng daloy ng tubig sa mga dahon. Ang sulfur ay kinakailangan para sa synthesis ng protina, dahil naroroon ito sa mga amino acid na nagtataglay nito; ganoon ang kaso ng methionine, cysteine ​​at cystine, at kasangkot din ito sa mga reaksyon ng enzymatic.

Kahit na ang potassium sulpate ay ginagamit sa pamamagitan ng pag-spray sa mga dahon sa mga potassium sulfate particle na mas maliit kaysa sa 0.015 mm.

Pang-industriya na paggamit at bilang hilaw na materyal

Ang krudo na potassium sulfate ay ginagamit sa paggawa ng baso at sa paggawa ng alum at potassium carbonate. Ginagamit ito bilang isang reagent sa paggawa ng mga pampaganda. Ginagamit ito sa paggawa ng beer bilang isang ahente ng corrective ng tubig.

Medisina

Ginagamit ito upang iwasto ang isang matinding pagbawas sa konsentrasyon ng potasa sa plasma (hypokalemia), na sanhi ng labis na paggamit ng diuretics na nagpapataas ng pag-aalis ng potasa sa ihi.

Ang potassium ay ang pangunahing intracellular ion ng mga nakalulugod na cells, kabilang ang mga selula ng puso. Samakatuwid, ang isang matinding pagbawas sa potasa sa plasma ay nakompromiso ang pagpapaandar ng puso, at dapat na naitama kaagad.

Ang potasa sulpate ay may isang pagkilos cathartic, iyon ay, pinapaboran ang pagpapatalsik ng mga feces mula sa colon. Para sa kadahilanang ito, ang isang halo ng potasa, magnesiyo, at sodium sulfates ay ginagamit upang limasin ang colon ng dumi ng tao bago magsagawa ng isang colonoscopy, na nagbibigay-daan sa isang mas mahusay na paggunita ng colon sa pamamagitan ng manggagamot.

Beterinaryo

Ang potasa sulpate ay ginamit upang bawasan ang kahilingan ng methionine sa feed ng manok. Ang pagkakaroon ng 0.1% ng potasa sulpate sa feed ng pagtula hens ay nauugnay sa isang 5% pagtaas sa paggawa ng itlog.

Pagkalasa ng pagkain

Ito ay isang pampalasa ahente na nagbibigay ng mga pagkain ng isang mapait at maalat na lasa na kanais-nais sa ilan sa kanila. Bilang karagdagan, nabanggit na ang potassium sulfate ay pinagkalooban ng apat na pangunahing mga lasa: tamis, kapaitan, kaasiman, at kaasinan.

Ang kaasalan, kaasiman, at kapaitan ay nagdaragdag sa konsentrasyon ng potassium sulfate, habang bumababa ang tamis.

Iba pang mga gamit

Ang potasa sulpate ay ginagamit bilang isang pyrotechnic, kasabay ng potasa nitrayd, upang makabuo ng isang lilang siga. Ginagamit ito bilang isang flash reducer sa mga singil ng mga thrillers ng artilerya.

Bilang karagdagan, ginagamit ito bilang isang ahente ng pagtaas ng lagkit sa mga produktong kosmetiko tulad ng mga face cream.

Mga panganib

Ang potasa sulpate ay isang mababang nakakalason na tambalan na may napakababang pagkamatay. Ang LD50 para sa oral dosis sa mga daga ay 6,600 mg / kg ng timbang ng hayop, na nagpapahiwatig na ang isang mataas na dosis ay kinakailangan upang maging sanhi ng pagkamatay ng mouse. Ang parehong halaga ng LD50 ay nangyayari sa mga daga.

Sa mga mata, sa pakikipag-ugnay, ang potassium sulfate ay maaaring maging sanhi ng pangangati ng makina. Sa balat, ang potassium sulfate ay nagdudulot ng kaunting pinsala sa paghawak sa industriya.

Kung nalunok, potasa sulpate ay maaaring maging sanhi ng pangangati ng gastrointestinal na may pagduduwal, pagsusuka, at pagtatae. At sa wakas, ang paglanghap ng potassium sulfate dust ay nagdudulot ng pangangati sa respiratory tract.

Mga Sanggunian

1. Shiver & Atkins. (2008). Diorganikong kimika. (Ikaapat na edisyon). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Potasa sulpate. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
3. National Center para sa Impormasyon sa Biotechnology. (2019). Potasa sulpate. PubChem Database. CID = 24507. Nabawi mula sa: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Brian Clegg. (Hulyo 5, 2018). Potasa sulpate. Royal Society of Chemistry. Nabawi mula sa: chemistryworld.com
5. Marie T. Averbuch-Pouchot, A. Durif. (labing siyam na siyamnapu't anim). Mga Paksa sa Phosphate Chemistry. World Scientific. Nabawi mula sa: books.google.co.ve
6. Book ng Chemical. (2017). Potasa sulpate. Nabawi mula sa: chemicalbook.com
7. Shoujiang L. et al. (2019). Paglilinis at mabilis na paglusaw ng potassium sulfate sa may tubig na solusyon. DOI: 10.1039 / C8RA08284G
8. DrugBank. (2019). Potasa sulpate. Nabawi mula sa: drugbank.ca
9. Ang Kumpanya ng Mosaic. (2019). Potasa sulpate. Nutrisyon ng I-crop. Nabawi mula sa: cropnutrisyon.com
10. Gamot. (2018). Sodium sulfate, potassium sulfate, at magnesium sulfate (Oral). Nabawi mula sa: drugs.com