![]() | |
![]() | |
Имена | |
---|---|
Другие имена
| |
Идентификаторы | |
3D модель ( JSmol ) |
|
ЧЭБИ | |
ChEMBL | |
ChemSpider | |
DrugBank | |
Информационная карта ECHA | 100.028.374 |
Номер E | E508 (регуляторы кислотности, ...) |
КЕГГ | |
CID PubChem |
|
Номер RTECS |
|
УНИИ | |
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
Характеристики | |
KCl | |
Молярная масса | 74,555 г·моль −1 |
Появление | белое кристаллическое твердое вещество |
Запах | без запаха |
Плотность | 1,984 г/см 3 |
Температура плавления | 770 °C (1420 °F; 1040 K) |
Точка кипения | 1420 °C (2590 °F; 1690 K) |
27,77 г/100мл (0 °C) 33,97 г/100мл (20 °C) 54,02 г/100мл (100 °C) | |
Растворимость | Растворим в глицерине , щелочах. Слабо растворим в спирте. Нерастворим в эфире [1]. |
Растворимость в этаноле | 0,288 г/л (25 °C) [2] |
Кислотность ( pK a ) | ~7 |
−39,0·10 −6 см 3 /моль | |
Показатель преломления ( nD ) | 1,4902 (589 нм) |
Структура | |
гранецентрированный кубический | |
Fm 3 m, № 225 | |
а = 629,2 пм [3] | |
Октаэдрический (K + ) Октаэдрический (Cl − ) | |
Термохимия | |
Стандартная молярная энтропия ( S ⦵ 298 ) | 83 Дж·моль −1 ·К −1 [4] |
Стандартная энтальпия образования (Δ f H ⦵ 298 ) | −436 кДж·моль −1 [4] |
Фармакология | |
A12BA01 ( ВОЗ ) B05XA01 ( ВОЗ ) | |
Перорально, внутривенно, внутримышечно | |
Фармакокинетика : | |
Почки : 90%; Фекалии: 10% [5] | |
Опасности | |
NFPA 704 (огненный алмаз) | |
точка возгорания | Негорючий |
Смертельная доза или концентрация (ЛД, ЛК): | |
LD 50 ( средняя доза ) | 2600 мг/кг (перорально, крыса) [6] |
Паспорт безопасности (SDS) | МКХС 1450 |
Родственные соединения | |
Другие анионы | Фторид калия Бромид калия Йодид калия |
Другие катионы | Хлорид лития Хлорид натрия Хлорид рубидия Хлорид цезия Хлорид аммония |
Родственные соединения | Гипохлорит калия Хлорит калия Хлорат калия Перхлорат калия |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). |
Хлорид калия ( KCl или калиевая соль ) — это галогенидная соль металла , состоящая из калия и хлора . Она не имеет запаха и имеет вид белого или бесцветного стекловидного кристалла . Твердое вещество легко растворяется в воде, а его растворы имеют соленый вкус. Хлорид калия можно получить из древних высохших озерных отложений. [7] KCl используется в качестве удобрения, [8] в медицине , в научных целях, в бытовых смягчителях воды (в качестве замены соли хлорида натрия ) и в пищевой промышленности , где он может быть известен как добавка с номером E E508 .
В природе встречается в виде минерала сильвина , который назван в честь исторических обозначений соли sal degistivum Sylvii и sal febrifugum Sylvii , [9] а в сочетании с хлоридом натрия — в виде сильвинита . [10]
Большая часть производимого хлорида калия используется для изготовления удобрения , называемого поташ , поскольку рост многих растений ограничен доступностью калия. [11] [12] Термин «поташ» относится к различным добываемым и производимым солям, которые содержат калий в водорастворимой форме. Хлорид калия, продаваемый в качестве удобрения, известен как «хлористый калий» — это общее название для хлорида калия ( KCl ), используемого в сельском хозяйстве. [13] [14] [15] [16] Подавляющее большинство калийных удобрений во всем мире продается как хлористый калий. [17] [18] Доминирование хлористого калия на рынке удобрений обусловлено его высоким содержанием калия (приблизительно 60% K
2O эквивалент) и относительная доступность по сравнению с другими источниками калия, такими как сульфат калия ( сульфат калия ). [16] [19] Калий является одним из трех основных макроэлементов, необходимых для роста растений, наряду с азотом и фосфором. Калий играет жизненно важную роль в различных физиологических процессах растений, включая активацию ферментов, фотосинтез, синтез белка и регулирование воды. [20] [ 21] Для полива растений используется умеренная концентрация хлорида калия (KCl), чтобы избежать потенциальной токсичности: 6 мМ (миллимолярная) обычно эффективна и безопасна для большинства растений, что составляет приблизительно 0,4 грамма (0,014 унции) на литр воды. [22] [23]
Калий жизненно важен для организма человека , и хлорид калия перорально является стандартным средством для лечения низкого уровня калия в крови , хотя его также можно вводить внутривенно. Он включен в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения . [24] Он также является ингредиентом в оральной регидратационной терапии (ОРТ)/растворе (ОРС) для снижения гипокалиемии, вызванной диареей. [25] Это еще одно лекарство из Списка основных лекарственных средств ВОЗ . [24]
Хлорид калия содержит 52% элементарного калия по массе. [26]
Передозировка вызывает гиперкалиемию , которая может нарушить клеточную сигнализацию до такой степени, что сердце остановится, что обратимо в случае некоторых операций на открытом сердце . [27] [28] [29]
Хлорид калия может использоваться в качестве заменителя соли в пище , но из-за его слабого, горького, несоленого вкуса его часто смешивают с обычной поваренной солью (хлоридом натрия) для улучшения вкуса , образуя соль с низким содержанием натрия . Добавление 1 ppm тауматина значительно уменьшает эту горечь. [30] Жалобы на горечь или химический или металлический привкус также сообщаются при использовании хлорида калия в пище. [31]
Руководство Всемирной организации здравоохранения Use of low-sodium salt substitutes настоятельно рекомендует сократить потребление натрия до менее 2 г/день и условно рекомендует заменить обычную столовую соль заменителями соли с низким содержанием натрия, содержащими калий. Эта рекомендация предназначена для взрослых (не беременных женщин и не детей) в общей популяции, за исключением лиц с почечной недостаточностью или с другими обстоятельствами или состояниями, которые могут нарушить выведение калия. [ 32] [33] [34]
В Соединенных Штатах хлорид калия используется в качестве последнего препарата в трехинъекционной последовательности смертельной инъекции как формы смертной казни . Он вызывает остановку сердца , в конечном итоге убивая заключенного. [35]
Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( Сентябрь 2022 ) |
Как химическое сырье , соль используется для производства гидроксида калия и металлического калия . Она также используется в медицине, смертельных инъекциях , научных приложениях, пищевой промышленности , мыле и как заменитель поваренной соли без натрия для людей, обеспокоенных влиянием натрия на здоровье. [ требуется цитата ]
Он используется в качестве добавки в корм для животных для повышения уровня калия в корме. Известно, что он также увеличивает производство молока. [ необходима цитата ]
Иногда его используют в растворе в качестве жидкости для заканчивания скважин при добыче нефти и природного газа , а также в качестве альтернативы хлориду натрия в бытовых установках для смягчения воды . [ необходима ссылка ]
Производители стекла используют гранулированный поташ в качестве флюса , снижая температуру плавления смеси. Поскольку поташ придает стеклу отличную прозрачность, его обычно используют в очках, стеклянной посуде, телевизорах и компьютерных мониторах. [ необходима цитата ]
Поскольку природный калий содержит небольшое количество изотопа калия-40 , хлорид калия используется в качестве источника бета-излучения для калибровки оборудования радиационного контроля . Он также испускает относительно низкий уровень гамма-лучей 511 кэВ от аннигиляции позитронов, что может быть использовано для калибровки медицинских сканеров. [ необходима цитата ]
Хлорид калия используется в некоторых антиобледенительных продуктах, разработанных для большей безопасности для домашних животных и растений, хотя они уступают по качеству плавления хлориду кальция . Он также используется в различных марках бутилированной воды . [ необходима цитата ]
Хлорид калия когда-то использовался в качестве огнетушащего вещества , а также в переносных и колесных огнетушителях . Известный как сухой химикат Super-K, он был более эффективен, чем сухие химикаты на основе бикарбоната натрия , и был совместим с протеиновой пеной . Этот химикат вышел из употребления с появлением сухого химиката бикарбоната калия ( Purple-K ) в конце 1960-х годов, который был гораздо менее едким , а также более эффективным. Он рассчитан на пожары B и C. [ требуется цитата ]
Наряду с хлоридом натрия и хлоридом лития хлорид калия используется в качестве флюса для газовой сварки алюминия . [ необходима ссылка ]
Хлорид калия также является оптическим кристаллом с широким диапазоном пропускания от 210 нм до 20 мкм. Несмотря на свою дешевизну, кристаллы KCl гигроскопичны . Это ограничивает их применение защищенными средами или краткосрочным использованием, таким как прототипирование. Подвергаясь воздействию открытого воздуха, оптика KCl «гниет». В то время как компоненты KCl ранее использовались для инфракрасной оптики , они были полностью заменены гораздо более жесткими кристаллами, такими как селенид цинка . [ необходима цитата ]
Хлорид калия используется в качестве скотофора с обозначением P10 в ЭЛТ с темным следом , например, в Skiatron . [ требуется ссылка ]
Типичные количества хлорида калия, обнаруженные в рационе, по-видимому, в целом безопасны. [36] Однако в больших количествах хлорид калия токсичен. LD 50 перорально принятого хлорида калия составляет приблизительно 2,5 г/кг или 190 граммов (6,7 унций) для массы тела 75 килограммов (165 фунтов). Для сравнения, LD 50 хлорида натрия ( поваренной соли) составляет 3,75 г/кг.
Внутривенно LD50 хлорида калия намного меньше, примерно от 57,2 мг/кг до 66,7 мг/кг; это определяется путем деления летальной концентрации положительных ионов калия (примерно от 30 до 35 мг/кг) [ 37] на массовую долю ионов калия в хлориде калия (примерно 0,52445 мг K + /мг KCl) [38] .
KCl растворяется в различных полярных растворителях.
Растворитель | Растворимость (г/кг растворителя при 25 °C) |
---|---|
Вода | 360 |
Жидкий аммиак | 0,4 |
Жидкий диоксид серы | 0,41 |
Метанол | 5.3 |
этанол | 0,37 |
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 общепринятыми стандартами, например, для калибровки электропроводности ( ионных ) растворов, поскольку растворы KCl стабильны, что позволяет проводить воспроизводимые измерения. В водном растворе он по существу полностью ионизирован в сольватированные ионы K + и Cl − .
Хотя калий более электроположителен , чем натрий , KCl можно восстановить до металла путем реакции с металлическим натрием при 850 °C, поскольку более летучий калий можно удалить путем перегонки (см. принцип Ле Шателье ):
Этот метод является основным методом получения металлического калия. Электролиз (используемый для натрия) не удается из-за высокой растворимости калия в расплавленном KCl. [10]
Было предсказано, что хлориды калия с формулами, отличными от KCl, становятся стабильными при давлениях 20 ГПа или более. [40] Среди них были синтезированы и охарактеризованы две фазы KCl 3 . При 20-40 ГПа получается тригональная структура, содержащая K + и Cl 3 − ; выше 40 ГПа это дает фазу, изоструктурную с интерметаллическим соединением Cr 3 Si. [ необходима цитата ]
В условиях окружающей среды кристаллическая структура хлорида калия похожа на структуру NaCl. Она принимает гранецентрированную кубическую структуру, известную как фаза B1 с постоянной решетки примерно 6,3 Å. Кристаллы легко раскалываются в трех направлениях. Другие полиморфные и гидратированные фазы принимаются при высоких давлениях. [41]
Некоторые другие свойства
Как и другие соединения, содержащие калий, KCl в порошкообразном виде дает сиреневое пламя .
Хлорид калия извлекается из минералов сильвина , карналлита и поташа . Он также извлекается из соленой воды и может быть получен путем кристаллизации из раствора, флотации или электростатического разделения из подходящих минералов. Он является побочным продуктом производства азотной кислоты из нитрата калия и соляной кислоты .
Большая часть хлорида калия производится в качестве сельскохозяйственного и промышленного калия в Саскачеване, Канаде , России и Беларуси. Только на Саскачеван пришлось более 25% мирового производства калия в 2017 году. [42]
Хлорид калия доступен по низкой цене и редко готовится намеренно в лаборатории. Его можно получить путем обработки гидроксида калия (или других оснований калия) соляной кислотой :
Это преобразование представляет собой реакцию кислотно-щелочной нейтрализации . Полученную соль затем можно очистить перекристаллизацией. Другой метод — дать калию сгореть в присутствии газообразного хлора, также очень экзотермическая реакция:
... в диетических продуктах питания, содержащих хлорид калия, тауматин, добавленный в соотношении 1 ppm, значительно снижает ощущение горечи. ...