Хлористый калий - Potassium chloride

Не путать с Хлорат калия.

«KCl» перенаправляется сюда. Для использования в других целях см. KCL (значения).

Эта статья про соль. Об использовании хлорида калия в качестве лекарственного средства см. Калия хлорид (медицинское применение). Для использования калия в биологии см. Калий в биологии.

Хлористый калий

Имена
Другие имена Сильвит Мюриат поташа
Идентификаторы
Количество CAS	7447-40-7 Y
3D модель (JSmol )	Интерактивное изображение
ЧЭБИ	ЧЕБИ: 32588 Y
ЧЭМБЛ	ChEMBL1200731 N
ChemSpider	4707 Y
DrugBank	DB00761 Y
ECHA InfoCard	100.028.374
Номер E	E508 (регуляторы кислотности, ...)
КЕГГ	D02060 Y
PubChem CID	4873
Номер RTECS	TS8050000
UNII	660YQ98I10 Y
Панель управления CompTox (EPA)	DTXSID5021178
ИнЧИ InChI = 1S / ClH.K / h1H; / q; + 1 / p-1 Y Ключ: WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Y InChI = 1 / ClH.K / h1H; / q; + 1 / p-1 Ключ: WCUXLLCKKVVCTQ-REWHXWOFAZ
Улыбки [Cl -]. [K +]
Свойства
Химическая формула	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)
Растворимость в воде	277,7 г / л (0 ° С) 339,7 г / л (20 ° С) 540,2 г / л (100 ° С)
Растворимость	Растворим в глицерин, щелочи Слабо растворим в алкоголь Не растворим в эфир[1]
Растворимость в этиловый спирт	0,00288 г / л (25 ° С)[2]
Кислотность (пKа)	~7
Магнитная восприимчивость (χ)	−39.0·10^−6 см^3/ моль
Показатель преломления (пD)	1,4902 (589 нм)
Структура
Кристальная структура	гранецентрированный кубический
Космическая группа	FM3м, №225
Постоянная решетки	а = 629,2 вечера[3]
Координационная геометрия	Октаэдрический (K^+) Октаэдрический (Cl^−)
Термохимия
Стандартный моляр энтропия (Sо298)	83 Дж · моль^−1· K^−1[4]
Станд. Энтальпия формирование (ΔжЧАС^⦵298)	−436 кДж · моль^−1[4]
Фармакология
Код УВД	A12BA01 (КТО) B05XA01 (КТО)
Беременность категория	НАС: C (риск не исключен)
Маршруты администрация	Оральный, в / в, в / м
Фармакокинетика:
Экскреция	Почечный: 90%; Кал: 10%[5]
Опасности
Паспорт безопасности	ICSC 1450
NFPA 704 (огненный алмаз)	0 1 0
точка возгорания	Не воспламеняется
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
LD50 (средняя доза )	2600 мг / кг (перорально, крыса)[6]
Родственные соединения
Другой анионы	Фторид калия Бромид калия Йодистый калий
Другой катионы	Лития хлорид Натрия хлорид Рубидий хлорид Хлорид цезия Хлорид аммония
Родственные соединения	Хлорат калия Перхлорат калия
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
N проверить (что YN ?)
Ссылки на инфобоксы

Хлористый калий (также известен как Сильвит, KCl, или калиевая соль) это галогенид металла поваренная соль состоит из калий и хлор. это без запаха и имеет белый или бесцветный стекловидное тело кристалл внешность. Твердое вещество легко растворяется в воде, а его растворы имеют поваренная соль -подобный вкус. Хлорид калия можно получить из древних высохших озерных отложений.^[7] KCl используется как удобрение,^[8] в лекарство, в научных приложениях и в переработка пищевых продуктов, где он может быть известен как Номер E добавка E508.

В некоторых штатах США он используется, чтобы вызвать остановка сердца, как третий наркотик в «коктейле из трех наркотиков» для казней смертельная инъекция. Это происходит естественно как минеральная сильвит, и в сочетании с хлорид натрия так как сильвинит.^[9]

Использует

Удобрения

Большая часть производимого хлорида калия используется для производства удобрение, называется поташ, так как рост многих растения ограничено 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 удобрения.

Медицинское использование

Основная статья: Калия хлорид (медицинское применение)

Калий жизненно важен для человеческое тело, а хлорид калия внутрь является обычным средством лечения низкий уровень калия в крови, хотя его также можно вводить внутривенно. Это на Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения.^[10] Причины передозировки гиперкалиемия которые могут нарушить клеточную сигнализацию до такой степени, что сердце остановится, обратимо в случае некоторых операции на открытом сердце.

Кулинарное использование

Его можно использовать как заменитель соли для еда, но из-за его слабого, горького, несоленого аромат, его часто смешивают с обычной поваренной солью (хлорид натрия) для улучшения вкус формировать соль с низким содержанием натрия. Добавление 1 ppm тауматин значительно снижает эту горечь.^[11] Жалобы на горечь, химический или металлический привкус также возникают при употреблении хлорида калия в пищевых продуктах.^[12]

Промышленное

Как химическое сырье, он используется для производство из гидроксид калия и калий металл. Он также используется в медицине, смертельные инъекции, научный Приложения, переработка пищевых продуктов, мыло, и как заменитель без натрия столовая соль для людей, обеспокоенных влиянием 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 используется в воды как завершение жидкость в нефть и натуральный газ операций, а также являясь альтернативой хлорид натрия в домашнем хозяйстве средство для смягчения воды единицы.

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 полезен как бета-излучение источник для калибровка из оборудование радиационного контроля, потому что природный калий содержит 0,0118% изотоп ⁴⁰К. Один килограмм KCl дает 16350 беккерели из радиация состоящий из 89,28% бета и 10,72% гамма с 1,46083 МэВ. Чтобы использовать готовые материалы, его необходимо кристаллизовать последовательно с использованием контролируемой температуры для извлечения KCl, что является предметом текущих исследований. Существует также небольшое количество гамма-лучей 511 кэВ от аннигиляции позитронов, которые можно использовать для откалибровать медицинские сканеры.

Хлорид калия используется в некоторых антиобледенение продукты, которые разработаны для большей безопасности для домашних животных и растений, хотя по качеству плавления они уступают хлорид кальция [самая низкая используемая температура 12 ° F (-11 ° C) против -25 ° F (-32 ° C)]. Он также используется в различных марках бутилированная вода, а также в больших количествах для ископаемое топливо бурение целей.

Хлорид калия когда-то использовался как средство пожаротушения, используется в переносных и колесных огнетушители. Известный как сухой химикат Super-K, он был более эффективным, чем бикарбонат натрия на основе сухих химикатов и совместим с протеиновая пена. Этот агент попал в немилость с введением бикарбонат калия (Фиолетовый-К ) сухой химикат в конце 1960-х, который был намного меньше разъедающий и более эффективно. Он рассчитан на пожары категорий B и C.

Вместе с хлорид натрия и хлорид лития, хлорид калия используется как поток для газовая сварка из алюминий.

Хлорид калия также представляет собой оптический кристалл с широким диапазоном пропускания от 210 нм до 20 мкм. Хотя кристаллы KCl дешевы, они гигроскопичный. 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 ранее использовались для инфракрасный оптика, он был полностью заменен гораздо более прочными кристаллами, такими как селенид цинка.

Хлорид калия также использовался для производства тепловые пакеты которые нанимают экзотермический химические реакции,^[13] но в основном они были прекращены с появлением более дешевых и эффективных методов, таких как окисление металлов (одноразовые продукты «Горячие руки») или кристаллизация из ацетат натрия (продукты многоразового использования).^{[нужна цитата ]}

Хлорид калия используется как скотофор с обозначением P10 в ЭЛТ с темным следом, например в Скиатрон.

Казнь с помощью смертельной инъекции

Хлорид калия обычно используется в практике казни смертельная инъекция.

Побочные эффекты

Типичные количества хлорида калия, содержащиеся в рационе, в целом безопасны.^[14] Однако в больших количествах хлорид калия токсичен. В LD₅₀ перорально принимаемого хлорида калия составляет примерно 2,5 г / кг или 190 г (6,7 унций) для массы тела 75 кг (165 фунтов). Для сравнения: LD₅₀ из хлорид натрия (поваренная соль) 3,75 г / кг.

Внутривенно LD₅₀ хлорида калия намного меньше, 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)^[15] по массовой доле ионов калия в хлориде калия (около 0,52445 мг К⁺/ мг KCl).^[16] В таких количествах он имеет тяжелые последствия для сердца. мышцы, потенциально вызывая остановка сердца и быстрый смерть. По этой причине он используется при хирургическом прерывании беременности и в качестве третьего и последнего препарата, вводимого в смертельная инъекция обработать.

Химические свойства

Растворимость

KCl растворим во множестве полярных растворителей.

Растворимость^[17]

Растворитель	Растворимость (г / кг растворителя при 25 ° C)
ЧАС2О	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 общепринятыми стандартами, например, для калибровка из электрическая проводимость (ионных) растворов, поскольку растворы KCl стабильны, что позволяет проводить воспроизводимые измерения. В водном растворе он практически полностью ионизируется до сольватированного K⁺ и Cl^– ионы.

Редокс и превращение в металлический калий

Хотя калия больше электроположительный 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 (используется для натрия) не работает из-за высокой растворимости калия в расплавленном KCl.^[9]

Физические свойства

"Увеличьте урожай бананов, используя Израильский хлорид калия! », реклама над шоссе в районе выращивания бананов Округ Хэкоу, Юньнань, Китай

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

Некоторые другие свойства

• Дальность передачи: от 210 нм до 20 мкм
• Проницаемость = 92% при 450 нм и линейно возрастает до 94% при 16 мкм
• Показатель преломления = 1,456 при 10 мкм
• Потери на отражение = 6,8% при 10 мкм (две поверхности)
• dN/ дТ (коэффициент расширения) = -33,2 × 10⁻⁶/ ° C
• dL/ дТ (градиент показателя преломления) = 40 × 10⁻⁶/ ° C
• Теплопроводность = 0,036 Вт / (см · К)
• Порог повреждения (Ньюман и Новак): 4 ГВт / см² или 2 Дж / см² (Частота импульсов 0,5 или 1 нс); 4,2 Дж / см² (Частота импульсов 1,7 нс Ковалев и Файзуллов)

Как и другие соединения, содержащие калий, KCl в порошкообразном виде дает сиреневый оттенок. пламя.

Производство

Сильвит

Сильвинит

Хлорид калия добывается из минералов. сильвит, карналлит, и поташ. Также добывается из соленая вода и может быть получен кристаллизацией из решение, плавучесть или электростатический отделение от подходящих минералов. Это побочный продукт производства азотная кислота от азотнокислый калий и соляная кислота.

Подавляющее большинство хлорида калия производится в виде поташа сельскохозяйственного и промышленного качества в Саскачеван, Канада, а также Россия и Беларусь. Только на Саскачеван в 2017 году приходилось более 25% мирового производства калийных удобрений.^[18]

Лабораторные методы

Хлорид калия доступен недорого и редко преднамеренно готовится в лаборатории. Он может быть получен путем лечения гидроксид калия (или другие калиевые основания) с соляная кислота:

КОН + HCl → KCl + H₂О

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

2 К + Cl₂ → 2 KCl

использованная литература

1. «Калий хлористый (ПИМ 430)». Международная программа химической безопасности. 3.3.1 Свойства вещества. Получено 2011-01-17.
2. "period-table-of-elements.org" (на сайте указаны значения в г / 100 мл). Получено 4 октября 2019.
3. Д. Сирдешмук; Л. Сирдешмук; КГ. Субхадра. Галогениды щелочных металлов: Справочник физических свойств.
4. Зумдал, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд.. Компания Houghton Mifflin. п. A22. ISBN  978-0-618-94690-7.
5. "Резюме соединения для CID 4873". Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 17 октября 2015.
6. Чемберс, Майкл. «ChemIDplus - 7447-40-7 - WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M - Хлорид калия [USP: JAN] - поиск похожих структур, синонимов, формул, ссылок на ресурсы и другой химической информации». Chem.sis.nlm.nih.gov. Получено 22 декабря 2017.
7. Рейнер-Кэнхэм, Джеффри (22 декабря 2013 г.). Описательная неорганическая химия. Овертон, Тина (Шестое изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк. ISBN  978-1-4641-2557-7. OCLC  882867766.
8. «Калийные удобрения (Руководство по агрономии штата Пенсильвания)». Руководство по агрономии штата Пенсильвания (расширение штата Пенсильвания). Архивировано из оригинал на 2016-12-20. Получено 2016-12-10.
9. Буркхардт, Элизабет Р. (2006). «Калий и калиевые сплавы». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Дои:10.1002 / 14356007.a22_031.pub2. ISBN  978-3527306732.
10. Всемирная организация здоровья (2019). Типовой список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения: 21-й список 2019 г.. Женева: Всемирная организация здравоохранения. HDL:10665/325771. WHO / MVP / EMP / IAU / 2019.06. Лицензия: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
11. Лорьян, Денис; Линден, Г. (1999). Новые ингредиенты в пищевой промышленности: биохимия и сельское хозяйство. Бока-Ратон: CRC Press. п.357. ISBN  978-1-85573-443-2. ... в диетической пище, содержащей хлорид калия, тауматин, добавленный в соотношении 1 ppm, значительно снижает ощущение горечи. ...
12. Sinopoli, Dominique A .; Лоулесс, Гарри Т. (2012). «Вкусовые свойства хлорида калия в чистом виде и в смесях с хлоридом натрия с использованием метода проверки всех подходов». Журнал пищевой науки. 77 (9): S319–22. Дои:10.1111 / j.1750-3841.2012.02862.x. PMID  22901084.
13. Патент США 3874504
14. Питание, Центр безопасности пищевых продуктов и прикладных технологий. «База данных веществ GRAS (SCOGS) - Заключение Специального комитета по веществам GRAS (SCOGS): хлорид калия». www.fda.gov. Архивировано из оригинал 31 октября 2017 г.. Получено 21 июля 2019.
15. Bhatkhande, C.Y .; Йоглекар, В. (1977-01-01). «Смертельное отравление калием человека и кролика». Криминалистика. 9 (1): 33–36. Дои:10.1016/0300-9432(77)90062-0. ISSN  0300-9432. PMID  838413.
16. «Молекулярная масса KCl». www.convertunits.com. Получено 2018-11-04.
17. Берджесс, Дж. (1978). Ионы металлов в растворе. Нью-Йорк: Эллис Хорвуд. ISBN  978-0-85312-027-8.^{[страница нужна ]}
18. «Обзор товарных запасов калийных минералов за 2018 год» (PDF).

дальнейшее чтение

• Лиде, Д. Р., изд. (2005). CRC Справочник по химии и физике (86-е изд.). Бока-Ратон (Флорида): CRC Press. ISBN  0-8493-0486-5.
• Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1984). Химия элементов. Оксфорд: Pergamon Press. ISBN  978-0-08-022057-4.

внешние ссылки

• "Хлористый калий". Портал информации о наркотиках. Национальная медицинская библиотека США.