Калиум хлорид

Калиум хлорид (KCl, или калиумова сол) — метална халидна сол составена од калиум и хлор. Тој е без мирис и има бел или безбоен изглед на сјаен кристал. Цврстиот материјал лесно се раствора во вода, а неговите раствори имаат вкус налик на сол. Калиум хлоридот може да се добие од древните исушени езерски наслаги. KCl се користи како ѓубриво, во медицината, во научни цели, омекнувачи за домашна вода (како замена за солта на натриум хлорид) и во преработката на храна, каде што може да биде познат како додаток со број Е E508 .
Природно се јавува како минерал силвит, а во комбинација со натриум хлорид како силвинит.
1 Употреба
1.1 Ѓубриво
Поголемиот дел од произведениот калиум хлорид се користи за производство на ѓубриво, наречено поташа, бидејќи растот на многу растенија е ограничен поради достапноста на калиум. Калиум хлоридот што се продава како ѓубриво е познат како муријат на поташа. Огромното мнозинство на ѓубриво од поташа ширум светот се продава како муријат на поташа.
1.2 Медицинска употреба
Калиумот е од витално значење за човечкото тело, а калиум хлоридот преку уста е вообичаеното средство за лекување на низок калиум во крвта, иако може да се дава и интравенски. Се наоѓа на списокот на есенцијални лекови на Светската здравствена организација. Предозирањето предизвикува хиперкалемија која може да го наруши клеточното сигнализирање до степен до кој срцето ќе престане, реверзибилно во случај на некои операции на отворено срце.
1.3 Кулинарска употреба
Може да се користи како замена за сол за храна, но поради слабиот, горчлив, несолен вкус, често се меша со обична кујнска сол (натриум хлорид) за да се подобри вкусот за да се формира ниска натриумова сол. Додавањето на 1 ppm тауматин значително ја намалува оваа горчина. Поплаки за горчина или хемиски или метален вкус се пријавени и кај калиум хлоридот што се користи во храната.
1.4 Индустрија
Како хемиска суровина, се користи за производство на калиум хидроксид и калиум метал. Исто така се користи во медицината, смртоносни инјекции, научни цели, преработка на храна, сапуни и како замена за кујнска сол без натриум за луѓе кои се загрижени за здравствените ефекти на натриумот.
Се користи како додаток во добиточната храна за да се зголеми нивото на калиум во добиточната храна. Како дополнителна придобивка, познато е дека го зголемува производството на млеко.
Понекогаш се користи во раствор како дополнителна течност во операциите на нафта и природен гас, како и како алтернатива на натриум хлоридот во единиците за омекнување на водата во домаќинството.
Производителите на стакло користат грануларен поташа како флукс, намалувајќи ја температурата на која се топи смесата. Бидејќи поташата му дава одлична бистрина на стаклото, тој најчесто се користи во очила, стаклени садови, телевизори и компјутерски монитори.
KCl е корисен како извор на бета зрачење за калибрација на опремата за следење на зрачењето, бидејќи природниот калиум содржи 0,0118% од изотопот <sup>40</sup> К. Еден килограм KCl дава 16350 бекерели зрачење, кое се состои од 89,28% бета и 10,72% гама, со 1,46083 MeV. За да се користат материјали кои не се продаваат, потребно е да се кристализира последователно, користејќи контролирана температура, за да се извлече KCl, што е предмет на тековно истражување. Исто така, емитира релативно ниско ниво од 511 keV гама зраци од уништувањето на позитронот, што може да се користи за калибрирање на медицински скенери.
Калиум хлоридот се користи во некои производи за одмрзнување дизајнирани да бидат побезбедни за домашни миленици и растенија, иако тие се инфериорни во квалитетот на топење во однос на калциум хлоридот [најниска употреблива температура v. ]. Се користи и во различни марки на флаширана вода.
Калиум хлоридот некогаш се користел како средство за гаснење пожар, како и во преносни апарати за гаснење пожар. Позната како Супер-К сува хемикалија, таа била поефикасна од сувите хемикалии базирани на натриум бикарбонат и била компатибилна со протеинска пена. Овој агенс паднал во немилост со воведувањето на сувата хемикалија калиум бикарбонат (Purple-K) во доцните 1960-ти, која била многу помалку корозивна, како и поефикасна. Оценет е за пожари Б и Ц.
Заедно со натриум хлорид и литиум хлорид, калиум хлоридот се користи како флукс за гасно заварување на алуминиум.
Калиум хлоридот е исто така оптички кристал со широк опсег на пренос од 210 nm до 20 µm. Иако се евтини, кристалите на KCl се хигроскопни. Ова ја ограничува неговата примена на заштитени средини или краткорочни употреби, како што е прототипот. Изложена на слободен воздух, KCl оптиката ќе „гние“. Додека компонентите на KCl порано се користеле за инфрацрвена оптика, тој бил целосно заменет со многу поцврсти кристали како што е цинк селенид.
Калиум хлоридот се користи како скотофор со ознака P10 во CRT со темни траги, на пр. во Скијатрон.
2 Токсичност
Типичните количини на калиум хлорид што се наоѓаат во исхраната се чини дека се генерално безбедни. Меѓутоа, во поголеми количини, калиум хлоридот е токсичен. на орално внесениот калиум хлорид е приближно 2,5 g/kg, или 190 грама за телесна маса од 75 килограми. За споредба, на натриум хлорид (готвена сол) е 3,75 g/kg.
Интравенски, на калиум хлорид е далеку помал, на околу 57,2 mg/kg до 66,7 mg/kg; ова се наоѓа со делење на смртоносната концентрација на позитивните калиумови јони (околу 30 до 35 mg/kg) според масата на јони на калиум во калиум хлорид (околу 0,52445 mg K <sup>+</sup> / mg KCl).
3 Хемиски својства
3.1 Растворливост
KCl е растворлив во различни поларни растворувачи.
+Растворливост , Растворувач, Растворливост (g/kg растворувач на 25 °C)
Вода, 360
Течен амонијак, 0,4
Течен сулфур диоксид, 0,41
Метанол, 5.3
Етанол, 0,37
Мравја киселина, 192
Сулфолан, 0,04
Ацетонитрил, 0,024
Ацетон, 0,00091
Формамид, 62
Ацетамид, 24.5
Диметилформамид, 0,17-0,5
Растворите на KCl се вообичаени стандарди, на пример за калибрација на електричната спроводливост на (јонските) раствори, бидејќи растворите на KCl се стабилни, што овозможуваат репродуктивни мерења. Во воден раствор, тој во суштина е целосно јонизиран вот и јони.
3.2 Редокс и конверзија во калиум метал
Иако калиумот е поелектропозитивен од натриумот, KCl може да се редуцира на метал со реакција со метален натриум на 850 °C бидејќи поиспарливиот калиум може да се отстрани со дестилација (видете го Принцип на Ле Шателје и Браун):
:KCl_{(l)}{} + Na_{(l)} <=> NaCl_{(l)}{} + K_{(g)}
Овој метод е главниот метод за производство на метален калиум. Електролизата (кои се користи за натриум) не успева поради високата растворливост на калиумот во стопениот KCl.
4 Физички својства
Во амбиентални услови, кристалната структура на калиум хлоридот е како онаа на NaCl. Усвојува кубна структура во центарот на лицето позната како фаза B1 со константа на решетка од приближно 6,3 Å. Кристалите лесно се расцепуваат во три насоки. Други полиморфни и хидрирани фази се усвоени при високи притисоци.
Некои други својства се
* Опсег на пренос: 210 nm до 20 µm
* Преносливост = 92% на 450 nm и линеарно се зголемува до 94% на 16 µm
* Индекс на рефракција = 1,456 на 10 µm
* Загуба на рефлексија = 6,8% на 10 µm (две површини)
* d ''N'' /d ''T'' (коефициент на експанзија)= -33,2×10 <sup>−6</sup> /°C
* d ''L'' /d ''T'' (градиент на индекс на рефракција) = 40×10 <sup>−6</sup> /°C
* Топлинска спроводливост = 0,036 W/(cm·K)
* Праг на оштетување (Њуман и Новак): 4 GW/cm <sup>2</sup> или 2 J/cm <sup>2</sup> (0,5 или 1 ns пулсот); 4,2 J/cm <sup>2</sup> (1,7 ns пулсот Ковалев и Фаизулов)
Како и кај другите соединенија кои содржат калиум, KCl во форма на прав дава пламен.
5 Производство
Калиум хлоридот се екстрахира од минералите силвит, карналит и поташа. Исто така, се екстрахира од солена вода и може да се произведува со кристализација од раствор, флотација или електростатско одвојување од соодветни минерали. Тоа е нуспроизвод од производството на азотна киселина од калиум нитрат и хлороводородна киселина.
Огромното мнозинство на калиум хлорид се произведува како земјоделски и индустриски поташа во Саскачеван, Канада, како и во Русија и Белорусија. Само Саскачеван сочинувал над 25% од светското производство на поташа во 2017 година
5.1 Лабораториски методи
Калиум хлоридот е евтин достапен и ретко се подготвува намерно во лабораторија. Може да се генерира со третирање на калиум хидроксид (или други бази на калиум) со хлороводородна киселина:
:KOH + HCl -> KCl + H2O
Оваа конверзија е киселинско-базна неутрализација реакција. Добиената сол потоа може да се прочисти со рекристализација. Друг метод би бил да се дозволи калиумот да гори во присуство на гас хлор, исто така многу егзотермична реакција:
:2 K + Cl2 -> 2 KCl