Struktur Kalium Sulfat (K2SO4), Sifat, Penggunaan, Sintesis

Dia kalium sulfat Itu adalah garam anorganik anorganik atau tidak berwarna yang formula kimianya k₂Sw₄. Itu sudah dikenal pada abad keempat belas, dipanggil pada abad ketujuh belas sebagai garam duplikatum, karena merupakan kombinasi dari garam asam dan garam basa.

Kalium sulfat adalah mineral di Arcanita, tetapi presentasinya dalam garam stassfurt yang disebut SO lebih umum. Ini adalah memasak kalium sulfat, magnesium, kalsium dan natrium, dapat diamati dalam mineral seperti leonita dan polyhalita.

Formula struktural kalium sulfat. Sumber: Kemikungen [domain publik]

Kalium sulfat adalah sedikit garam beracun dan hanya menghasilkan kontak dengan mata, saluran pernapasan atau saluran pencernaan. Tidak ada bukti aksi karsinogenik atau mutagenik.

Kalium sulfat digunakan sebagai pupuk, terutama pada tanaman yang rentan terhadap klorida; Begitulah kasus tembakau dan kentang. Senyawa ini memberikan kalium, salah satu dari tiga nutrisi utama tanaman, dan belerang, yang ada dalam proteinnya.

[TOC]

Struktur

Fase kristal

Struktur kristal kalium sulfat. Sumber: Ra'ike (Wikipedia) [CC0]

Gambar pertama menunjukkan formula struktural kalium sulfat. Untuk setiap anion jadi₄^2-, dari geometri tetrahedral, ada dua kation k⁺, yang dapat diwakili oleh bola ungu (gambar superior).

Jadi di atas Anda memiliki struktur kristal ortorombik dari k₂Sw₄, Dengan SOS₄^2- diwakili oleh bola kuning dan merah; Sementara k kation⁺, Sudah dikatakan, mereka adalah bola ungu (sedikit diperkuat).

Representasi ini dapat menyebabkan kebingungan jika diperkirakan bahwa bilah benar -benar sesuai dengan tautan koordinasi. Sebaliknya, mereka menunjukkan ion apa yang berinteraksi langsung atau erat dengan orang lain di sekitarnya. Itulah sebabnya setiap oksigen "terhubung" dengan lima k⁺ (SALAH SATU₃Sw^2-- K⁺), Dan ini pada gilirannya dengan sepuluh oksigen dari anion sulfat di sekitarnya.

Lalu ada bola koordinasi yang agak "langka" untuk kalium di k₂Sw₄:

Bidang koordinasi untuk ion kalium dalam garam sulfatnya. Sumber: Smokefoot [CC BY-SA 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)]

Struktur kristal ini sesuai dengan polimorf β-K₂Sw₄. Saat dipanaskan hingga 583 ºC, transisi terjadi pada fase α-K₂Sw₄, yang heksagonal.

Ion Tangle

Tentu saja struktur k₂Sw₄ Ini sangat rumit untuk garam anorganik. Ion -ionnya diposisikan membentuk semacam kusut yang tidak berarti dan, pada pandangan pertama, kekurangan periodisitas.

Itu dapat melayani Anda: kalsium nitrat (ca (no3) 2)

Mereka yang berdedikasi untuk kristalografi dapat membahas kusut tersebut dengan lebih tepat dan deskriptif, mengamatinya dari tiga sumbu ruang angkasa.

Perhatikan bahwa struktur kusutnya bisa menjelaskan mengapa k₂Sw₄ Tidak membentuk hidrat: molekul h₂Atau mereka memiliki bagaimana jaringan kristal untuk menghidrasi kation kalium menembus.

Juga, dengan begitu banyak interaksi yang tercakup dalam kusut ion, diharapkan bahwa jaringan kristal tersebut memiliki stabilitas yang cukup di depan panas; Dan sebenarnya ini terjadi, karena titik peleburan k₂Sw₄ Ini adalah 1.069 ºC, yang menunjukkan bahwa ionnya sangat kohesif.

Sifat fisik dan kimia

Penampilan kalium sulfat

Nama

-Kalium sulfat

-Patassa sulfat

-Arcanita

-Belerang potassa

Masa molar

174.259 g/mol

Penampilan fisik

Padatan kristal putih, butiran atau debu, toilet dan rasa pahit.

Kepadatan

2,66 g/cm³

Titik lebur

1.069 ºC

Titik didih

1.689 ºC

Kelarutan air

111 g/l pada 20 ºC

120 g/l a 25 ºC

240 g/l a 100 ºC

Kelarutan air berkurang karena adanya kalium klorida, KCl atau amonium sulfat, (NH₄)₂Sw₄, Karena efek ion umum.

Kelarutan dalam pelarut organik

Sedikit larut dalam gliserol, tetapi tidak larut dalam aseton dan karbon sulfida.

Indeks refraksi (ND)

1.495

Reaktivitas

Kalium sulfat dapat bereaksi dengan asam sulfat, diasamkan untuk membentuk kalium bisulfat (KHSO₄). Dapat dikurangi menjadi suhu tinggi menjadi kalium sulfida (k₂S).

Perpaduan

Metode pertama

Kalium sulfat disintesis dengan reaksi kalium klorida dengan asam sulfat. Sintesis kalium sulfat terjadi dalam dua langkah. Langkah pertama melibatkan pembentukan kalium bisulfat.

Ini adalah reaksi eksotermik, karena melepaskan panas dan, oleh karena itu, tidak memerlukan suplai panas eksternal. Reaksi dilakukan pada suhu kamar.

Kcl +h₂Sw₄  => Hcl +khso₄

Langkah kedua reaksi adalah endotermik, yaitu, membutuhkan pasokan panas sehingga dapat terjadi.

Kcl +khso₄  => Hcl +k₂Sw₄

Metode kedua

Kalium sulfat dapat disintesis dengan reaksi netralisasi asam sulfat dengan basa, kalium hidroksida:

H₂Sw₄  +   2 koh => k₂Sw₄   +   2 h₂SALAH SATU

Metode ketiga

Kalium sulfat diproduksi oleh reaksi sulfur dioksida, oksigen, kalium dan air klorida.

Dapat melayani Anda: sifat materi spesifik: apa itu dan contoh

Metode keempat

Kalium sulfat terjadi dengan ekstraksi kalium sulfat hadir dalam air garam dari cekungan nur, Cina. Kalium sulfat dipisahkan dari komponen air garam yang tidak larut dengan menambahkan natrium tripoliphus asam / urea fosfat.

Senyawa ini meningkatkan perbedaan antara kelarutan kalium sulfat dan kelarutan senyawa yang kurang larut lainnya, mencapai, menurut pencipta metode ini, kalium sulfat 100 % murni murni murni. Dalam arti yang ketat itu bukan metode sintesis, tetapi itu adalah metode ekstraksi baru.

Aplikasi

Pupuk

Kalium sulfat digunakan dalam tanaman tembakau. Sumber: Pxhere.

Penggunaan kalium sulfat sebagai pupuk adalah aplikasi utamanya. 90% dari total produksinya digunakan untuk tujuan ini. Penggunaannya lebih disukai daripada kalium klorida pada tanaman yang sensitif terhadap keberadaan klorida di tanah; Misalnya tembakau.

Kalium sulfat memiliki kandungan kalium 40-44%, sedangkan konsentrasi belerang mewakili 17-18% dari senyawa. Kalium diperlukan untuk melakukan banyak fungsi penting untuk tanaman, karena mengaktifkan reaksi enzimatik, sintesis protein, pembentukan pati, dll.

Selain itu, kalium mengintervensi dalam regulasi aliran air di daun. Sulfur diperlukan untuk sintesis protein, karena ada dalam asam amino yang memilikinya; Begitulah kasus metionin, sistein dan sistin, dan juga campur tangan dalam reaksi enzimatik.

Bahkan kalium sulfat digunakan oleh sprinkler pada partikel kalium sulfat lebih kecil dari 0,015 mm.

Penggunaan industri dan sebagai bahan baku

Kalium mentah sulfat digunakan dalam pembuatan kaca dan dalam pembuatan kalium aluminium dan karbonat. Ini digunakan sebagai reagen dalam pembuatan kosmetik. Ini digunakan dalam pembuatan bir sebagai agen air korektif.

Obat

Ini digunakan untuk memperbaiki penurunan konsentrasi kalium plasma yang parah (hipokalemia), produk penggunaan diuretik yang berlebihan yang meningkatkan ekskresi kalium urin.

Kalium adalah ion intraseluler utama sel yang bersemangat, termasuk jantung. Jadi penurunan kalium dalam plasma yang parah mengkompromikan fungsionalisme jantung, harus segera mengoreksi.

Kalium sulfat memiliki aksi katarsis, yaitu, mendukung pengusiran kotoran usus besar. Untuk alasan ini, campuran kalium, magnesium dan natrium sulfat digunakan untuk membersihkan tinja sebelum melakukan kolonoskopi, yang memungkinkan visualisasi usus besar oleh dokter.

Dapat melayani Anda: Cadmium hidroksida (CD (OH) 2)

Dokter hewan

Kalium sulfat telah digunakan untuk mengurangi kebutuhan metode dalam pemberian makanan unggas. Kehadiran 0,1 % kalium sulfat dalam makanan ayam pelapis, dikaitkan dengan peningkatan 5 % dalam produksi telur.

Rasa makanan

Ini adalah agen penyedap yang memberi makanan sedikit pahit dan salin yang diinginkan di beberapa dari mereka. Selain itu, dicatat bahwa kalium sulfat diberkahi dengan empat rasa dasar: rasa manis, kepahitan, keasaman dan salinitas.

Salinitas, keasaman, dan kepahitan meningkat dengan konsentrasi kalium sulfat, sedangkan rasa manis berkurang.

Penggunaan lainnya

Kalium sulfat digunakan sebagai kembang api, dalam kombinasi dengan kalium nitrat, untuk menghasilkan api ungu. Ini digunakan sebagai peredam flash dalam banyak pendorong artileri.

Selain itu, digunakan sebagai agen yang meningkatkan viskositas dalam produk kosmetik seperti krim wajah.

Risiko

Kalium sulfat adalah senyawa kecil beracun dan kematian yang sangat rendah. LD50 untuk dosis oral pada tikus adalah 6.600 mg / kg berat hewan, yang menunjukkan bahwa dosis tinggi diperlukan untuk menghasilkan kematian tikus. Nilai LD50 yang sama disajikan pada tikus.

Di mata, dengan kontak, kalium sulfat dapat menghasilkan iritasi mekanis. Di kulit, kalium sulfat menyebabkan sedikit kerusakan pada manajemen industri itu.

Dengan konsumsi, kalium sulfat dapat menyebabkan iritasi gastrointestinal dengan mual, muntah dan diare. Dan akhirnya, inhalasi debu kalium sulfat menyebabkan iritasi pada saluran pernapasan.

Referensi

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia anorganik. (Edisi keempat). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Kalium sulfat. Diperoleh dari: di.Wikipedia.org
3. Pusat Nasional Informasi Bioteknologi. (2019). Kalium sulfat. Database pubchem. CID = 24507. Pulih dari: pubchem.NCBI.Nlm.Nih.Pemerintah
4. Brian Clegg. (5 Juli 2018). Kalium sulfat. Royal Society of Chemistry. Dipulihkan dari: ChemistryWorld.com
5. Marie T. Averbuch-puchot, a. Durif. (seribu sembilan ratus sembilan puluh enam). Topik dalam Kimia Fosfat. Ilmiah Dunia. Dipulihkan dari: Buku.Google.bersama.pergi
6. Buku Kimia. (2017). Kalium sulfat. Dipulihkan dari: Chemicalbook.com
7. SHOUJIANG L. et al. (2019). Pemurnian dan pembubaran cepat dari kalium sulfat dalam larutan berair. Doi: 10.1039/C8RA08284G
8. CHANKBANK. (2019). Kalium sulfat. Pulih dari: bankbank.Ac
9. Perusahaan mosaik. (2019). Kalium sulfat. Nutrisi tanaman. Dipulihkan dari: CropNutrition.com
10. Narkoba. (2018). Sodium sulfat, kalium sulfat, dan magnesium sulfat (oral). Pulih dari: obat -obatan.com