Сульфат калия (США) или сульфат калия (Великобритания), также называемый сульфатом поташа (SOP), арканитом или архаичным поташем серы , представляет собой неорганическое соединение с формулой K 2 SO 4 , белое водорастворимое твердое вещество. Он обычно используется в удобрениях , обеспечивая как калий , так и серу .
Сульфат калия (K 2 SO 4 ) известен с начала 14 века. Его изучали Глаубер , Бойль и Тачениус . В 17 веке его назвали аркануни или сал дупликатум , так как он представлял собой комбинацию кислой соли и щелочной соли. Он был также известен как купоросный винный камень и соль Глейзера или соль полихрестум Глазери в честь химика-фармацевта Кристофера Глейзера , который приготовил его и использовал в медицинских целях. [4] [5]
Известный как arcanum duplicatum («двойной секрет») или panacea duplicata в досовременной медицине , он был приготовлен из остатков ( caput mortuum ), оставшихся от производства aqua fortis (азотная кислота, HNO 3 ) из селитры (нитрата калия, KNO 3 ) и купоросное масло (серная кислота, H 2 SO 4 ) по способу Глаубера :
Остаток растворяли в горячей воде, фильтровали и упаривали до кутикулы. Затем его оставили кристаллизоваться. Его использовали как мочегонное и потогонное средство . [6]
Согласно «Циклопедии Чемберса », рецепт был приобретен за пятьсот талеров Чарльзом Фредериком, герцогом Гольштейн-Готторпским . Шредер, врач герцога, описал чудеса его применения в ипохондрических случаях, длительной и перемежающейся лихорадке , камнях, цинге и многом другом. [6]
Минеральная форма сульфата калия — арканит — встречается сравнительно редко. Природные ресурсы сульфата калия – это минералы , которыми богата Стассфуртская соль. Это сокристаллизации сульфата калия и сульфатов магния , кальция и натрия .
Соответствующие минералы:
Сульфат калия можно отделить от некоторых из этих минералов, например каинита, поскольку соответствующая соль менее растворима в воде.
Кизерит MgSO 4 ·H 2 O можно соединить с раствором хлорида калия для получения сульфата калия.
В 1985 году было произведено около 1,5 миллионов тонн, обычно путем реакции хлорида калия с серной кислотой , аналогичной Мангеймскому процессу производства сульфата натрия. [7] Процесс включает промежуточное образование бисульфата калия , экзотермическую реакцию, которая происходит при комнатной температуре:
Второй этап процесса является эндотермическим и требует затрат энергии:
Известны две кристаллические формы. Орторомбическая β-K 2 SO 4 является распространенной формой, но она превращается в α-K 2 SO 4 при температуре выше 583 °C. [7] Эти структуры являются сложными, хотя сульфат принимает типичную тетраэдрическую геометрию. [8]
Он не образует гидрата, в отличие от сульфата натрия . Соль кристаллизуется в виде двойных шестигранных пирамид, классифицируемых как ромбические. Они прозрачные, очень твердые, имеют горько-соленый вкус. Соль растворима в воде, но нерастворима в растворах гидроксида калия ( упр. гр. 1,35) или абсолютном этаноле .
Сульфат калия преимущественно используется в качестве удобрения . K 2 SO 4 не содержит хлоридов, которые могут быть вредны для некоторых культур. Сульфат калия предпочтителен для этих культур, к которым относятся табак и некоторые фрукты и овощи. Менее чувствительным культурам все равно может потребоваться сульфат калия для оптимального роста, если почва накапливает хлориды из поливной воды. [9]
Сырая соль также иногда используется при производстве стекла. Сульфат калия также используется в качестве погасителя пламени в артиллерийских метательных зарядах. Это уменьшает дульную вспышку , вспышку и избыточное давление взрыва.
Иногда его используют в качестве альтернативного абразива для струйной обработки, аналогично соде при струйной очистке, поскольку он более твердый и так же водорастворимый. [10]
Сульфат калия также можно использовать в пиротехнике в сочетании с нитратом калия для создания фиолетового пламени .
5% раствор сульфата калия использовался в начале 20 века как местное средство от комаров. [ нужна цитата ]
Гидросульфат калия (также известный как бисульфат калия), KHSO 4 , легко получают путем реакции K 2 SO 4 с серной кислотой . Он образует ромбические пирамиды, которые плавятся при температуре 197 ° C (387 ° F). Он растворяется в трех частях воды при температуре 0 ° C (32 ° F). Раствор ведет себя так, как если бы два его родственных соединения , K 2 SO 4 и H 2 SO 4 , присутствовали рядом друг с другом в несвязанном виде; избыток этанола осаждает нормальный сульфат (с небольшим количеством бисульфата) с оставшимся избытком кислоты.
Аналогично ведет себя плавленая сухая соль при нагревании до нескольких сотен градусов; он действует на силикаты , титанаты и т. д. так же, как действует серная кислота , нагретая выше температуры естественного кипения. Поэтому его часто используют в аналитической химии в качестве разрыхлителя. Информацию о других солях, содержащих сульфат, см. в разделе «сульфат» .
