Сульфат калия (США) или сульфат калия (Великобритания), также называемый сульфатом калия (SOP), арканитом или архаично поташем серы , является неорганическим соединением с формулой K2SO4 , белым водорастворимым твёрдым веществом . Он обычно используется в удобрениях , обеспечивая как калий, так и серу .
Сульфат калия (K 2 SO 4 ) известен с начала XIV века. Его изучали Глаубер , Бойль и Тахениес . В XVII веке его назвали arcanuni или sal duplicatum , так как он представлял собой комбинацию кислой соли со щелочной солью. Он также был известен как винный камень и соль Глазера или sal polychrestum Glaseri в честь химика-фармацевта Кристофера Глазера, который его приготовил и использовал в медицинских целях. [4] [5]
Известный как arcanum duplicatum («двойной секрет») или panacea duplicata в досовременной медицине , он готовился из остатка ( caput mortuum ), оставшегося после производства aqua fortis (азотной кислоты, HNO 3 ) из селитры (нитрата калия, KNO 3 ) и купоросного масла (серной кислоты, H 2 SO 4 ) с помощью процесса Глаубера :
Остаток растворяли в горячей воде, фильтровали и выпаривали до состояния кутикулы. Затем его оставляли кристаллизоваться. Его использовали как мочегонное и потогонное средство . [6]
Согласно «Энциклопедии» Чемберса , рецепт был куплен за пятьсот талеров Карлом Фредериком, герцогом Гольштейн-Готторпским . Шредер, врач герцога, писал о чудесах его великого применения в случаях ипохондрии , постоянной и перемежающейся лихорадки , камнях, цинге и многом другом. [6]
Минеральная форма сульфата калия, арканит , встречается относительно редко. Природные ресурсы сульфата калия — это минералы , в изобилии встречающиеся в соли Штассфурта. Это сокристаллизации сульфата калия и сульфатов магния , кальция и натрия .
Соответствующие минералы:
Сульфат калия можно отделить от некоторых из этих минералов, таких как каинит, поскольку соответствующая соль менее растворима в воде.
Кизерит , MgSO4 · H2O , можно объединить с раствором хлорида калия для получения сульфата калия.
Около 1,5 млн тонн было произведено в 1985 году, как правило, путем реакции хлорида калия с серной кислотой , аналогичной процессу Мангейма для 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 выше 583 °C. [7] Эти структуры сложны, хотя сульфат принимает типичную тетраэдрическую геометрию. [8]
Он не образует гидрат, в отличие от сульфата натрия . Соль кристаллизуется в виде двойных шестигранных пирамид, классифицируемых как ромбические. Они прозрачны, очень тверды и имеют горький, соленый вкус. Соль растворима в воде, но нерастворима в растворах гидроксида калия ( уд. вес 1,35) или в абсолютном этаноле .
Преобладающее использование сульфата калия — в качестве удобрения . K 2 SO 4 не содержит хлорид, который может быть вреден для некоторых культур. Сульфат калия предпочтителен для этих культур, включая табак и некоторые фрукты и овощи. Менее чувствительные культуры могут по-прежнему нуждаться в сульфате калия для оптимального роста, если почва накапливает хлорид из поливной воды. [9]
Сырая соль также иногда используется в производстве стекла. Сульфат калия также используется в качестве пламегасителя в метательных зарядах артиллерии . Он уменьшает дульную вспышку , отдачу и избыточное давление взрыва.
Иногда его используют в качестве альтернативного абразивного материала, аналогичного соде при содовой очистке , поскольку он тверже и также растворяется в воде. [10]
Сульфат калия также может использоваться в пиротехнике в сочетании с нитратом калия для получения фиолетового пламени .
5% раствор сульфата калия использовался в начале 20 века как местное средство от комаров. [ необходима цитата ]
Гидросульфат калия (также известный как бисульфат калия), KHSO4 , легко получается путем реакции K2SO4 с серной кислотой . Он образует ромбические пирамиды, которые плавятся при 197 °C (387 °F). Он растворяется в трех частях воды при 0 ° C (32 ° F ). Раствор ведет себя так же, как если бы два его конгенера, K2SO4 и H2SO4 , присутствовали бок о бок друг с другом необъединенными; избыток этанола осаждает нормальный сульфат (с небольшим количеством бисульфата) с оставшимся избытком кислоты.
Поведение расплавленной сухой соли при нагревании до нескольких сотен градусов аналогично; она действует на силикаты , титанаты и т. д. так же, как серная кислота , нагретая выше своей естественной точки кипения. Поэтому ее часто используют в аналитической химии в качестве разрыхлителя. Информацию о других солях, содержащих сульфат, см. в разделе сульфат .
