Сульфат калия

**Сульфат калия**
Сульфат калия
Систематическое; наименование	Сульфат калия
Традиционные названия	сернокислый калий
Хим. формула	K2SO4
Состояние	белое кристаллическое вещество
Молярная масса	174.259 г/моль
Плотность	2.66 г/см³
Т. плав.	1069 °C
Т. кип.	1689 °C
Т. всп.	негорюч °C
Мол. теплоёмк.	131,4 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования	−1437,7 кДж/моль
Растворимость в воде	(20 °C) 11.1 г/100 мл (25 °C) 12 г/100 мл (100 °C) 24 г/100 мл
Растворимость в остальных веществах	слабо растворим в глицерине, нерастворим в ацетоне, спирте, CS2
Кристаллическая структура	ромбическая
ГОСТ	ГОСТ 4568-95 ГОСТ 4145-74
Рег. номер CAS	7778-80-5
PubChem	24507
Рег. номер EINECS	231-915-5
SMILES	[O-]S(=O)(=O)[O-].[K+].[K+]
InChI	1S/2K.H2O4S/c;;1-5(2,3)4/h;;(H2,1,2,3,4)/q2*+1;/p-2 OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L
Кодекс Алиментариус	E515(i)
RTECS	TT5900000
ChEBI	32036
ChemSpider	22915
ЛД50	6600 мг/кг
	Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Сульфат калия — неорганическое соединение. Химическая формула K₂SO₄.

История

Сульфат калия был известен с начала 14-го века, изучен Глаубером, Бойлом и Тахеусом. В 17 веке он был назван arcanuni или sal duplicatum — эти названия были для кислот и щелочных солей.

Нахождение в природе

В природе находится на месторождениях калийных солей. Присутствует в водах солёных озёр.

Физические свойства

Бесцветные кристаллы, ромбическая сингония (a = 0,742 нм, b = 1,001 нм, c = 0,573 нм, Z = 4, пространственная группа Pnam). При температуре выше 584 °C переходит в гексагональную модификацию (a = 0,5947 нм, c = 0,8375 нм, Z = 2, пространственная группа P6₃/mmc).

Хорошо растворим в воде, не подвергается гидролизу. Нерастворим в концентрированных растворах щелочей или в чистом этаноле.

Вкус горько-солёный.

Получение

Минеральные формы чистого сульфата калия относительно редки. Минерал арканит (англ. Arcanite) состоит из чистого K₂SO₄, представляет собой белые или прозрачные кристаллы, встречается в Калифорнии (США).

Есть много минералов, содержащих соли калия:

Каинит — MgSO₄·KCl·H₂O
Глазерит — 2K₂SO₄·Na₂SO₄
Шёнит — K₂SO₄·MgSO₄·6H₂O
Леонит — K₂SO₄·MgSO₄·4H₂O
Лангбейнит — K₂SO₄·2MgSO₄
Полигалит — K₂SO₄·MgSO₄·2CaSO₄·2H₂O
Сингенит — K₂SO₄·CaSO₄·H₂O

Промышленные методы получения основаны на обменных реакциях KCl с различными сульфатами и в результате Сульфат калия, как правило, сильно загрязнён побочными продуктами:

2KCl + 2MgSO 4 ⇄ K 2 SO 4 \cdot MgSO 4 + MgCl 2

K 2 SO 4 \cdot MgSO 4 + 2 KCl ⇄ 2K 2 SO 4 + MgCl 2

2 KCl + Na 2 SO 4 ⇄ K 2 SO 4 + 2NaCl

2 KCl + CaSO 4 \cdot 2H 2 O ⇄ K 2 SO 4 + CaCl 2 + 2H 2 O

2 KCl + FeSO 4 ⇄ K 2 SO 4 + FeCl 2

Наиболее чистый продукт получают, обрабатывая твёрдый Хлорид калия концентрированной серной кислотой:

2KCl + H 2 SO 4 \to >100oC K 2 SO 4 + 2HCl↑

Прокаливанием с углём минерала лангбейнита:

K 2 SO 4 \cdot 2MgSO 4 + 2C \to >T K 2 SO 4 + 2Mg↓ + 2CO 2 ↑ + 2SO 2 ↑

В лабораторной практике применяют следующие методы:

из оксида калия:

K 2 O + H 2 SO 4 \to K 2 SO 4 + H 2 O

вытеснением из слабых или неустойчивых кислот:

K 2 CO 3 + H 2 SO 4 \to K 2 SO 4 + CO 2 ↑ + H 2 O

из щёлочи и разбавленной кислоты:

2KOH + H 2 SO 4 \to K 2 SO 4 + 2H 2 O

из гидросульфата калия:

2KHSO 4 \to 240oC K 2 SO 4 + H 2 SO 4

KHSO 4 + KOH \to K 2 SO 4 + H 2 O

2KHSO 4 + KCl \to 500oC K 2 SO 4 + HCl ↑

окислением сульфида калия:

K 2 S + 2O 2 \to >500oC K 2 SO 4

из надперекиси калия:

2KO 2 + S \to 140oC K 2 SO 4

2KO 2 + SO 2 \to 100oC K 2 SO 4 + O 2

Сульфат калия получается при нагреве сульфита калия до температуры в 600 °C:

4K 2 SO 3 \to 600oC K 2 S + 3K 2 SO 4

Окисление серы бихроматом калия:

K 2 Cr 2 O7 + S \to 800-1000oC Cr 2 O 3 + K 2 SO 4

Взаимодействием сульфата аммония и гидроксид калия:

(NH 4) 2 SO 4 + 2KOH \to K 2 SO 4 + 2NH 3 ↑ + 2H 2 O

Химические свойства

Как соль двухосновной кислоты образует кислые соли:

K 2 SO 4 + H 2 SO 4 ⇄ 2KHSO 4

Как все сульфаты взаимодействует с растворимыми соединениями бария:

K 2 SO 4 + BaCl 2 \to 2KCl + BaSO 4 ↓

Восстанавливается до сульфида:

K 2 SO 4 + 4H 2 \to 600oC,Fe2O3 K 2 S + 4H 2 O

K 2 SO 4 + 4C \to 900oC K 2 S + 4CO

С оксидом серы образует пиросульфат:

K 2 SO 4 + SO 3 \to K 2 S 2 O 7

Применение

Основной потребитель сульфата калия — сельское хозяйство. Сульфат калия является ценным бесхлорным удобрением. Эффективность сульфата калия лучше проявляется на бедных калием дерново-подзолистых почвах гранулометрического состава и торфяных почвах. На черноземных почвах он применяется обычно под культуры, которые усваивают много калия и натрия (сахарная свёкла, подсолнечники, плодовые, для корнеплодов, овощей). На каштановых и серозёмных почвах используют в зависимости от вида культуры, технологии выращивания и содержания калия в почве. Сульфат калия намного эффективнее влияет на величину урожая и его качество, если его применять в комплексе с азотными и фосфорными удобрениями. На кислых почвах действие сульфата калия повышается на фоне использования извести.

Калий повышает содержание сахаров и витаминов в выращиваемой продукции, а подкормки в конце августа-сентября способствуют лучшему зимованию плодово-ягодным и декоративным деревьям и кустарникам. Используется на различных почвах, под все культуры, а также для комнатного и балконного цветоводства. Сульфат калия пригоден для всех способов внесения: основного (при перекопке почвы весной или осенью) и для подкормки в течение вегетационного периода.

Применяется в первую очередь под культуры, чувствительные к хлору (картофель, табак, лён, виноград, цитрусовые и др.). Наличие в удобрении сульфат-иона положительно влияет на урожай растений семейства крестоцветных (капуста, брюква, турнепс и др.) и бобовых, потребляющих много серы.

Также Сульфат калия используется в производстве стекла, различных квасцов и других соединений калия, как флюс в металлургии. В Европейском союзе допущен в качестве использования как пищевая добавка E515.

Сведения о безопасности

Следующие действия сульфатом калия на части тела могут вызвать:

Глаза: попадание пыли может вызвать механическое раздражение,
Кожа: попадание на кожу может вызвать раздражение,
Проглатывание: употребление в пищу больших количеств может вызвать раздражение желудочно-кишечного тракта,
Вдыхание: при вдыхании может вызвать раздражение дыхательных путей,
При хроническом употреблении сульфата калия: отравления могут возникать в редких случаях длительного воздействия.

Сульфат калия


Систематическое наименование	Сульфат калия
Традиционные названия	сернокислый калий
Хим. формула	K₂SO₄
Состояние	белое кристаллическое вещество
Молярная масса	174.259 г/моль
Плотность	2.66 г/см³
Т. плав.	1069 °C
Т. кип.	1689 °C
Т. всп.	негорюч °C
Мол. теплоёмк.	131,4 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования	−1437,7 кДж/моль
Растворимость в воде	(20 °C) 11.1 г/100 мл (25 °C) 12 г/100 мл (100 °C) 24 г/100 мл
Растворимость в остальных веществах	слабо растворим в глицерине, нерастворим в ацетоне, спирте, CS₂
Кристаллическая структура	ромбическая
ГОСТ	ГОСТ 4568-95 ГОСТ 4145-74
Рег. номер CAS	7778-80-5
PubChem	24507
Рег. номер EINECS	231-915-5
SMILES	[O-]S(=O)(=O)[O-].[K+].[K+]
InChI	1S/2K.H2O4S/c;;1-5(2,3)4/h;;(H2,1,2,3,4)/q2*+1;/p-2 OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L
Кодекс Алиментариус	E515(i)
RTECS	TT5900000
ChEBI	32036
ChemSpider	22915
ЛД₅₀	6600 мг/кг
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.