Loading article…
 アルカナイト
| |
| |
| 名前 | |
|---|---|
| その他の名前
硫酸カリウム
| |
| 識別子 | |
| |
3Dモデル（JSmol）
|
|
| チェビ |
|
| チェムBL |
|
| ケムスパイダー |
|
| ECHA 情報カード | 100.029.013 |
| EC番号 |
|
| E番号 | E515(i) (酸性度調整剤、...) |
| ケッグ |
|
パブケム CID
|
|
| RTECS番号 |
|
| ユニ |
|
CompTox ダッシュボード ( EPA )
|
|
| |
| |
| プロパティ | |
| 硫酸カリウム | |
| モル質量 | 174.259 グラム/モル |
| 外観 | 白無地 |
| 臭い | 無臭 |
| 密度 | 2.66 g/cm3 [ 1] |
| 融点 | 1,069 [2] °C (1,956 °F; 1,342 K) |
| 沸点 | 1,689 °C (3,072 °F; 1,962 K) |
| 111 g/L (20 °C) 120 g/L (25 °C) 240 g/L (100 °C) | |
溶解度積（K sp）
|
1.32（120g/L） |
| 溶解度 | グリセロール にわずかに溶けるが、アセトン、アルコール、CS2 には溶けない。 |
磁化率（χ）
|
−67.0·10 −6 cm 3 /モル |
屈折率( n D )
|
1.495 |
| 構造 | |
| 斜方晶系 | |
| 危険 | |
| 労働安全衛生（OHS/OSH）： | |
主な危険
|
刺激物 |
| GHSラベル: | |
| |
| 警告 | |
| H318 | |
| P280、P305+P351+P338、P310 | |
| 引火点 | 不燃性 |
| 致死量または濃度（LD、LC）： | |
LD 50 (平均投与量)
|
6600 mg/kg（経口、ラット）[3] |
| 安全データシート（SDS） | 外部MSDS |
| 関連化合物 | |
その他の陰イオン
|
セレン酸カリウム テルル酸カリウム |
その他の陽イオン
|
硫酸リチウム 硫酸 ナトリウム 硫酸ルビジウム 硫酸セシウム |
関連化合物
|
硫酸水素カリウム 亜硫酸カリウム 亜硫酸水素 カリウム過硫酸カリウム |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
| |
硫酸カリウム（米国）または硫酸カリウム（英国）は、硫酸カリ（SOP）、アルカナイト、または古くは硫黄カリとも呼ばれ、化学式 K 2 SO 4の無機化合物で、白色の水溶性固体です。一般的に肥料に使用され、カリウムと硫黄の両方を供給します。
歴史
硫酸カリウム（K 2 SO 4）は14世紀初頭から知られていました。グラウバー、ボイル、タケニウスによって研究されました。17世紀には、酸性塩とアルカリ性塩の組み合わせであったため、アルカヌニまたはサル・デュプリカトゥムと名付けられました。また、硫酸カリウムを調製して医療に使用した薬化学者クリストファー・グレイザーにちなんで、硝酸酒石やグレイザー塩またはサル・ポリクレストム・グレイザーとしても知られていました。[4] [5]
近代以前の医学では「二重の秘密」または「万能薬」として知られていたこの薬は、グラウバー法により硝石（硝酸カリウム、KNO 3 ）と硫酸（硫酸、H 2 SO 4）から硝酸（硝酸、HNO 3 ）を製造する際に残った残留物（カプト・モルトゥム）から作られました。
- 2 KNO 3 + H 2 SO 4 → 2 HNO 3 + K 2 SO 4
残留物は熱湯に溶解され、濾過され、蒸発されてキューティクルとなり、結晶化される。利尿剤や発汗剤として使用された。[6]
チェンバーズの百科事典によると、この薬はホルシュタイン＝ゴットルプ公爵カール・フリードリヒによって500ターラーで購入された。公爵の医師シュレーダーは、心気症、持続性および断続的な発熱、結石、壊血病などにこの薬が非常によく効くと記している。 [6]
天然資源
硫酸カリウムの鉱物形態であるアルカナイトは比較的稀少です。硫酸カリウムの天然資源は、シュタスフルト塩に豊富に含まれる鉱物です。これらは、硫酸カリウムとマグネシウム、カルシウム、ナトリウムの硫酸塩の共結晶です。
関連する鉱物は次のとおりです。
- カイナイト、KMg(SO 4 )・Cl・3H 2 O
- シェーナイト（現在はピクロメライトとして知られている）、K 2 SO 4 ·MgSO 4 ·6H 2 O
- レオナイト、K 2 SO 4・MgSO 4・4H 2 O
- ラングバイナイト、K 2 Mg 2 (SO 4 ) 3
- アフチタライト（以前はグラセライトと呼ばれていました）、K 3 Na(SO 4 ) 2
- ポリハライト、K 2 SO 4・MgSO 4・2CaSO 4・2H 2 O
硫酸カリウムは、カイナイトのような鉱物の一部からは分離できます。これは、対応する塩が水に溶けにくいためです。
キーザー石、MgSO 4 ·H 2 O は、塩化カリウム溶液と混合して硫酸カリウムを生成することができます。
生産
1985年には約150万トンが生産されました。これは主に、硫酸ナトリウムを製造するマンハイム法に類似した、塩化カリウムと硫酸の反応によって行われました。 [7]このプロセスでは、室温で発熱反応を起こす 亜硫酸カリウム の中間体形成が行われます。
- KCl + H 2 SO 4 → HCl + KHSO 4
プロセスの 2 番目のステップは吸熱反応であり、エネルギーの入力が必要です。
- KCl + KHSO 4 → HCl + K 2 SO 4
構造と特性
2つの結晶形態が知られています。直方晶系のβ-K 2 SO 4が一般的な形態ですが、583℃を超えるとα-K 2 SO 4に変化します。 [7]これらの構造は複雑ですが、硫酸塩は典型的な四面体形状を採用しています。[8]
-
β-K 2 SO 4の構造。 -
2 種類の K +サイトのうちの 1 つの配位球。 -
β-K 2 SO 4内のSO4環境。
硫酸ナトリウムとは異なり、水和物を形成しません。この塩は、菱形に分類される二重の六角錐として結晶化します。透明で非常に硬く、苦くて塩辛い味がします。この塩は水に溶けますが、水酸化カリウム溶液(比重1.35) や無水エタノールには溶けません。
用途
硫酸カリウムの主な用途は肥料です。K 2 SO 4 には、一部の作物に有害な塩化物が含まれていないため、タバコや一部の果物や野菜などの作物には硫酸カリウムが適しています。土壌に灌漑用水から塩化物が蓄積すると、それほど敏感でない作物でも最適な成長のために硫酸カリウムが必要になる場合があります。[9]
粗塩はガラスの製造にも時々使用されます。硫酸カリウムは砲弾の 発射薬の閃光軽減剤としても使用されます。砲口の閃光、フレアバック、爆風の過圧を 軽減します。
ソーダブラストではソーダよりも硬く、同様に水溶性であるため、ソーダと同様の代替ブラスト媒体として使用されることもあります。 [10]
硫酸カリウムは、硝酸カリウムと組み合わせて花火に使用され、紫色の炎を発生させることもできます。
20 世紀初頭には、5% 硫酸カリウム溶液が局所的な蚊よけ剤として使用されていました。[引用が必要]
反応
酸性化
硫酸水素カリウム（重硫酸カリウムとも呼ばれる）KHSO 4は、 K 2 SO 4と硫酸の反応で簡単に生成されます。これは菱形ピラミッドを形成し、197 °C（387 °F）で融解します。0 °C（32 °F）の水に3倍溶解します。この溶液は、2つの同族体であるK 2 SO 4とH 2 SO 4が結合せずに隣り合って存在しているかのように動作します。エタノールが多すぎると、通常の硫酸塩（重硫酸塩はほとんどない）が沈殿し、過剰な酸が残ります。
溶融乾燥塩の挙動は、数百度に加熱した場合も同様で、ケイ酸塩、チタン酸塩などに対して、自然沸点を超えて加熱された硫酸と同じように作用します。そのため、分析化学では崩壊剤としてよく使用されます。硫酸塩を含むその他の塩については、硫酸塩を参照してください。
参考文献
- ^ パトナイク、プラディオット（2002年）。無機化学ハンドブック。マグロウヒル。ISBN 978-0-07-049439-8。
- ^ Windholtz, M; Budavari, S, 編 (1983). The Merck Index . ニュージャージー州ラーウェイ: Merck & Co.
- ^ Chambers, Michael. 「硫酸カリウム RN: 7778-80-5」. ChemIDplus . 米国国立医学図書館.
- ^ De Milt, Clara (1942). 「Christopher Glaser」. Journal of Chemical Education . 19 (2): 53. Bibcode :1942JChEd..19...53D. doi :10.1021/ed019p53.
- ^ van Klooster, HS (1959). 「ロシェル塩の3世紀」.化学教育ジャーナル. 36 (7): 314. Bibcode :1959JChEd..36..314K. doi :10.1021/ed036p314.
- ^ ab Chambers, Ephraim編 (1728)。「Arcanum duplicatum」。Cyclopædia、または芸術と科学の普遍的な辞書。第 1 巻 (第 1 版)。James および John Knapton 他。p. *125。
- ^ ab シュルツ、H.;バウアー、G.シャッフル、E.ハーゲドーン、F.シュミッティンガー、P. (2005)。 「カリウム化合物」。ウルマンの工業化学百科事典。ワインハイム: ワイリー-VCH。土井：10.1002/14356007.a22_039。ISBN 3527306730。
- ^ ゴルチエ、M.パネティエ、G. (1968)。 「Structure cristalline de la forme 'basse température' du sulfate de katassium K 2 SO 4 -beta」[硫酸カリウムの「低温」β 型の結晶構造]。Bulletin de la Société Chimique de France (フランス語)。1：105-112。
- ^ 国連工業開発機関、国際肥料開発センター(1998)。肥料マニュアル(第 3 版)。オランダ、ドルドレヒト: Kluwer Academic。ISBN 978-0-7923-5032-3。
- ^ 「スーパーK（硫酸カリウム）」。American Surface Prep。2014年12月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年12月7日閲覧。
外部リンク
- mindat.org: アルカナイト
- ウェブミネラル: アルカナイト