塩化カリウム(KCl、またはカリウム塩)は、カリウムと塩素からなる金属ハロゲン化物塩です。無臭で、白色または無色のガラス質の結晶をしています。固体は水に溶けやすく、その溶液は塩のような味がします。塩化カリウムは、古代の干上がった湖底堆積物から得ることができます。[ 8 ] KClは、食卓塩(NaCl)の代替塩として、肥料として、[ 9 ]医薬品として、科学用途、家庭用軟水器(塩化ナトリウム塩の代替として)、原料として、食品加工に使用され、食品加工ではE番号添加剤E508として知られています。
天然では、塩の歴史的な名称であるsal degistivum Sylviiおよびsal febrifugum Sylviiにちなんで名付けられた鉱物シルバイトとして産出され、[ 10 ]また塩化ナトリウムと結合してシルビナイトとして産出される。[ 11 ]

生産される塩化カリウムの大部分は、カリウムの利用可能性によって多くの植物の成長が制限されるため、カリ肥料(カリ)の製造に使用されます。 [ 12 ] [ 13 ]「カリ」という用語は、水溶性の形でカリウムを含む、採掘および製造されたさまざまな塩を指します。肥料として販売される塩化カリウムは「塩化カリウム」として知られており、これは農業で使用される塩化カリウム(KCl)の一般的な名称です。[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]世界中のカリ肥料の大部分は、塩化カリウムとして販売されています。[ 18 ] [ 19 ]肥料市場における塩化カリウムの優位性は、その高いカリウム含有量(約60% K)によるものです。カリウムは、窒素やリンと並んで、植物の成長に不可欠な 3 つの主要多量栄養素の1つです。カリウムは、酵素の活性化、光合成、タンパク質合成、水分調節など、さまざまな植物の生理学的プロセスで重要な役割を果たします。 [ 21 ] [ 22 ]植物に水を与える場合、潜在的な毒性を避けるために、中程度の濃度の塩化カリウム (KCl) が使用されます。6 mM (ミリモル) は、ほとんどの植物に対して一般的に効果的で安全であり、これは水 1 リットルあたり約0.4グラム( 0.014オンス)。 [ 23 ] [ 24 ]
カリウムは人体に不可欠であり、低カリウム血症の治療には経口塩化カリウムが標準的な方法ですが、静脈内投与も可能です。世界保健機関の必須医薬品リストに掲載されています。[ 25 ]また、下痢による低カリウム血症を軽減するための経口補水療法(ORT)/溶液(ORS)の成分でもあり、[ 26 ]これもWHOの必須医薬品リストに掲載されています。[ 25 ]
塩化カリウムは質量比で元素カリウムの52%を含んでいる。[ 27 ]
過剰摂取は高カリウム血症を引き起こし、細胞シグナル伝達を阻害して心臓が停止する可能性があるが、一部の開胸手術の場合は可逆的である。[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]
塩化カリウムは食品の塩の代替品として使用できますが、その味がすべての人に好まれるわけではないため、味を改善するために通常の食卓塩(塩化ナトリウム)と混ぜて低ナトリウム塩を作ることがよくあります。1 ppm のタウマチンを添加すると、この苦味が大幅に軽減されます。[ 31 ] 食品に使用される塩化カリウムでは、苦味や化学味または金属味の苦情も報告されています。[ 32 ]
世界保健機関のガイドライン「低ナトリウム塩代替品の使用」では、ナトリウム摂取量を1日2g未満に減らすことを強く推奨し、通常の食卓塩をカリウムを含む低ナトリウム塩代替品に置き換えることを条件付きで推奨しています。この推奨事項は、腎機能障害のある人やカリウム排泄を阻害する可能性のあるその他の状況や状態にある人を除いた、一般集団の成人(妊婦や子供は除く)を対象としています。[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]
2005年には、推定5%の塩化カリウムが化学原料として使用されました。これは水酸化カリウムと塩素の製造に使用されます。[ 36 ]
塩化カリウムは、特殊な医療および科学用途にも使用される。
これは、飼料中のカリウム濃度を高めるための動物飼料添加物として使用されます。さらに、乳量増加効果も知られています。
石油・天然ガス採掘作業における仕上げ液として溶液状態で使用される場合があり、また家庭用軟水器における塩化ナトリウムの代替品としても使用される。
天然カリウムには微量のカリウム40同位体が含まれているため、塩化カリウムは放射線モニタリング装置の校正用ベータ線源として用いられる。また、陽電子消滅反応によって比較的低レベルの511keVガンマ線を放出するため、医療用スキャナーの校正にも利用できる。
塩化カリウムは、ペットや植物への安全性を高めるために開発された一部の融雪剤に使用されていますが、融雪効果は塩化カルシウムに劣ります。また、様々なブランドのボトル入り飲料水にも使用されています。
塩化カリウムはかつて消火剤として、また携帯式および車輪付き消火器にも使用されていました。スーパーK粉末消火剤として知られるこの物質は、重炭酸ナトリウムを主成分とする粉末消火剤よりも効果が高く、タンパク質泡消火剤との相性も良好でした。しかし、1960年代後半に重炭酸カリウム(パープルK )粉末消火剤が登場すると、腐食性がはるかに低く、効果も高かったため、この物質は次第に使われなくなりました。塩化カリウムはB級およびC級火災に対応しています。
塩化ナトリウムや塩化リチウムとともに、塩化カリウムはアルミニウムのガス溶接におけるフラックスとして使用される。
塩化カリウムは、210 nmから20 μmまでの広い透過範囲を持つ光学結晶です。KCl結晶は安価ですが、吸湿性があります。そのため、保護された環境や試作などの短期的な用途に限定されます。空気中にさらされると、KCl光学部品は「腐食」します。かつては赤外線光学部品にKCl部品が使用されていましたが、現在では亜鉛セレン化物などのより強靭な結晶にほぼ置き換えられています。
塩化カリウムは、例えばスキアトロンなどのダークトレースCRTにおいて、P10という名称で暗部照明剤として使用されています。
食事に含まれる一般的な量の塩化カリウムは概ね安全であると思われる。[ 37 ]しかし、多量に摂取すると塩化カリウムは有毒である。経口摂取した塩化カリウムのLD50は 約2.5g /kg、つまり体重75kg(165ポンド)の場合190グラム(6.7オンス)である。比較すると、塩化ナトリウム(食塩)のLD50は3.75g /kgである。
静脈内投与の場合、塩化カリウムのLD50は はるかに小さく、約57.2 mg/kgから66.7 mg/kgです。これは、陽イオンの致死濃度(約30~35 mg/kg)[ 38 ]を塩化カリウム中のカリウムイオンの質量比(約0.52445 mg K + /mg KCl)[ 39 ]で割ることによって求められます。
塩化カリウム(KCl)は様々な極性溶媒に溶解する。
KCl溶液は安定しており、再現性のある測定が可能であるため、例えば(イオン)溶液の電気伝導率の校正などにおいて、一般的な標準溶液として用いられます。水溶液中では、KClはほぼ完全にイオン化して、溶媒和されたK +イオンとCl-イオンになります。
カリウムはナトリウムよりも電気陽性度が高いが、KClは850 ℃で金属ナトリウムと反応させることで金属に還元することができる。これは、揮発性の高いカリウムを蒸留によって除去できるためである(ルシャトリエの原理を参照)。
この方法は金属カリウムを製造する主な方法です。ナトリウムの製造に用いられる電気分解は、溶融KClへのカリウムの溶解度が高いため失敗します。[ 11 ]
KCl以外の化学式を持つ塩化カリウムは、20 GPa以上の圧力下で安定すると予測されている。[ 41 ]これらのうち、KCl 3の2つの相が合成され、特性評価された。20~40 GPaでは、K +とCl 3 −を含む三方晶構造が得られ、40 GPaを超えると、金属間化合物Cr 3 Siと同形構造の相に変化する。
常温常圧下では、塩化カリウムの結晶構造はNaClの結晶構造に似ています。格子定数が約6.3ÅのB1相として知られる面心立方構造をとります。結晶は3方向に容易に劈開します。高圧下では、他の多形相や水和相をとります。[ 42 ]
その他の特性としては
カリウムを含む他の化合物と同様に、粉末状の塩化カリウム(KCl)は薄紫色の炎を発する。


塩化カリウムは、シルバイト、カーナライト、カリなどの鉱物から抽出されます。また、塩水からも抽出でき、溶液からの結晶化、浮選、または適切な鉱物からの静電分離によって製造することも可能です。硝酸カリウムと塩酸から硝酸を製造する際の副産物でもあります。
塩化カリウムのほとんどは、カナダのサスカチュワン州、ロシア、ベラルーシで農業用および工業用グレードのカリとして生産されています。2017年には、サスカチュワン州だけで世界のカリ生産量の25%以上を占めていました。[ 44 ]
塩化カリウムは安価に入手でき、実験室で意図的に製造されることは稀である。水酸化カリウム(またはその他のカリウム塩基)を塩酸で処理することにより生成できる。
この変換は酸塩基中和反応である。得られた塩は再結晶によって精製することができる。別の方法としては、塩素ガス存在下でカリウムを燃焼させる方法もあるが、これも非常に発熱性の高い反応である。
塩化カリウムを含む食品において、1ppmの割合でタウマチンを添加すると、苦味が著しく軽減される。