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| 名前 | |
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その他の名前
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| チェムBL |
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| ケムスパイダー |
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| ドラッグバンク |
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| ECHA 情報カード | 100.028.374 |
| E番号 | E508 （酸性度調整剤、…） |
| ケッグ |
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パブケム CID
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| RTECS番号 |
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| 塩化カリウム | |
| モル質量 | 74.555 グラムモル−1 |
| 外観 | 白色結晶固体 |
| 臭い | 無臭 |
| 密度 | 1.984グラム/ cm3 |
| 融点 | 770 °C (1,420 °F; 1,040 K) |
| 沸点 | 1,420 °C (2,590 °F; 1,690 K) |
| 27.77 g/100mL (0℃) 33.97 g/100mL (20℃) 54.02 g/100mL (100℃) | |
| 溶解度 | グリセロール、アルカリ に可溶アルコール にわずかに可溶エーテルに不溶[1] |
| エタノールへの溶解度 | 0.288 g/L（25℃）[2] |
| 酸性度（p Ka） | ~7 |
磁化率（χ）
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−39.0·10 −6 cm 3 /モル |
屈折率( n D )
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1.4902 (589 nm) |
| 構造 | |
| 面心立方 | |
| Fm 3 m、No. 225 | |
a = 629.2 pm [3]
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| 八面体 (K + ) 八面体 (Cl − ) | |
| 熱化学 | |
標準モル
エントロピー ( S ⦵ 298 ) |
83 J·モル−1 ·K −1 [4] |
標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 ) |
−436 kJ·モル−1 [4] |
| 薬理学 | |
| A12BA01 ( WHO ) B05XA01 ( WHO ) | |
| 経口、静脈内、筋肉内 | |
| 薬物動態: | |
| 腎臓：90%、糞便：10% [5] | |
| 危険 | |
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |
| 引火点 | 不燃性 |
| 致死量または濃度（LD、LC）： | |
LD 50 (平均投与量)
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2600 mg/kg（経口、ラット）[6] |
| 安全データシート（SDS） | ICSC1450 |
| 関連化合物 | |
その他の陰イオン
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フッ化カリウム 臭化カリウム ヨウ化カリウム |
その他の陽イオン
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塩化リチウム 塩化ナトリウム 塩化ルビジウム 塩化 セシウム 塩化 アンモニウム |
関連化合物
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次亜塩素酸カリウム 亜塩素酸カリウム 塩素酸カリウム 過塩素酸カリウム |
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。
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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結晶の外観をしています。固体は水に容易に溶解し、その溶液は塩のような味がします。塩化カリウムは、古代の乾燥した湖の堆積物から得ることができます。[7] KClは肥料として、[8]医療、科学的用途、家庭用水軟化剤（塩化ナトリウム塩の代替品として）、および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。
天然には鉱物 シルバイトとして存在し、塩の歴史的な名称であるsal degistivum Sylviiとsal febrifugum Sylviiにちなんで命名されています。[9]また、塩化ナトリウムと結合するとシルビナイトになります。[10]
用途
肥料
生産される塩化カリウムの大部分は、カリと呼ばれる肥料の製造に使用されます。多くの植物の成長はカリウムの供給量によって制限されるためです。肥料として販売される塩化カリウムは、塩化カリウム塩として知られています。世界中のカリ肥料の大部分は、塩化カリウム塩として販売されています。[要出典]
医療用途
カリウムは人体に不可欠であり、低血中カリウムを治療するための標準的な方法は経口摂取による塩化カリウムですが、静脈内投与することもできます。塩化カリウムは世界保健機関の必須医薬品リストに掲載されています。[11]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）の成分でもあります。 [12]これは、 WHOの必須医薬品リストに掲載されているもう1つの医薬品です。[11]過剰摂取は高カリウム血症を引き起こし、心臓が停止する程度まで細胞シグナル伝達を妨害する可能性があります。一部の開胸手術の場合は、可逆的に停止します。
料理での使用
塩化カリウムは食品の塩の代用として使用できますが、その弱く苦く塩味がないため、味を良く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にすることがよくあります。1 ppmのソーマチンを添加すると、この苦味が大幅に軽減されます。[13] 食品に使用される塩化カリウムでは、苦味や化学味、金属味がするという苦情も報告されています。[14]
実行
アメリカ合衆国では、塩化カリウムは死刑執行の一形態として、 3回の注射による致死注射の最後の薬剤として使用されている。これは心停止を引き起こし、最終的に受刑者の命を奪う。[15]
産業
化学原料として、この塩は水酸化カリウムや金属カリウムの製造に使用されます。また、医薬品、致死注射、科学的応用、食品加工、石鹸、そしてナトリウムの健康への影響を懸念する人々のための食卓塩の無ナトリウム代替品としても使用されます。
飼料中のカリウム濃度を高めるために、動物飼料のサプリメントとして使用されます。追加の利点として、乳の生産量を増やすことが知られています。
石油や天然ガスの採掘作業では、溶液として仕上げ液として使用されるほか、家庭用の軟水装置では塩化ナトリウムの代替品として使用されることもあります。
ガラス製造業者は、フラックスとして粒状のカリウムを使用し、混合物が溶ける温度を下げます。カリウムはガラスに優れた透明度を与えるため、眼鏡、ガラス製品、テレビ、コンピューターのモニターによく使用されます。
天然の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監視装置の校正用のベータ線源として使用されています。また、陽電子消滅により比較的低レベルの511 keVガンマ線を放出するため、医療用スキャナーの校正に使用できます。
塩化カリウムは、ペットや植物に対してより安全であることを目的として設計された一部の除氷剤に使用されていますが、これらの製品は塩化カルシウムよりも溶解性が劣ります。また、さまざま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、また携帯用消火器や車輪付き消火器に使用されていました。スーパーK ドライケミカルとして知られるこの薬剤は、重炭酸ナトリウムベースのドライケミカルよりも効果が高く、タンパク質フォームと互換性がありました。この薬剤は、1960 年代後半に重炭酸カリウム(パープル K ) ドライケミカルが導入されたことで人気がなくなりました。パープル K は腐食性が低く、効果も高くなっていました。この薬剤は B および C 火災用として評価されています。
塩化カリウムは、塩化ナトリウムや塩化リチウムとともに、アルミニウムのガス溶接用のフラックスとして使用されます。
塩化カリウムも、210 nm から 20 μm までの広い透過範囲を持つ光学結晶です。安価ですが、KCl 結晶は吸湿性があります。このため、保護された環境や試作などの短期的な使用に限定されます。KCl 光学系は、空気にさらされると「腐ります」。KCl コンポーネントは以前は赤外線 光学系に使用されていましたが、セレン化亜鉛などのはるかに丈夫な結晶に完全に置き換えられました。
塩化カリウムは、スキアトロンなどのダークトレースCRTでP10という名称でスコトフォアとして使用されます。
毒性
食事に含まれる塩化カリウムの典型的な量は、一般的に安全であるように思われます。[16]しかし、多量に摂取すると塩化カリウムは有毒です。経口摂取した塩化カリウムのLD50は約2.5g/kg、または体重75kg（165ポンド）の場合は190グラム（6.7オンス）です。比較すると、塩化ナトリウム（食塩） のLD50は3.75g/kgです。
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57.2～66.7 mg/kgです。これは、陽カリウムイオンの致死濃度（約30～35 mg/kg） [17]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）で割ることで求められます。[18]
化学的性質
溶解度
KCl はさまざまな極性溶媒に溶けます。
KCl 溶液は安定しており、再現性のある測定が可能なため、例えば(イオン性) 溶液の電気伝導率の校正などの一般的な標準です。水溶液では、基本的に完全にイオン化されて溶媒和K +イオンとCl −イオンになります。
酸化還元と金属カリウムへの変換
カリウムはナトリウムよりも電気陽性であるが、より揮発性の高いカリウムは蒸留によって除去できるため、KCl は 850 °C で金属ナトリウムと反応して金属に還元される（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。溶融KCl中のカリウムの溶解度が高いため、電気分解（ナトリウムに使用）は失敗します。 [10]
その他の塩化カリウムの化学量論
KCl以外の化学式を持つ塩化カリウムは、20GPa以上の圧力下で安定すると予測されている。[20]これらのうち、KCl 3の2つの相が合成され、特性が調べられた。20～40GPaでは、K +とCl 3 −を含む三方晶構造が得られ、40GPaを超えると、金属間化合物Cr 3 Siと等構造の相に変わる。
物理的特性
常温では、塩化カリウムの結晶構造はNaClに似ています。B1相と呼ばれる面心立方構造をとり、格子定数は約6.3Åです。結晶は3方向に容易に割れます。高圧下では他の多形相や水和相をとります。[21]
その他の特性としては
- 透過範囲: 210 nm ～ 20 μm
- 透過率= 450 nmで92%、16 μmで94%まで直線的に上昇
- 屈折率 = 10 μmで1.456
- 反射損失 = 10 μmで6.8%（2面）
- d N /d T（膨張係数）= −33.2×10 −6 /°C
- d L /d T（屈折率勾配）= 40×10 −6 /°C
- 熱伝導率 = 0.036 W/(cm·K)
- 損傷閾値（ニューマンとノヴァク）：4 GW/cm 2または 2 J/cm 2（0.5 または 1 ns パルスレート）; 4.2 J/cm 2（1.7 ns パルスレート コヴァレフとファイズロフ）
カリウムを含む他の化合物と同様に、粉末状の KCl はライラック色の炎を発します。
生産
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塩化カリウムは、鉱物のシルバイト、カーナライト、カリから抽出されます。また、塩水からも抽出され、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できます。硝酸カリウムと塩酸から硝酸を製造する際の副産物です。
塩化カリウムのほとんどは、サスカチュワン州、カナダ、ロシア、ベラルーシで農業用および工業用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％以上を占めました。[22]
実験方法
塩化カリウムは安価に入手可能で、実験室で意図的に調製されることはほとんどありません。塩化カリウムは、水酸化カリウム（または他のカリウム塩基）を塩酸で処理することで生成できます。
この変換は酸塩基中和反応です。得られた塩は再結晶化によって精製できます。別の方法としては、カリウムを塩素ガスの存在下で燃焼させる方法がありますが、これも非常に発熱的な反応です。
参考文献
- ^ 「塩化カリウム（PIM 430）」。国際化学物質安全性計画。3.3.1 物質の特性。 2011年1月17日閲覧。
- ^ “periodic-table-of-elements.org”. 2020年10月29日時点のオリジナルよりアーカイブ（ウェブサイトではg/100ml単位で値を表示） 。 2019年10月4日閲覧。
- ^ Sirdeshmukh DB、Sirdeshmukh L、Subhadra KG (2001)。アルカリハライド：物理的性質ハンドブック。ベルリン：Springer。ISBN 978-3-540-42180-1。
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{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が見つかりません 発行者 (リンク) - ^ 「カリウム肥料（ペンシルベニア州立大学農学ガイド）」。ペンシルベニア州立大学農学ガイド（ペンシルベニア州立大学エクステンション）。2016年12月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年12月10日閲覧。
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にタウマチンを1ppmの割合で添加すると、苦味の感覚が大幅に軽減されます。
- ^ Sinopoli DA、Lawless HT（2012年9月）。「適用可能なすべてをチェックする方法を用いた塩化カリウム単独および塩化ナトリウムとの混合物の味覚特性」。Journal of Food Science。77（ 9）： S319 –S322。doi ：10.1111/ j.1750-3841.2012.02862.x。PMID 22901084 。
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- ^ 食品安全・応用栄養センター。「GRAS物質（SCOGS）データベース - GRAS物質（SCOGS）に関する特別委員会の意見：塩化カリウム」www.fda.gov。2017年10月31日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年7月21日閲覧。
- ^ Bhatkhande CY 、Joglekar VD (1977-01-01)。「カリウムによるヒトおよびウサギの致命的中毒」。法医学。9 (1): 33–36。doi :10.1016/0300-9432(77)90062-0。PMID 838413 。
- ^ 「KClの分子量」www.convertunits.com . 2018年11月4日閲覧。
- ^ Burgess J (1978).溶液中の金属イオン. ニューヨーク: Ellis Horwood. ISBN 978-0-85312-027-8。[ページが必要]
- ^ Zhang, Weiwei; Oganov, Artem R.; Zhu, Qiang; Lobanov, Sergey S.; Stavrou, Elissaios; Goncharov, Alexander F. (2016 年 5 月 23 日). 「高圧下における多数の新規塩化カリウムの安定性」. Sci Rep . 6 : 26265. Bibcode :2016NatSR...626265Z. doi :10.1038/srep26265. PMC 4876327. PMID 27211847 .
- ^ Yamashita K, Komatsu K, Kagi H (2022年12月). 「塩化カリウム一水和物の結晶構造：高圧下でのKClのB1構造への水の挿入」. Acta Crystallographica Section C . 78 (Pt 12): 749–754. Bibcode :2022AcCrC..78..749Y. doi :10.1107/S2053229622011135. PMC 9720884 . PMID 36468558.
- ^ 「鉱物商品概要」(PDF)。米国地質調査所。2018年1月。2019年1月10日時点のオリジナル(PDF)よりアーカイブ。
さらに読む
- Lide DR編 (2005)。CRC化学物理ハンドブック（第86版）。ボカラトン（FL）：CRC Press。ISBN 0-8493-0486-5。
- Greenwood NN 、 Earnshaw A (1984)。『元素の化学』オックスフォード：Pergamon Press。ISBN 978-0-08-022057-4。
