Kaliumchlorid
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Kaliumchlorid (auch bekannt als Sylvit, KCl oder Kaliumsalz) ist ein Metallhalogenidsalz aus Kalium und Chlor. Es ist geruchlos und hat ein weißes oder farbloses Glaskristallbild. Der Feststoff löst sich leicht in Wasser auf und seine Lösungen haben einen salzartigen Geschmack., Kaliumchlorid kann aus alten getrockneten Seeablagerungen gewonnen werden. KCl wird als Dünger, in der Medizin, in wissenschaftlichen Anwendungen und in der Lebensmittelverarbeitung verwendet, wo es als E-Additiv E508 bezeichnet werden kann.
Es kommt natürlich als Mineral Sylvit und in Kombination mit Natriumchlorid als Sylvinit vor.
Verwendet
Dünger
Der Großteil des produzierten Kaliumchlorids wird zur Herstellung von Dünger, Kali genannt, verwendet, da das Wachstum vieler Pflanzen durch die Kaliumverfügbarkeit begrenzt ist., Die beiden Haupttypen von Kali sind Murate von Kali (MOP, Kaliumchlorid) und Sulfat von Kali (SOP, Kaliumsulfat). Während SOP normalerweise mit einer Prämie an MOP verkauft, wird die überwiegende Mehrheit des Kalidüngers weltweit als MOP verkauft.
Kaliumchlorid, verdichtet, Dünger grade.,
Medizinische Verwendung
Kalium ist im menschlichen Körper lebenswichtig, und Kaliumchlorid durch den Mund ist das übliche Mittel zur Behandlung von niedrigem Kaliumspiegel im Blut, obwohl es auch intravenös verabreicht werden kann. Es steht auf der Liste der essentiellen Medikamente der Weltgesundheitsorganisation. Eine Überdosierung verursacht eine Hyperkaliämie, die die Zellsignalisierung in dem Maße stören kann, in dem das Herz aufhört, reversibel bei einigen Operationen am offenen Herzen.,
Kulinarische Verwendung
Es kann als Salzersatz für Lebensmittel verwendet werden, aber aufgrund seines schwachen, bitteren, unreinen Geschmacks wird es oft mit gewöhnlichem Speisesalz (Natriumchlorid) gemischt, um den Geschmack zu verbessern natriumarmes Salz. Die Zugabe von 1 ppm Thaumatin reduziert diese Bitterkeit erheblich. Beschwerden über Bitterkeit oder einen chemischen oder metallischen Geschmack werden auch mit Kaliumchlorid in Lebensmitteln berichtet.
Industriell
Als chemisches Ausgangsmaterial wird es zur Herstellung von Kaliumhydroxid und Kaliummetall verwendet., Es wird auch in der Medizin, tödlichen Injektionen, wissenschaftlichen Anwendungen, Lebensmittelverarbeitung, Seifen und als natriumfreier Ersatz für Speisesalz für Menschen verwendet, die über die gesundheitlichen Auswirkungen von Natrium besorgt sind.
Es wird als Ergänzung in Tierfutter verwendet, um die Anzahl der Nährstoffe im Futter zu erhöhen, was wiederum ein gesundes Wachstum bei Tieren fördert. Als zusätzlichen Vorteil ist es bekannt, die Milchproduktion zu erhöhen.
Es wird manchmal in Wasser als Reinigungsflüssigkeit im Erdöl-und Erdgasbetrieb verwendet und ist eine Alternative zu Natriumchlorid in Haushaltswasserenthärtereinheiten.,
Glashersteller verwenden körniges Kali als Flussmittel und senken die Temperatur, bei der eine Mischung schmilzt. Da Kali Glas hervorragende Klarheit verleiht, wird es häufig in Brillen, Glaswaren, Fernsehern und Computermonitoren verwendet.
KCl ist als Beta-Strahlungsquelle für die Kalibrierung von Strahlungsüberwachungsgeräten nützlich, da natürliches Kalium 0,0118% des Isotops 40K enthält. Ein Kilogramm KCl ergibt 16350 Becquerel Strahlung, bestehend aus 89,28% beta und 10,72% Gamma mit 1,46083 MeV., Um Standardmaterialien zu verwenden, muss es sequentiell unter Verwendung einer kontrollierten Temperatur kristallisiert werden, um KCl zu extrahieren, was Gegenstand laufender Forschung ist.Es gibt auch eine kleine Anzahl von 511 keV Gammastrahlen von Positron Annihilation, die zur Kalibrierung von medizinischen Scannern verwendet werden können.
Kaliumchlorid wird in einigen Enteisungsprodukten verwendet, die für Haustiere und Pflanzen sicherer sind, obwohl diese in ihrer Schmelzqualität Calciumchlorid unterlegen sind . Es wird auch in verschiedenen Marken von Mineralwasser sowie in großen Mengen für Bohrzwecke mit fossilen Brennstoffen verwendet.,
Kaliumchlorid wurde einst als Feuerlöschmittel in tragbaren und Radfeuerlöschern verwendet. Bekannt als Super-K Dry Chemical, war es wirksamer als trockene Chemikalien auf Natriumbicarbonatbasis und mit Proteinschaum kompatibel. Dieses Mittel fiel mit der Einführung von Kaliumbicarbonat (Lila-K) Trockenchemikalie in den späten 1960er Jahren in Ungnade, die viel weniger korrosiv und effektiver war. Es ist für B-und C-Brände ausgelegt.
Zusammen mit Natriumchlorid und Lithiumchlorid wird Kaliumchlorid als Flussmittel für das Gasschweißen von Aluminium verwendet.,
Kaliumchlorid ist auch ein optischer Kristall mit einem weiten Übertragungsbereich von 210 nm bis 20 µm. Während Billig, KCl-Kristalle sind hygroskopisch. Dies beschränkt seine Anwendung auf geschützte Umgebungen oder kurzfristige Anwendungen wie Prototyping. Der freien Luft ausgesetzt, wird die KCl-Optik „verrotten“. Während KCl-Komponenten früher für Infrarotoptiken verwendet wurden, wurde es vollständig durch viel härtere Kristalle wie Zinkselenid ersetzt.
Kaliumchlorid wird als Scotophor mit der Bezeichnung P10 in dunkelspurigen CRTs, z.B. im Skatron, verwendet.,
Ausführung durch tödliche Injektion
In einigen Bundesstaaten der Vereinigten Staaten wird es verwendet, um Herzstillstand zu verursachen, als drittes Medikament im „Three Drug Cocktail“ für Hinrichtungen durch tödliche Injektion.
Nebenwirkungen
Die typischen Mengen an Kaliumchlorid, die in der Nahrung enthalten sind, scheinen im Allgemeinen sicher zu sein. In größeren Mengen ist Kaliumchlorid jedoch giftig. Die LD50 von oral aufgenommenem Kaliumchlorid beträgt ungefähr 2,5 g / kg oder 190 Gramm (6,7 oz) für eine Körpermasse von 75 Kilogramm (165 lb). Im Vergleich dazu beträgt die LD50 von Natriumchlorid (Speisesalz) 3,75 g/kg.,
Intravenös ist die LD50 von Kaliumchlorid mit etwa 57,2 mg/kg bis 66,7 mg/kg viel kleiner; Dies wird gefunden, indem die tödliche Konzentration positiver Kaliumionen (etwa 30 bis 35 mg/kg) durch den Massenanteil von Kaliumionen in Kaliumchlorid (etwa 0,52445 mg K+/mg KCl) dividiert wird.
Chemische Eigenschaften
Löslichkeit
KCl ist in einer Vielzahl polarer Lösungsmittel löslich.,
Solvent | Solubility (g/kg of solvent at 25 °C) |
---|---|
H2O | 360 |
Liquid ammonia | 0.4 |
Liquid sulfur dioxide | 0.41 |
Methanol | 5.3 |
Formic acid | 192 |
Sulfolane | 0.04 |
Acetonitrile | 0.024 |
Acetone | 0.,00091 |
Formamide | 62 |
Acetamide | 24.5 |
Dimethylformamide | 0.17–0.5 |
Solutions of KCl are common standards, for example for calibration of the electrical conductivity of (ionic) solutions, since KCl solutions are stable, allowing for reproducible measurements. In aqueous solution, it is essentially fully ionized into solvated K+ and Cl– ions.,
Redox und die Umwandlung in Kaliummetall
Obwohl Kalium elektropositiver als Natrium ist, kann KCl durch Reaktion mit metallischem Natrium bei 850 °C auf das Metall reduziert werden, da das flüchtigere Kalium durch Destillation entfernt werden kann (siehe Le Chateliers Prinzip):
KCl(l) + Na(l) ⇌ NaCl(l) + K(g)
Diese Methode ist die Hauptmethode zur Herstellung von metallischem Kalium. Die Elektrolyse (für Natrium verwendet) versagt aufgrund der hohen Löslichkeit von Kalium in geschmolzenem KCl.,
Physikalische Eigenschaften
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Die Kristallstruktur von Kalium-Chlorid ist wie die des NaCl. Es nimmt eine gesichtszentrierte kubische Struktur an. Seine Gitterkonstante beträgt ungefähr 6,3 Å. Kristalle spalten sich leicht in drei Richtungen.,
Some other properties are
As with other compounds containing potassium, KCl in powdered form gives a lilac flame.
Production
Sylvite
Sylvinite
Potassium chloride is extracted from minerals sylvite, carnallite, and potash., Es wird auch aus Salzwasser extrahiert und kann durch Kristallisation aus Lösung, Flotation oder elektrostatischer Trennung von geeigneten Mineralien hergestellt werden. Es ist ein Nebenprodukt der Produktion von Salpetersäure aus Kaliumnitrat und Salzsäure.
Die überwiegende Mehrheit des Kaliumchlorids wird als landwirtschaftliches und industrielles Kali in Saskatchewan, Kanada, sowie Russland und Weißrussland hergestellt. Saskatchewan allein entfielen über 25% der weltweiten Kaliproduktion in 2017.,
Labormethoden
Kaliumchlorid ist kostengünstig erhältlich und wird selten absichtlich im Labor hergestellt. Es kann durch Behandlung von Kaliumhydroxid (oder anderen Kaliumbasen) mit Salzsäure erzeugt werden:
KOH + HCl → KCl + H2O
Diese Umwandlung ist eine Säure-Base-Neutralisationsreaktion. Das resultierende Salz kann dann durch Umkristallisation gereinigt werden. Eine andere Methode wäre, Kalium in Gegenwart von Chlorgas verbrennen zu lassen, ebenfalls eine sehr exotherme Reaktion:
2 K + Cl2 → 2 KCl
Weiterlesen
- „Kaliumchlorid“., Drogen-Informations-Portal. US National Library of Medicine.