كبريتات البوتاسيوم (K2SO4) الخصائص والمخاطر والاستخدامات

ال كبريتات البوتاسيوم, المعروف أيضا باسم أركانيت ، هو مركب كيميائي الصيغة التي K₂SW₄. يظهر هيكلها في الشكل 1 (EMBL-EBI ، 2014).

يُعرف هذا المركب منذ بداية القرن الرابع عشر وقام بدراسة كل من جلاوبر وبويل وتاشينيوس. في القرن السابع عشر ، كان يطلق عليه أركانوني أو ملح دوبليكاتوم ، لأنه مزيج من الملح الحمضي مع الملح القلوي.

كان يُعرف أيضًا باسم الجير الزجاجي وملح الجليسر أو ملح جليسي polychrestum ، بعد أن أعده الكيميائي الصيدلاني كريستوفر جلاسر واستخدمه طبيًا..

البوتاسيوم عنصر وفير نسبياً في قشرة الأرض ، ويحدث إنتاج سماد البوتاس في كل قارة مأهولة. ومع ذلك ، فإن K₂SW₄ نادرا ما توجد في شكل نقي في الطبيعة. بدلاً من ذلك ، يتم خلطها بشكل طبيعي مع الأملاح التي تحتوي على المغنيسيوم والصوديوم والكلوريد.

تتطلب هذه المعادن معالجة إضافية لفصل مكوناتها. تاريخيا ، تم إعداد K₂SW₄ عن طريق تفاعل KCl مع حمض الكبريتيك. ومع ذلك ، اكتشف الباحثون في وقت لاحق أنه يمكنهم معالجة سلسلة من المعادن من الأرض لإنتاج K₂SW₄, طريقة الإنتاج الأكثر شيوعا حاليا.

يتم استخراج المعادن التي تحتوي على K الطبيعية (مثل الكينيت والشوينيت) بعناية وغسلها بالماء ومحاليل الملح للتخلص من المنتجات الثانوية وإنتاج K₂SW₄. تستخدم صناعة التعدين عملية مماثلة لحصاد K₂SW₄ من بحيرة الملح الكبرى في ولاية يوتا والودائع المعدنية تحت الأرض.

في نيو مكسيكو ، ك₂SW₄ يتم فصلها عن المعادن langbeinite من خلال تفاعلها مع محلول KCl ، الذي يزيل المنتجات الثانوية (مثل المغنيسيوم) ويترك K₂SW₄. تستخدم تقنيات معالجة مماثلة في أجزاء كثيرة من العالم ، اعتمادًا على المواد الخام التي يمكن الوصول إليها (The Mosaic Company، 2016).

يتم الحصول على المركب أيضًا عن طريق تفاعل كلوريد البوتاسيوم مع حمض الكبريتيك أو ثاني أكسيد الكبريت والماء والأكسجين (عملية هارجريفز) (مكتبة الولايات المتحدة الوطنية للطب ، 2002).

مؤشر

• 1 الخصائص الفيزيائية والكيميائية لكبريتات البوتاسيوم
• 2 التفاعل والمخاطر
  • 2.1 ملامسة الجلد
  • 2.2 الاستنشاق
  • 2.3 الابتلاع
• 3 الاستخدامات
  • 3.1 1 - الزراعة
  • 3.2 2- إنتاج الشب
• 4 المراجع

الخصائص الفيزيائية والكيميائية لكبريتات البوتاسيوم

سلفات البوتاسيوم عبارة عن مجموعة من بلورات بيضاء لتقويم العظام ، بدون رائحة مميزة وذات مذاق مالح قليلاً (المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية ، 2017). يظهر مظهره في الشكل 2.

وزنه الجزيئي هو 174259 جم / مول وكثافته 2662 جم / مل. لديها درجة انصهار 1069 درجة مئوية ونقطة غليان 1689 درجة مئوية. المركب قابل للذوبان بشدة في الماء ، حيث يمكنه إذابة 120 جرام من هذا المركب لكل لتر من الماء. كما أنه قليل الذوبان في الجلسرين وغير قابل للذوبان في الكحول والكيتونات.

كبريتات حمض البوتاسيوم (المعروف أيضا باسم كبريتات البوتاسيوم) ، KHSO₄, يتم إنتاجها بسهولة عن طريق رد فعل K₂SW₄ مع حامض الكبريتيك. وهي تشكل أهرامات معينية ، تذوب عند 197 درجة مئوية. تذوب في ثلاثة أجزاء من الماء عند 0 درجة مئوية.

يتصرف الحل كما لو كان متجانسان ، K₂SW₄ و ح₂SW₄, كانوا حاضرين جنبا إلى جنب دون الجمع. فائض من الإيثانول يترسب كبريتات طبيعية (مع قليل من الكبريتات) مع فائض من الحمض المتبقي.

يتشابه سلوك الملح الجاف المنصهر عند تسخينه إلى عدة مئات من الدرجات. يعمل على السيليكات ، والتيتانات ، وما إلى ذلك ، بنفس الطريقة التي يعمل بها حمض الكبريتيك الذي يتجاوز درجة الغليان الطبيعية.

لذلك ، يتم استخدامه بشكل متكرر في الكيمياء التحليلية كعامل تفكك. في درجات الحرارة العالية ، يتم تقليله إلى كبريتيد البوتاسيوم من خلال عمل أول أكسيد الكربون.

التفاعل والمخاطر

يتم تصنيف كبريتات البوتاسيوم على أنها مستقرة ، ويمكن أن تسبب تهيجًا حادًا في الجهاز الهضمي إذا تم تناولها بجرعات كبيرة. هذه المادة سامة في الرئتين والأغشية المخاطية. قد يؤدي التعرض المتكرر أو المطول للمادة إلى إلحاق الضرر بهذه الأعضاء.

في حالة ملامسة العين للعين ، يجب فحص العدسات اللاصقة وإزالتها. يجب غسل العينين على الفور بكمية كبيرة من الماء لمدة 15 دقيقة على الأقل بالماء البارد.

ملامسة الجلد

في حالة ملامسة الجلد ، يجب شطف المنطقة المصابة على الفور بكمية كبيرة من الماء لمدة 15 دقيقة على الأقل ، مع إزالة الملابس والأحذية الملوثة. تغطية الجلد المتهيج مع المطريات.

اغسل الملابس والأحذية قبل إعادة استخدامها. إذا كانت الملامسة شديدة ، اغسلها بصابون معقم وقم بتغطية الجلد الملوث بكريم مضاد للبكتيريا.

استنشاق

في حالة الاستنشاق ، يجب نقل الضحية إلى مكان بارد. إن لم يكن التنفس ، ينبغي إعطاء التنفس الصناعي. إذا كان التنفس صعبًا ، فقم بتوفير الأكسجين.

استيعاب

إذا تم ابتلاع المركب ، فلا يجب أن يتسبب القيء إلا إذا وجهه العاملون الطبيون. تخفيف الملابس الضيقة مثل قميص طوق ، حزام أو ربطة عنق.

في جميع الحالات ، يجب الحصول على عناية طبية فورية (ورقة بيانات سلامة المواد كبريتات البوتاسيوم ، 2013).

تطبيقات

كبريتات البوتاسيوم تستخدم أساسا في الزراعة كسماد. ومن الضروري أيضا لإنتاج الشب.

1- الزراعة

البوتاسيوم ضروري لاستكمال العديد من الوظائف الأساسية في النباتات ، مثل تنشيط التفاعلات الأنزيمية ، وتخليق البروتينات ، وتشكيل النشا والسكريات ، وتنظيم تدفق المياه في الخلايا والأوراق..

غالبًا ما تكون تركيزات K في التربة منخفضة جدًا بحيث لا تدعم النمو الصحي للنباتات.

كبريتات البوتاسيوم هي مصدر ممتاز لتغذية البوتاسيوم للنباتات. الجزء البوتاسيوم من K₂SW₄ لا يختلف عن غيرها من الأسمدة البوتاس المشتركة.

ومع ذلك ، فإنه يوفر أيضًا مصدرًا مهمًا للكبريت ، والذي تتطلبه وظيفة تخليق البروتين والإنزيم. مثل البوتاسيوم ، يمكن أن يكون الكبريت أيضًا ناقصًا للنمو السليم للنباتات.

كبريتات البوتاسيوم هي ثلث فقط قابل للذوبان مثل كلوريد البوتاسيوم (KCl) ، لذلك لا يذوب بشكل شائع للإضافة من خلال مياه الري إلا إذا كانت هناك حاجة إضافية للكبريت (Fertilizer Brokerage ، 2016) ).

ومع ذلك ، واحدة من فوائد كبريتات البوتاسيوم هو أنها ليست منتج الأسمدة درجة الحموضة عالية للغاية.

كلوريد البوتاسيوم ، من ناحية أخرى ، أعلى قليلاً في الرقم الهيدروجيني ويميل عند استخدامه بمرور الوقت لرفع الرقم الهيدروجيني ويمكن أن يكون خادعًا للأشخاص الذين ينظرون فقط إلى هذا المكون ثم لا يضعون الكالسيوم أو الحجر الجيري للسيطرة عليه.

كبريتات البوتاسيوم ، بسبب كبريتات لن تزيد في الواقع درجة الحموضة في التربة. هو أكثر من الرقم الهيدروجيني محايد ، والسبب في أنه منتج متفوقة جدا فقط من خلال ظهور الرقم الهيدروجيني.

الكثير من التربة ، وخاصة البساتين الصغيرة ، لا تحتاج إليها. لكن العديد من العمليات الزراعية الواسعة النطاق تواجه حاجة إلى كبريتات البوتاسيوم (المعهد الدولي لتغذية النباتات ، S.F).

مؤشر الملح الجزئي من K₂SW₄ أقل منه في بعض الأسمدة الشائعة الأخرى K ، لذلك تتم إضافة نسبة أقل من الملوحة لكل وحدة من K. قياس الملح (EC) من محلول K₂SW₄ أقل من ثلث تركيز مشابه من محلول KCl (10 مللي مول لكل لتر).

عندما تكون هناك حاجة إلى ارتفاع معدلات K₂SW₄, يوصي علماء الزراعة عمومًا بتطبيق المنتج في جرعات متعددة. هذا يساعد على منع تراكم الفائض K بواسطة المصنع ويقلل أيضًا من أي تلف محتمل للملح.

2- انتاج الشب

يتم خلط محلول كبريتات الألومنيوم ومحلول كبريتات البوتاسيوم لبلورة والحصول على فئة جديدة من الملح تسمى كبريتات الألومنيوم البوتاسيوم K₂SW₄ · آل₂(SO₄)₃ · 24 ساعة₂يشار إلى هذا الملح المركب عادة باسم الشب.

من وجهة نظر التكوين ، يتم تشكيله عن طريق التقديم من أملاحين بسيطتين ، إنه ليس مزيجًا بسيطًا من الأملاح ، ولكن مركب من نفس التركيب البلوري. الفرق بين الملح المركب والمركب هو أنه في الحالة الصلبة أو المحلول ، يقدم الملح المركب أيونات بسيطة ، دون أيونات معقدة.

تستخدم الشب الكثير من الاستخدامات ، ولكن تم استبدالها جزئيًا بكبريتات الألومنيوم نفسها ، والتي يمكن الحصول عليها بسهولة عن طريق معالجة خام البوكسيت بحمض الكبريتيك. الاستخدامات التجارية للشب تأتي بشكل رئيسي من التحلل المائي لأيونات الألومنيوم ، مما يؤدي إلى هطول هيدروكسيد الألومنيوم.

هذه المادة الكيميائية لها العديد من الاستخدامات الصناعية. حجم الورق ، على سبيل المثال ، عن طريق إيداع هيدروكسيد الألومنيوم في تقاطعات ألياف السليلوز. يقوم هيدروكسيد الألومنيوم بامتصاص الجسيمات العالقة في الماء ، وبالتالي فهو عامل مرسب مفيد في محطات تنقية المياه.

عند استخدامه كملل (رابط) في الصباغة ، يتم تثبيت الصبغة على الأقمشة القطنية وغيرها ، مما يجعلها غير قابلة للذوبان. كما تستخدم الشب في التخليل ، ومسحوق الخبز ، وطفايات الحريق ، كمادة طبية في الطب (بريتانيكا ، 2007).

مراجع

1. بريتانيكا ، ت. إ. (12 أبريل 2007). تم الحصول عليها من britannica: britannica.com.
2. EMBL-بنك الإمارات الدولي. (28 يوليو 2014). كبريتات البوتاسيوم. تم الاسترجاع من ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
3. الأسمدة الوساطة. (2016). كبريتات البوتاسيوم. تم الاسترجاع من fertilizerbrokerage: fertilizerbrokerage.com.
4. المعهد الدولي لتغذية النباتات. (وس. ف.). كبريتات البوتاسيوم. تم الاسترجاع من ipni.net: ipni.net.
5. ورقة بيانات سلامة المواد كبريتات البوتاسيوم. (21 مايو 2013). تم الاسترجاع من sciencelab: sciencelab.com.
6. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية (25 مارس 2017). قاعدة بيانات PubChem المركبة ؛ إدارة البحث الجنائي = 24507 . تم الاسترجاع من PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
7. شركة الفسيفساء. (2016). كبريتات البوتاسيوم. تم الاسترجاع من cropnutrition: cropnutrition.com.
8. مكتبة S. الوطنية للطب. (8 نوفمبر 2002). كبريتات البوتاسيوم. تم الاسترجاع من برنامج toxnet: toxnet.nlm.nih.gov.