Химия - Сульфат калия

01 марта 2011


Оглавление:
1. Сульфат калия
2. Химические свойства
3. Сведения о безопасности



История

Сульфат калия был известен с начала 14-го века, изучен Глаубером, Бойлом и Тахеусом. В 17 веке он был назван arcanuni или sal duplicatum — эти названия были для кислот и щелочных солей.

Нахождение в природе

В природе находится на месторождениях калийных солей. Присутствует в водах солёных озёр.

Физические свойства

Бесцветные кристаллы, ромбическая сингония. При температуре выше 584 °C переходит в гексагональную модификацию.

Хорошо растворим в воде, не подвергается гидролизу. Нерастворим в концентрированных растворах щелочей или в чистом этаноле.

Получение

Минеральные формы чистого сульфата калия относительно редки. Минерал арканит состоит из чистого K2SO4, представляет собой белые или прозрачные кристаллы, встречается в Калифорнии.

Есть много минералов, содержащих соли калия:

  • Каинит — MgSO4·KCl·H2O
  • Глазерит — 2K2SO4·Na2SO4
  • Шенит — K2SO4·MgSO4·6H2O
  • Леонит — K2SO4·MgSO4·4H2O
  • Лангбейнит — K2SO4·2MgSO4
  • Полигалит — K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O
  • Сингенит — K2SO4·CaSO4·H2O

Промышленные методы получения основаны на обменных реакциях KCl с различными сульфатами и в результате сульфат калия, как правило, сильно загрязнён побочными продуктами:

~\mathrm{2KCl+2MgSO_4 \rightleftarrows K_2SO_4\cdot MgSO_4+MgCl_2}
~\mathrm{K_2SO_4\cdot MgSO_4+2KCl \rightleftarrows 2K_2SO_4+MgCl_2}
~\mathrm{2KCl+Na_2SO_4 \rightleftarrows K_2SO_4+2NaCl}
~\mathrm{2KCl+CaSO_4\cdot 2H_2O \rightleftarrows K_2SO_4+CaCl_2+2H_2O}
~\mathrm{2KCl+FeSO_4 \rightleftarrows K_2SO_4+FeCl_2}

Наиболее чистый продукт получают обрабатывая твёрдый хлорид калия концентрированной серной кислотой:

~\mathrm{2KCl+H_2SO_4 \xrightarrow{>100^oC} K_2SO_4+2HCl\uparrow}

Прокаливанием с углём минерала лангбейнита:

~\mathrm{K_2SO_4\cdot 2MgSO_4 + C \xrightarrow{>T} K_2SO_4+2Mg\uparrow+CO_2+SO_2}

В лабораторной практике применяют следующие методы:

  • из оксида калия:
~\mathrm{K_2O + H_2SO_4 \xrightarrow{} K_2SO_4+H_2O}
  • вытеснением из слабых или неустойчивых кислот:
~\mathrm{K_2CO_3 + H_2SO_4 \xrightarrow{} K_2SO_4+CO_2\uparrow+H_2O}
  • из щёлочи и разбавленной кислоты:
~\mathrm{2KOH + H_2SO_4 \xrightarrow{} K_2SO_4+2H_2O}
  • из гидросульфата калия:
~\mathrm{2KHSO_4 \xrightarrow{240^oC} K_2SO_4+H_2SO_4}
~\mathrm{2KHSO_4 + KOH \xrightarrow{} K_2SO_4+H_2O}
~\mathrm{2KHSO_4 + KCl \xrightarrow{500^oC} K_2SO_4+HCl\uparrow}
  • окислением сульфида калия:
~\mathrm{2K_2S + 2O_2 \xrightarrow{>500^oC} K_2SO_4}
  • из надперекиси калия:
~\mathrm{2KO_2 + S \xrightarrow{140^oC} K_2SO_4}
~\mathrm{2KO_2 + SO_2 \xrightarrow{100^oC} K_2SO_4+O_2}

Сульфат калия получается при нагреве сульфита калия до температуры в 600 °C:

~\mathrm{4K_2SO_3 \xrightarrow{600^oC} K_2S+3K_2SO_4}

Окисление серы бихроматом калия:

~\mathrm{K_2Cr_2O_7+S \xrightarrow{800-1000^oC} \ Cr_2O_3+K_2SO_4}




Просмотров: 3539


<<< Сульфат железа(III)
Сульфат церия(IV) >>>