كلريد پتاسيم چيست؟
كلريد پتاسيم يك نمك يوني است كه داراي پيوند بين يك فلز قليايي و يك هالوژن است. با فرمول شيميايي KCl نشان داده مي شود و از كاتيون هاي پتاسيم و آنيون هاي كلريد به نسبت 1:1 تشكيل شده است.
كلريد پتاسيم با ظاهري بي رنگ، كريستالي و بوي بي بو مشخص مي شود. در حالت جامد، كلريد پتاسيم را مي توان به راحتي در آب حل كرد و گفته مي شود محلول KCl حاصل طعم شوري دارد.
كاربرد اوليه اين نمك يوني در صنعت كشاورزي است، جايي كه در توليد كودهاي گياهي استفاده مي شود. پتاس، يك ماده كريستالي محلول در آب كه براي كود دهي استفاده مي شود، مي تواند از كلريد پتاسيم (و برخي مواد معدني ديگر) تهيه شود. همچنين از اين تركيب به عنوان جايگزين نمك معمولي (كلريد سديم) در غذا استفاده مي شود. مصرف خوراكي مقادير مناسب KCl مي تواند به درمان كم پتاسيم خون در انسان كمك كند.
استفاده دارويي از كلريد پتاسيمدر بدن انسان، پتاسيم براي انجام چندين عملكرد حياتي ضروري است كه مهم ترين آنها ضربان قلب است. بنابراين، سطوح پايين خطرناك پتاسيم در بدن مي تواند كشنده باشد. وضعيتي كه در آن سطح پتاسيم در خون بسيار كم مي شود، هيپوكالمي ناميده مي شود. اين عارضه ممكن است به دليل استفاده از داروهاي خاص يا به دليل بيماري هاي خاص رخ دهد. براي مثال، يك فرد ممكن است در طول يا پس از يك بيماري طولاني مدت كه با استفراغ و/يا اسهال همراه است دچار هيپوكالمي شود.
كلريد پتاسيم منبع عالي پتاسيم است و بنابراين براي درمان هيپوكالمي استفاده مي شود. در واقع، حتي مي توان آن را براي جلوگيري از هيپوكالمي مصرف كرد. كلريد پتاسيم معمولاً به شكل كپسول يا قرص تجويز مي شود. همچنين مي توان آن را به صورت خوراكي به شكل مايع مصرف كرد. توجه به اين نكته مهم است كه كلريد پتاسيم نبايد به افرادي كه از هيپركالمي (بيماري كه در آن سطح پتاسيم خون بالا مي رود) مبتلا هستند، تجويز شود.
تهيه كلريد پتاسيم
كلريد پتاسيم را مي توان مستقيماً از برخي مواد معدني مانند كارناليت، سيلويت و پتاس استخراج كرد. اين تركيب را مي توان از آب دريا نيز استخراج كرد. KCl به عنوان يك محصول جانبي در طي سنتز اسيد نيتريك از اسيد هيدروكلريك و نيترات پتاسيم توليد مي شود.
در آزمايشگاه، KCl را مي توان با واكنش بازهاي پتاسيم (مانند هيدروكسيد پتاسيم) با اسيد هيدروكلريك تهيه كرد. واكنش خنثي سازي اسيد و باز متعاقب آن آب و كلريد پتاسيم را به عنوان محصولات توليد مي كند.
ساختار مولكول هاي KClتصويري كه ساختار يك مولكول KCl را توصيف مي كند در زير ارائه شده است.
كلريد پتاسيم ساختار كلريد پتاسيم
نوعي پيوند شيميايي كه اتم هاي پتاسيم و كلر را در مولكول كلريد پتاسيم به هم متصل مي كند، پيوند يوني است. اتم الكترونگاتيو كلر، الكترون 4s متعلق به اتم پتاسيم را مي پذيرد و يك جاذبه يوني بين يون هاي K+ و Cl- ايجاد مي شود.
كاربردهاي كلريد پتاسيم در صنايع گوناگون را اينجا ببينيد.
خواص كلريد پتاسيم
در حالت جامد، KCl به آساني در بسياري از حلال هاي قطبي، از جمله آب، محلول است. نمك به كاتيون K+ و آنيون هاي كلر در اين حلال هاي قطبي يونيزه مي شود. برخي ديگر از خواص فيزيكي و شيميايي كلريد پتاسيم در اين بخش مورد بحث قرار مي گيرد.
مشخصات فيزيكيبلورهاي كلريد پتاسيم از سلول‌هاي واحد مكعبي (FCC) تشكيل شده‌اند.جرم مولي KCl 74.5513 گرم بر مول است.چگالي آن به شكل جامد و كريستالي 1.984 گرم بر سانتي متر مكعب است.نقطه ذوب و جوش كلريد پتاسيم به ترتيب 1040 كلوين و 1690 كلوين است.در دماهاي 0، 20 و 100 درجه سانتي گراد، حلاليت KCl در آب به ترتيب برابر با 217.1 گرم در ليتر، 253.9 گرم در ليتر و 360.5 گرم در ليتر است.كلريد پتاسيم در الكل ها بسيار محلول است اما در اتر (تركيبات آلي با فرمول R-O-R) محلول نيست.خواص شيميايياز آنجايي كه كلريد پتاسيم به طور كامل به يون هاي K+ و Cl- در آب يونيزه مي شود، محلول آبي حاصل از رسانايي الكتريكي بالايي برخوردار است.كاهش كلريد پتاسيم به فلز را مي توان با كمك سديم فلزي، با وجود الكتروپوزيتيويته كمتر سديم در مقايسه با پتاسيم، به دست آورد.اين امر با حرارت دادن KCl با سديم فلزي تا دماي 850 درجه به دست مي آيدمعادله شيميايي اين واكنش عبارت است از: KCl + Na ⇌ NaCl + Kمي توان اشاره كرد كه وقتي شكل جامد كلريد پتاسيم تحت آزمايش شعله قرار مي گيرد، با شعله بنفش كم رنگ يا ياسي رنگ مي سوزد، همانطور كه در مورد ساير تركيبات حاوي پتاسيم وجود دارد.
موارد استفاده از كلريد پتاسيمكلريد پتاسيم طيف وسيعي از كاربردهاي پزشكي و صنعتي دارد. همچنين بخشي جدايي ناپذير از توليد كود است. برخي از كاربردهاي مهم KCl در زير ذكر شده است.
كلريد پتاسيم در ساخت پتاس استفاده مي شود، شكل مهمي از كود كه خاك را با پتاسيم غني مي كند كه باعث رشد زندگي گياهي مي شود. در دسترس بودن پتاسيم معمولاً بازدارنده اصلي رشد گياه است.
منبع
كاربردهاي نانومواد+ خريد نانو مواد