El sulfato de potasio (EE. UU.) o sulfato de potasio (Reino Unido), también llamado sulfato de potasa (SOP), arcanita o, antiguamente, potasa de azufre , es un compuesto inorgánico con fórmula K₂SO₄ , un sólido blanco soluble en agua . Se utiliza comúnmente en fertilizantes , aportando tanto potasio como azufre .
Historia
El sulfato de potasio (K₂SO₄ ) se conoce desde principios del siglo XIV. Fue estudiado por Glauber , Boyle y Tachenius . En el siglo XVII, se le denominó arcanuni o sal duplicatum , ya que era una combinación de una sal ácida con una sal alcalina . También se le conocía como tártaro vitriólico y sal de Glaser o sal polychrestum Glaseri, en honor al farmacéutico Christopher Glaser, quien lo preparó y utilizó con fines medicinales. [ 4 ] [ 5 ]
Conocido como arcanum duplicatum ("doble secreto") o panacea duplicata en la medicina premoderna , se preparaba a partir del residuo ( caput mortuum ) que quedaba de la producción de aqua fortis (ácido nítrico, HNO 3 ) a partir de nitrato (nitrato de potasio, KNO 3 ) y aceite de vitriolo (ácido sulfúrico, H 2 SO 4 ) mediante el proceso de Glauber :
- 2 KNO 3 + H 2 SO 4 → 2 HNO 3 + K 2 SO 4
El residuo se disolvió en agua caliente, se filtró y se evaporó hasta formar una cutícula. Luego se dejó cristalizar. Se utilizó como diurético y sudorífico . [ 6 ]
Según la Enciclopedia de Chambers , la receta fue adquirida por quinientos táleros por Carlos Federico, duque de Holstein-Gottorp . Schroder, médico del duque, escribió maravillas sobre sus grandes usos en casos de hipocondría , fiebres continuas e intermitentes , cálculos renales, escorbuto y más. [ 6 ]
Recursos naturales
La forma mineral del sulfato de potasio, la arcanita , es relativamente rara. Los recursos naturales de sulfato de potasio son minerales abundantes en la sal de Stassfurt . Se trata de cocristalizaciones de sulfato de potasio con sulfatos de magnesio , calcio y sodio .
Los minerales relevantes son:
- Kainita , KMg(SO 4 )·Cl·3H 2 O
- Eschönita (ahora conocida como picromerita), K 2 SO 4 ·MgSO 4 ·6H 2 O
- Leonita , K 2 SO 4 ·MgSO 4 ·4H 2 O
- Langbeinita , K₂Mg₂ ( SO₄ ) ₃
- Aftialita (anteriormente conocida como glaserita), K 3 Na(SO 4 ) 2
- Polihalita , K 2 SO 4 ·MgSO 4 ·2CaSO 4 ·2H 2 O
El sulfato de potasio se puede separar de algunos de estos minerales, como la kainita, porque la sal correspondiente es menos soluble en agua.
La kieserita , MgSO₄ · H₂O , se puede combinar con una solución de cloruro de potasio para producir sulfato de potasio.
Producción
Aproximadamente 1,5 millones de toneladas se produjeron en 1985, generalmente mediante la reacción de cloruro de potasio con ácido sulfúrico , análoga al proceso de Mannheim para la producción de sulfato de sodio. [ 7 ] El proceso implica la formación intermedia de bisulfato de potasio , una reacción exotérmica que ocurre a temperatura ambiente:
- KCl + H₂SO₄ → HCl + KHSO₄
El segundo paso del proceso es endotérmico y requiere un aporte de energía:
- KCl + KHSO₄ → HCl + K₂SO₄
Estructura y propiedades
Se conocen dos formas cristalinas. La forma común es el β-K₂SO₄ ortorrómbico , pero se transforma en α-K₂SO₄ por encima de 583 ° C . [ 7 ] Estas estructuras son complejas, aunque el sulfato adopta la geometría tetraédrica típica . [ 8 ]
Estructura de β-K 2 SO 4 .
Esfera de coordinación de uno de los dos tipos de sitios K + .
Entorno de SO4 en β-K 2 SO 4 .
A diferencia del sulfato de sodio , no forma hidratos . La sal cristaliza en forma de pirámides dobles de seis caras, clasificadas como rómbicas. Son transparentes, muy duras y tienen un sabor amargo y salado. La sal es soluble en agua, pero insoluble en soluciones de hidróxido de potasio ( densidad 1,35) o en etanol absoluto .
Usos
El uso principal del sulfato de potasio es como fertilizante . El K₂SO₄ no contiene cloruro, que puede ser perjudicial para algunos cultivos. El sulfato de potasio es el preferido para estos cultivos, entre los que se incluyen el tabaco y algunas frutas y verduras. Los cultivos menos sensibles también pueden requerir sulfato de potasio para un crecimiento óptimo si el suelo acumula cloruro proveniente del agua de riego. [ 9 ]
La sal cruda también se utiliza ocasionalmente en la fabricación de vidrio. El sulfato de potasio se emplea además como reductor de fogonazo en las cargas propulsoras de artillería . Reduce el fogonazo , el retroceso de la llamarada y la sobrepresión de la explosión.
A veces se utiliza como medio de granallado alternativo similar al bicarbonato de sodio en el granallado con bicarbonato de sodio , ya que es más duro y de forma similar soluble en agua. [ 10 ]
El sulfato de potasio también se puede utilizar en pirotecnia en combinación con nitrato de potasio para generar una llama púrpura .
A principios del siglo XX se utilizaba una solución de sulfato de potasio al 5% como repelente tópico de mosquitos.
Reacciones
Acidificación
El hidrogenosulfato de potasio (también conocido como bisulfato de potasio), KHSO₄ , se produce fácilmente mediante la reacción de K₂SO₄ con ácido sulfúrico . Forma pirámides rómbicas que se funden a 197 °C (387 °F) . Se disuelve en tres partes de agua a 0 °C (32 °F) . La solución se comporta de forma muy similar a si sus dos congéneres , K₂SO₄ y H₂SO₄ , estuvieran presentes uno al lado del otro sin combinarse; un exceso de etanol precipita sulfato normal (con poco bisulfato) y queda un exceso de ácido .
El comportamiento de la sal seca fundida es similar al calentarla a varios cientos de grados; actúa sobre silicatos , titanatos , etc., del mismo modo que lo hace el ácido sulfúrico calentado por encima de su punto de ebullición natural. Por ello, se utiliza frecuentemente en química analítica como agente desintegrante. Para obtener información sobre otras sales que contienen sulfato, consulte sulfato .
Referencias
- ↑ Patnaik, Pradyot (2002). Manual de productos químicos inorgánicos . McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-049439-8.
- ↑ Windholtz, M; Budavari, S, eds. (1983). The Merck Index . Rahway, Nueva Jersey: Merck & Co.
- ↑ Chambers, Michael. "Sulfato de potasio RN: 7778-80-5" . ChemIDplus . Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos.
- ↑ De Milt, Clara (1942). "Christopher Glaser". Journal of Chemical Education . 19 (2): 53. Bibcode : 1942JChEd..19...53D . doi : 10.1021/ed019p53 .
- ↑ van Klooster, HS (1959). "Tres siglos de sal de Rochelle". Journal of Chemical Education . 36 (7): 314. Bibcode : 1959JChEd..36..314K . doi : 10.1021/ed036p314 .
- 1 2 Chambers, Ephraim , ed. (1728). "Arcanum duplicatum" . Cyclopædia, o un diccionario universal de artes y ciencias . Vol. 1 (1.ª ed.). James y John Knapton, et al. pág. *125.
- ^ Schultz , H.; Bauer, G.; Schachl, E.; Hagedorn, F.; Schmittinger, P. (2005). "Compuestos de potasio". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a22_039 . ISBN 3527306730.
- ^ Gaultier, M.; Pannetier, G. (1968). "Structure cristalline de la forme 'basse température' du sulfate de potasio K 2 SO 4 -beta" [ Estructura cristalina de la forma β de "baja temperatura" del sulfato de potasio ] . Bulletin de la Société Chimique de France (en francés). 1 : 105-112 .
- ↑ Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial ; Centro Internacional para el Desarrollo de Fertilizantes (1998). Manual de fertilizantes (3.ª ed.). Dordrecht, Países Bajos: Kluwer Academic. ISBN 978-0-7923-5032-3.
- ↑ "Super K (sulfato de potasio)" . American Surface Prep. Archivado del original el 9 de diciembre de 2014. Consultado el 7 de diciembre de 2014 .
Enlaces externos
- mindat.org: Arcanita
- webmineral: Arcanita
- Compuestos de potasio
- Sulfatos
- fertilizantes inorgánicos
- Aditivos con número E