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Sulfato de potasio

El sulfato de potasio (US) o sulfato de potasio ( UK), también llamado sulfato de potasa (SOP), arcanita o arcaicamente 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 lo denominó arcanuni o sal duplicatum , ya que era una combinación de una sal ácida con una sal alcalina . También se lo conocía como tártaro vitriólico y sal de Glaser o sal polychrestum Glaseri en honor al químico 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 ) sobrante de la producción de aqua fortis (ácido nítrico, HNO 3 ) a partir de nitro (nitrato de potasio, KNO 3 ) y aceite de vitriolo (ácido sulfúrico, H 2 SO 4 ) mediante el proceso de Glauber :

2KNO3 + H2SO4 2HNO3 + K2SO4

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 Charles Frederick, duque de Holstein-Gottorp . Schröder, el médico del duque, escribió maravillas sobre sus grandes usos en casos hipocondríacos , fiebres continuas e intermitentes , cálculos, escorbuto y más. [6]

Recursos naturales

La forma mineral del sulfato de potasio, la arcanita , es relativamente rara. Los recursos naturales del sulfato de potasio son minerales abundantes en la sal de Stassfurt. Se trata de cocristalizaciones de sulfato de potasio y sulfatos de magnesio , calcio y sodio .

Los minerales relevantes son:

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 , MgSO 4 ·H 2 O, se puede combinar con una solución de cloruro de potasio para producir sulfato de potasio.

Producción

En 1985 se produjeron aproximadamente 1,5 millones de toneladas, normalmente mediante la reacción del cloruro de potasio con ácido sulfúrico , de forma análoga al proceso de Mannheim para producir sulfato de sodio. [7] El proceso implica la formación intermedia de bisulfato de potasio , una reacción exotérmica que ocurre a temperatura ambiente:

KCl + H2SO4HCl + 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 la β-K 2 SO 4 ortorrómbica , pero se convierte en α-K 2 SO 4 por encima de los 583 °C. [7] Estas estructuras son complejas, aunque el sulfato adopta la geometría tetraédrica típica. [8]

No forma hidrato, a diferencia del sulfato de sodio . La sal cristaliza en forma de pirámides hexagonales dobles, 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 ( gr. esp. 1,35), o en etanol absoluto .

Usos

El sulfato de potasio se utiliza principalmente 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 pueden requerir sulfato de potasio para un crecimiento óptimo si el suelo acumula cloruro del agua de riego. [9]

La sal cruda también se utiliza ocasionalmente en la fabricación de vidrio. El sulfato de potasio también se utiliza como reductor de destellos en las cargas propulsoras de artillería . Reduce el destello del cañón , el retroceso y la sobrepresión de la explosión.

A veces se utiliza como un medio de granallado alternativo similar a la soda en el granallado con soda, ya que es más duro y soluble en agua de manera similar. [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 utilizó una solución de sulfato de potasio al 5% como repelente tópico contra mosquitos. [ cita requerida ]

Reacciones

Acidificación

El hidrogenosulfato de potasio (también conocido como bisulfato de potasio), KHSO 4 , se produce fácilmente al hacer reaccionar K 2 SO 4 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 como si sus dos congéneres , K 2 SO 4 y H 2 SO 4 , estuvieran presentes uno al lado del otro sin combinar; un exceso de etanol precipita el sulfato normal (con poco bisulfato) y queda un exceso de ácido.

El comportamiento de la sal seca fundida es similar cuando se calienta a varios cientos de grados; actúa sobre silicatos , titanatos , etc., de la misma manera que lo hace el ácido sulfúrico cuando se calienta más allá de su punto de ebullición natural. Por lo tanto, se utiliza con frecuencia en química analítica como agente desintegrante. Para obtener información sobre otras sales que contienen sulfato, consulte sulfato .

Referencias

  1. ^ Patnaik, Pradyot (2002). Manual de productos químicos inorgánicos . McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-049439-8.
  2. ^ Windholtz, M; Budavari, S, eds. (1983). El índice Merck . Rahway, Nueva Jersey: Merck & Co.
  3. ^ Chambers, Michael. "Sulfato de potasio RN: 7778-80-5". ChemIDplus . Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos.
  4. ^ De Milt, Clara (1942). "Christopher Glaser". Revista de Educación Química . 19 (2): 53. Bibcode :1942JChEd..19...53D. doi :10.1021/ed019p53.
  5. ^ van Klooster, HS (1959). "Tres siglos de sal de Rochelle". Revista de Educación Química . 36 (7): 314. Bibcode :1959JChEd..36..314K. doi :10.1021/ed036p314.
  6. ^ ab 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.Dominio público 
  7. ^ ab 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.
  8. ^ 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.
  9. ^ 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.
  10. ^ "Super K (sulfato de potasio)". American Surface Prep. Archivado desde el original el 9 de diciembre de 2014. Consultado el 7 de diciembre de 2014 .

Enlaces externos