El cloruro de potasio ( KCl , o sal de potasio ) es una sal de haluro metálico compuesta de potasio y cloro . Es inodoro y tiene apariencia de cristal vítreo blanco o incoloro . El sólido se disuelve fácilmente en agua y sus soluciones tienen un sabor salado . El cloruro de potasio se puede obtener de antiguos depósitos de lagos secos. [7] El KCl se utiliza como fertilizante, [8] en medicina , en aplicaciones científicas, en ablandadores de agua domésticos (como sustituto de la sal de cloruro de sodio ) y en el procesamiento de alimentos , donde puede conocerse como aditivo número E E508 .
Se produce naturalmente como el mineral silvita , que lleva el nombre de las designaciones históricas de la sal sal degistivum Sylvii y sal febrifugum Sylvii , [9] y en combinación con cloruro de sodio como silvinita . [10]
La mayor parte del cloruro de potasio producido se utiliza para fabricar fertilizantes , llamados potasa , ya que el crecimiento de muchas plantas está limitado por la disponibilidad de potasio. El cloruro de potasio que se vende como fertilizante se conoce como muriato de potasa. La gran mayoría de los fertilizantes potásicos en todo el mundo se venden como muriato de potasa. [ cita necesaria ]
El potasio es vital en el cuerpo humano , y el cloruro de potasio por vía oral es el medio común para tratar los niveles bajos de potasio en sangre , aunque también se puede administrar por vía intravenosa. Está en la Lista de Medicamentos Esenciales de la Organización Mundial de la Salud . [11] La sobredosis causa hiperpotasemia que puede alterar la señalización celular hasta el punto de que el corazón se detenga, de forma reversible en el caso de algunas cirugías a corazón abierto .
El cloruro de potasio se puede utilizar como sustituto de la sal en los alimentos , pero debido a su sabor débil, amargo y poco salado , a menudo se mezcla con sal de mesa común (cloruro de sodio) para mejorar el sabor y formar sal baja en sodio . La adición de 1 ppm de taumatina reduce considerablemente este amargor. [12] También se informan quejas de amargor o sabor químico o metálico con el cloruro de potasio utilizado en los alimentos. [13]
En los Estados Unidos, el cloruro de potasio se utiliza como droga final en la secuencia de tres inyecciones de la inyección letal como forma de pena capital . Induce un paro cardíaco y, en última instancia, mata al recluso. [14]
Como materia prima química , la sal se utiliza para la fabricación de hidróxido de potasio y potasio metálico. También se utiliza en medicina, inyecciones letales , aplicaciones científicas , procesamiento de alimentos , jabones y como sustituto sin sodio de la sal de mesa para personas preocupadas por los efectos del sodio en la salud.
Se utiliza como complemento en la alimentación animal para aumentar el nivel de potasio en el pienso. Como beneficio adicional, se sabe que aumenta la producción de leche.
A veces se utiliza en solución como fluido de terminación en operaciones de petróleo y gas natural , además de ser una alternativa al cloruro de sodio en unidades suavizadoras de agua domésticas .
Los fabricantes de vidrio utilizan potasa granular como fundente , lo que reduce la temperatura a la que se funde una mezcla. Debido a que la potasa imparte una excelente claridad al vidrio, se usa comúnmente en anteojos, cristalería, televisores y monitores de computadora.
Debido a que el potasio natural contiene una pequeña cantidad del isótopo potasio-40 , el cloruro de potasio se utiliza como fuente de radiación beta para calibrar los equipos de monitoreo de radiación . También emite un nivel relativamente bajo de rayos gamma de 511 keV procedentes de la aniquilación de positrones, que pueden utilizarse para calibrar escáneres médicos.
El cloruro de potasio se utiliza en algunos productos descongelantes diseñados para ser más seguros para las mascotas y las plantas, aunque su calidad de fusión es inferior al cloruro de calcio . También se utiliza en varias marcas de agua embotellada .
El cloruro de potasio alguna vez se usó como agente extintor de incendios y en extintores portátiles y con ruedas . Conocido como producto químico seco Super-K, era más eficaz que los productos químicos secos a base de bicarbonato de sodio y era compatible con la espuma de proteína . Este agente cayó en desgracia con la introducción del químico seco de bicarbonato de potasio ( Purple-K ) a finales de la década de 1960, que era mucho menos corrosivo y más eficaz. Está clasificado para incendios B y C.
Junto con el cloruro de sodio y el cloruro de litio , el cloruro de potasio se utiliza como fundente para soldar aluminio con gas .
El cloruro de potasio también es un cristal óptico con un amplio rango de transmisión de 210 nm a 20 µm. Aunque son baratos, los cristales de KCl son higroscópicos . Esto limita su aplicación a entornos protegidos o usos a corto plazo, como la creación de prototipos. Expuestas al aire libre, las ópticas de KCl se "pudrirán". Mientras que anteriormente los componentes de KCl se utilizaban para la óptica infrarroja , ahora han sido reemplazados por cristales mucho más resistentes, como el seleniuro de zinc .
El cloruro de potasio se utiliza como escotóforo con la designación P10 en CRT de trazas oscuras , p. ej. en el Skiatron .
Las cantidades típicas de cloruro de potasio que se encuentran en la dieta parecen ser, en general, seguras. [15] Sin embargo, en grandes cantidades, el cloruro de potasio es tóxico. La LD 50 del cloruro de potasio ingerido por vía oral es de aproximadamente 2,5 g/kg, o 190 gramos (6,7 oz) para una masa corporal de 75 kilogramos (165 lb). En comparación, la LD 50 del cloruro de sodio (sal de mesa) es de 3,75 g/kg.
Por vía intravenosa, la LD 50 del cloruro de potasio es mucho menor, aproximadamente de 57,2 mg/kg a 66,7 mg/kg; esto se encuentra dividiendo la concentración letal de iones potasio positivos (aproximadamente 30 a 35 mg/kg) [16] por la proporción en masa de iones potasio en cloruro de potasio (aproximadamente 0,52445 mg K + /mg KCl). [17]
El KCl es soluble en una variedad de solventes polares.
Las soluciones de KCl son estándares comunes, por ejemplo para la calibración de la conductividad eléctrica de soluciones (iónicas), ya que las soluciones de KCl son estables, lo que permite mediciones reproducibles. En solución acuosa , está esencialmente completamente ionizado en iones K + y Cl- solvatados .
Aunque el potasio es más electropositivo que el sodio , el KCl se puede reducir al metal mediante reacción con sodio metálico a 850 °C porque el potasio más volátil se puede eliminar mediante destilación (ver el principio de Le Chatelier ):
Este método es el método principal para producir potasio metálico. La electrólisis (utilizada para el sodio) falla debido a la alta solubilidad del potasio en KCl fundido. [10]
Se ha predicho que los cloruros de potasio con fórmulas distintas a KCl se vuelven estables bajo presiones de 20 GPa o más. [19] Entre estos, se sintetizaron y caracterizaron dos fases de KCl 3 . A 20-40 GPa se obtiene una estructura trigonal que contiene K + y Cl 3 − ; por encima de 40 GPa esto da paso a una fase isoestructural con el compuesto intermetálico Cr 3 Si.
En condiciones ambientales, la estructura cristalina del cloruro de potasio es similar a la del NaCl. Adopta una estructura cúbica centrada en las caras conocida como fase B1 con una constante de red de aproximadamente 6,3 Å. Los cristales se escinden fácilmente en tres direcciones. Se adoptan otras fases polimórficas e hidratadas a altas presiones. [20]
Algunas otras propiedades son
Como ocurre con otros compuestos que contienen potasio, el KCl en forma de polvo da una llama lila .
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El cloruro de potasio se extrae de los minerales silvita , carnalita y potasa . También se extrae del agua salada y puede fabricarse mediante cristalización a partir de una solución, flotación o separación electrostática de minerales adecuados. Es un subproducto de la producción de ácido nítrico a partir de nitrato de potasio y ácido clorhídrico .
La gran mayoría del cloruro de potasio se produce como potasa de calidad agrícola e industrial en Saskatchewan, Canadá , así como en Rusia y Bielorrusia. Solo Saskatchewan representó más del 25% de la producción mundial de potasa en 2017. [21]
El cloruro de potasio está disponible a bajo costo y rara vez se prepara intencionalmente en el laboratorio. Puede generarse tratando hidróxido de potasio (u otras bases de potasio) con ácido clorhídrico :
Esta conversión es una reacción de neutralización ácido-base . La sal resultante puede entonces purificarse mediante recristalización. Otro método sería permitir que el potasio se queme en presencia de cloro gaseoso, también una reacción muy exotérmica:
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