Sulfato de potasio
Sulfato de potasio (EE.UU.) o sulfato de potasio (Reino Unido), también llamado sulfato de potasa (SOP), arcanita, o arcaicamente potasa de azufre, es el compuesto inorgánico de fórmula K2SO4, un sólido blanco soluble en agua. Se utiliza habitualmente 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 llamó arcanuni o sal duplicatum, por ser una combinación de una sal ácida con una sal alcalina. También se le conocía como tartar vitriolico y sal de Glaser o sal polychrestum Glaseri en honor al químico farmacéutico Christopher Glaser que lo preparó y utilizó. medicinalmente.
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 agua fuerte (ácido nítrico, HNO3) a partir de salitre (nitrato de potasio, KNO3) y aceite de vitriolo (ácido sulfúrico, H2SO4) mediante el proceso de Glauber:
- 2 KNO3 + H2Así que...4 → 2 HNO3 + K2Así que...4
El residuo se disolvió en agua caliente, se filtró y se evaporó hasta formar una cutícula. Luego se dejó cristalizar. Fue utilizado como diurético y sudorífico.
Según la Cyclopedia de Chambers, Carlos Federico, duque de Holstein-Gottorp, compró la receta por quinientos táleros. Schroder, el médico del duque, escribió maravillas sobre sus grandes usos en casos hipocondríacos, fiebres continuas e intermitentes, cálculos, escorbuto y más.
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:
- Kainite, KMg(SO4*Cl·3H2O
- Schönite (ahora conocido como picromerita), K2Así que...4·MgSO4·6H2O
- Leonite, K2Así que...4·MgSO4·4H2O
- Langbeinite, K2Mg2(SO4)3
- Aphthitalite (previamente conocido como glaserite), K3Na(SO4)2
- Polyhalite, K2Así que...4·MgSO4·2CaSO4·2H2O
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
En 1985 se produjeron aproximadamente 1,5 millones de toneladas, normalmente mediante la reacción de cloruro de potasio con ácido sulfúrico, análoga al proceso de Mannheim para producir sulfato de sodio. El proceso implica la formación intermedia de bisulfato de potasio, una reacción exotérmica que ocurre a temperatura ambiente:
- KCl + H2Así que...4 → HCl + KHSO4
El segundo paso del proceso es endotérmico y requiere un aporte de energía:
- KCl + KHSO4 → HCl + K2Así que...4
Estructura y propiedades
Se conocen dos formas cristalinas. Ortorrómbico β-K2SO4 es la forma común, pero se convierte en α-K2SO4 por encima de 583 °C. Estas estructuras son complejas, aunque el sulfato adopta la típica geometría tetraédrica.
Estructura de β-K2Así que...4.
Esfera de coordinación de uno de dos tipos de K+ sitio.
Ambiente SO4 en β-K2Así que...4.
No forma hidratos, a diferencia del sulfato de sodio. La sal cristaliza en forma de pirámides dobles de seis lados, 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 (sp. gr. 1,35) o en etanol absoluto.
Usos
El uso predominante del sulfato de potasio es como fertilizante. K2SO4 no contiene cloruro, que puede ser perjudicial para algunos cultivos. Se prefiere el sulfato de potasio para estos cultivos, que incluyen el tabaco y algunas frutas y verduras. Los cultivos que son menos sensibles aún pueden necesitar sulfato de potasio para un crecimiento óptimo si el suelo acumula cloruro del agua de riego.
La sal bruta también se utiliza ocasionalmente en la fabricación de vidrio. El sulfato de potasio también se utiliza como reductor de inflamación en cargas propulsoras de artillería. Reduce el fogonazo, el destello y la sobrepresión de la explosión.
A veces se utiliza como medio de granallado alternativo similar a la soda en la granallado con soda, ya que es más duro e igualmente soluble en agua.
El sulfato de potasio también se puede utilizar en pirotecnia en combinación con nitrato de potasio para generar una llama violeta.
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 al hacer reaccionar K2SO4 con ácido sulfúrico.. Forma pirámides rómbicas, que se derriten a 197 °C (387 °F). Se disuelve en tres partes de agua a 0 °C (32 °F). La solución se comporta de forma muy parecida a si sus dos congéneres, K2SO4 y H2SO4, estuvieran presentes. uno al lado del otro sin combinar; un exceso de etanol precipita el sulfato normal (con poco bisulfato) quedando 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., del mismo modo que lo hace el ácido sulfúrico que se calienta más allá de su punto de ebullición natural. De ahí que se utilice frecuentemente en química analítica como agente desintegrante. Para obtener información sobre otras sales que contienen sulfato, consulte sulfato.