Istoriya.v.ua

Фосфат калію (K3PO4) – це з'єднання, що містить елементи калій та фосфор. Його широко використовують як харчову добавку і добрива через його високу розчинність і здатність забезпечувати необхідні поживні речовини для росту рослин.

Властивості фосфату калію

Формула фосфату калію

Хімічна формула фосфату калію – K3PO4. Це вказує на те, що в кожній формульній одиниці сполуки присутні три іони К+ та один іон РО43-. Формула фосфату калію корисна для визначення стехіометрії реакцій за участю сполуки, а також визначення кількості кожного елемента, присутнього в заданій масі сполуки.

Молярна маса фосфату калію

Молярна маса K3PO4 становить 212,27 г/моль. Його розраховують шляхом додавання до сполук атомних мас калію, фосфору та кисню. Молярна маса є важливим параметром визначення кількості речовини, присутнього в даній масі сполуки. Це також корисно для розрахунку стехіометрії реакцій за участю K3PO4.

Температура кипіння фосфату калію

Температура кипіння K3PO4 становить 1660°С. Така висока температура кипіння зумовлена ​​міцними іонними зв'язками між іонами K+ та іонами PO43- з'єднання. Це також показник стабільності з'єднання при високих температурах. Точка кипіння K3PO4 корисна у різних галузях промисловості, наприклад, при виробництві кераміки та скла.

Температура плавлення фосфату калію

Температура плавлення K3PO4 становить 1340°С. Це температура, коли тверде з'єднання перетворюється на рідкий стан. Висока температура плавлення K3PO4 обумовлена ​​іонною природою з'єднання, що вимагає великої кількості енергії для подолання сил тяжіння між іонами. Точка плавлення K3PO4 є корисною при визначенні його придатності для різних застосувань, таких як виробництво добрив та харчових добавок.

Щільність фосфату калію г/мл

Щільність K3PO4 становить 2,564 г/мл за кімнатної температури. Висока щільність сполуки обумовлена ​​наявністю у кожній формульній одиниці трьох іонів К+ та одного іона РО43-. Щільність K3PO4 корисна для визначення його розчинності та поведінки у різних промислових процесах, наприклад, при виробництві добрив та харчових добавок.

Молекулярна вага фосфату калію

Молекулярна маса K3PO4 становить 212,27 г/моль. Це сума атомних ваги всіх атомів сполуки. Молекулярна маса корисна для розрахунку кількості речовини, що є в заданій масі сполуки, а також для визначення стехіометрії реакцій за участю K3PO4.

Структура фосфату калію

K3PO4 має орторомбічну кристалічну структуру. Він складається з набору тетраедрів PO4, у яких кожен фосфатний іон поділяє два атоми кисню із сусідніми фосфатними іонами. Іони калію розташовуються між фосфатними тетраедрами, оточеними атомами кисню. Структура K3PO4 є корисною для розуміння його властивостей, таких як розчинність і термічна стабільність.

Безпека та небезпеки фосфату калію

K3PO4 зазвичай вважається безпечним для використання при правильному користуванні. Однак, як і будь-яка хімічна речовина, вона може становити небезпеку при неправильному поводженні або ковтанні у великих кількостях. З'єднання класифікується як подразник шкіри, очей та дихальних шляхів і може викликати серйозні опіки або розлад дихання при вдиханні або ковтанні у високих концентраціях. Він також несумісний з кислотами та окислювачами і може спричинити пожежу або вибух при контакті з цими матеріалами. Тому важливо поводитися з K3PO4 з обережністю, носити відповідні захисні засоби та зберігати його в прохолодному, сухому, добре провітрюваному приміщенні далеко від несумісних речовин.

Методи синтезу фосфату калію (К3РО4)

Існує кілька методів синтезу K3PO4, включаючи реакцію фосфорної кислоти (H3PO4) з гідроксидом калію (KOH) або термічне розкладання KH2PO4.

Один метод включає взаємодію еквімолярних кількостей КОН та H3PO4 у воді при температурі приблизно від 60 до 80°C. Процедура включає упарювання отриманої суміші та нагрівання твердого залишку приблизно до 300°З отриманням K3PO4.

Інший метод полягає в реакції KH2PO4 з KOH при високій температурі (вище 400°C) з утворенням K3PO4 та води. Спеціалізована піч може здійснювати цей процес, який називається термічним розкладанням.

Додатковими методами отримання K3PO4 є реакція фосфорної кислоти з карбонатом калію (K2CO3) та реакція оксиду калію (K2O) з п'ятиокисом фосфору (P2O5).

Використання фосфату калію

K3PO4 має кілька практичних застосувань у різних галузях промисловості, у тому числі:

• Добриво: зазвичай використовується як добрива через високий вміст фосфору. Фермери часто додають їх у ґрунт, щоб забезпечити рослини необхідними поживними речовинами.
• Харчова промисловість: використовується як харчова добавка для регулювання рівня кислотності, запобігання зміні кольору та поліпшенню текстури.
• Буферний агент: у різних лабораторних застосуваннях він використовується як ефективний буферний агент, включаючи буферні розчини для калібрування pH та біологічні дослідження.
• Миючі засоби: використовуються у виробництві миючих та чистячих засобів завдяки своїй здатності пом'якшувати воду та запобігати накопиченню мінеральних відкладень.
• Ліки: використовується як харчова добавка для лікування певних захворювань, таких як низький рівень фосфатів у крові.
• Водоочищення: використовується при очищенні води для запобігання утворенню накипу та корозії в трубах та устаткуванні.
• Вогнезахисний склад: використовується як антипірен у різних матеріалах, включаючи текстиль і пластмаси, завдяки своїй здатності виділяти водяну пару і запобігати поширенню вогню.

Запитання:

Запитання: Чи розчиняється фосфат калію у воді?

Відповідь: Так, K3PO4 розчинний у воді.

Запитання: Скільки іонів калію необхідно для зв'язування іону фосфату?

Відповідь: Для зв'язування іону фосфату з утворенням K3PO4 необхідні три іони калію.

Запитання: Який осад утворюється при змішуванні водних розчинів броміду кальцію та фосфату калію?

Відповідь: При змішуванні водних розчинів броміду кальцію та K3PO4 утворюється осад фосфату кальцію (Ca3(PO4)2).

Запитання: Чи розчинимо k3po4 у воді?

Відповідь: Так, K3PO4 розчинний у воді.

Запитання: Чи розчиняємо k3po4?

Відповідь: Так, K3PO4 розчинний у воді.

Питання: Які продукти утворюються при змішуванні водних розчинів Ni(C2H3O2)2 (водний) та K3PO4 (водний)?

А: При змішуванні водних розчинів Ni(C2H3O2)2 та K3PO4 утворюється осад фосфату нікелю(II) (Ni3(PO4)2), а також водні розчини ацетату калію (KCH3COO) та оцтової кислоти (CH3COOH).

Питання: Який елемент збільшує свій ступінь окислення у цій реакції? 3KOH + H3PO4 → K3PO4 + 3H2O

Відповідь: Елемент фосфор збільшує ступінь окислення з +5 H3PO4 до +5 K3PO4.

Питання: Що таке K3PO4?

Відповідь: K3PO4 – це хімічна формула фосфату калію, сполуки, що використовується в різних областях, таких як добрива, харчові добавки та засоби для чищення.

Фосфат калію, характеристика, властивості та одержання, хімічні реакції.

Фосфат калію – неорганічна речовина, що має хімічну формулу K₃PO₄.

Коротка характеристика фосфату калію:

Фосфат калію – неорганічна речовина безбарвного чи білого кольору, сіль лужного металу калію та ортофосфорної кислоти.

Фосфат калію є безбарвними кристалами.

Хімічна формула фосфату калію K₃PO₄.

Добре розчиняється у воді, з якої утворює кристалогідрати різного складу: K₃PO₄×nH₂O, де n = 1?, 3, 7, 9 і т.д.Водний розчин має сильнолужну реакцію через гідроліз по аніону.

Чи не розчинний в етанолі.

У харчовій промисловості використовується 3 типи фосфатів калію, відповідно до ступеня заміщення атомів водню:

– добавка Е340(i) – ортофосфат калію 1-заміщений (Monopotassium orthophosphate) з хімічною формулою KH₂PO₄;

– добавка Е340(ii) – ортофосфат калію 2-заміщений (Dipotassium orthophosphate) з хімічною формулою K₂HPO₄;

– добавка Е340(iii) – ортофосфат калію 3-заміщений (Tripotassium orthophosphate) з хімічною формулою K₃PO₄.

Фізичні властивості фосфату калію:

Одержання фосфату калію:

Фосфат калію утворюється в результаті наступних хімічних реакцій:

1. 1. нейтралізацією надлишком гідроксиду калію ортофосфорної кислоти:

1. 2. нейтралізацією надлишком карбонату калію ортофосфорної кислоти:

1. 3. нейтралізацією надлишком хлориду калію ортофосфорної кислоти

1. 4. дією надлишку гідроксиду калію на кислі фосфати калію:

Хімічні властивості фосфату калію. Хімічні реакції фосфату калію:

Хімічні властивості фосфату калію аналогічні властивостям фосфатів інших металів. Тому для нього характерні такі хімічні реакції:

1. реакція фосфату калію та хлориду індія:

В результаті реакції утворюються ортофосфат індію та хлорид калію.

2. реакція фосфату калію та хлориду кальцію:

В результаті реакції утворюються ортофосфат кальцію та хлорид калію.

3. реакція фосфату калію та хлориду літію:

В результаті реакції утворюються ортофосфат літію та хлорид калію.

4. реакція фосфату калію та сульфату алюмінію:

В результаті реакції утворюються ортофосфат алюмінію та сульфат калію.

5. реакція фосфату калію, алюмінію та води:

В результаті реакції утворюються тетрагідроксоалюмінат (III) калію, гідроортофосфат калію та водень. Фосфат калію використовується у вигляді концентрованого розчину. Реакція протікає під час кипіння.

6. реакція фосфату калію, цинку та води:

В результаті реакції утворюються тетрагідроксоцінкат (III) калію, гідроортофосфат калію і водень. Фосфат калію використовується як концентрованого розчину.

7. реакція термічного розкладання кристалогідрату фосфату калію:

В результаті реакції термічного розкладання гептагідрату фосфату калію утворюються фосфат калію та вода. Реакція протікає у вакуумі.

8. реакція фосфату калію із мінеральними кислотами.

9. реакція термічного розкладання фосфату калію:

В результаті реакції термічного розкладання фосфату калію утворюються оксид калію та оксид фосфору.

Застосування та використання фосфату калію:

Фосфат калію використовується в багатьох галузях промисловості та для побутових потреб:

– як компонент рідких миючих засобів (мил, шампунів) для пом'якшення води,

– як компонент електролітів при отриманні каучуків методом емульсійної полімеризації,

– у харчовій промисловості як регулятор кислотності, емульгуюча сіль, вологоутримуючий агент, стабілізатор, синергіст антиоксидантів, живлення для дріжджів,

– як харчова добавка Е340,

– у медицині для виробництва ліків,

– Як компонент добрив,

– входить до складу зубних паст, що перешкоджають розвитку зубного карієсу.

Примітка: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

фосфат калію реагує кислота 1 2 3 4 5 вода сіль гідроліз цинку
рівняння реакцій сполуки маса взаємодія маса фосфату калію
реакції

Світова економіка

Довідники

Затребувані технології

• Концепція інноваційного розвитку суспільного виробництва – здійснення другої індустріалізації Росії на період 2017-2022 рр. (108 205)
• Економіка Другої індустріалізації Росії (105787)
• Етилен (етен), одержання, властивості, хімічні реакції (46 140)
• Крохмаль, властивості, отримання та застосування (39 189)
• Природний газ, властивості, хімічний склад, видобуток та застосування (37 017)
• Целюлоза, властивості, отримання та застосування (36 458)
• Плазма, властивості, види, отримання та застосування (34 678)
• Пропілен (пропен), одержання, властивості, хімічні реакції (34 393)
• Метан, одержання, властивості, хімічні реакції (33 450)
• Програма штучного інтелекту ЕЛІС (33 248)

Пошук технологій

Про що цей сайт?

Цей сайт присвячений авторським науковим розробкам в галузі економіки та наукової ідеї здійснення Другої індустріалізації Росії.

Він включає:
– Економіку Другої індустріалізації Росії,
– теорію, методологію та інструментарій інноваційного розвитку – здійснення Другої індустріалізації Росії,
– Організаційний механізм здійснення Другої індустріалізації Росії,
– Довідник проривних технологій.

Ми не продаємо товари, технології та ін. виробників та винахідників! Потрібно звертатися до них безпосередньо!

Ми проводимо переговори з виробниками та винахідниками вітчизняних проривних технологій та надаємо рекомендації щодо їх використання.

Про Другу індустріалізацію

Здійснення Другої індустріалізації Росії базується на якісно новій науковій основі (теорії, методології та інструментарії), розробленої авторами сайту.

Кінцевим результатом Другої індустріалізації Росії є підвищення добробуту кожного члена суспільства: пересічної людини, підприємства та держави.

Друга індустріалізація Росії є сукупність науково-технічних та інших інноваційних ідей, проектів і розробок, які можуть бути широко реалізованими у практиці господарську діяльність у стислі терміни (3-5 років), які забезпечать якісно новий прогресивний розвиток суспільства на наступні 50-75 років.

Та з країн, яка першою здійснить цей комплексний прорив – Росія, стане лідером у світовому співтоваристві та залишиться недосяжною для інших країн на віки.

У цій статті ми розповімо про калійні фосфати, їх характеристики та можливості використання.

Калійний фосфат знаходить застосування в харчовій промисловості в ролі стабілізатора, емульгатора, речовини для освітлення продуктів і антиоксиданту, його позначення на упаковці продукції – індекс Е340. При використанні доз, що встановлені стандартами, цей інгредієнт не становить загрози для здоров'я.

Властивості фосфату калію

Фосфат калію – продукт хімічної взаємодії між потужною основою – гідроксидом калію (KOH) та слабкою кислотою – ортофосфорною кислотою (H3PO4). Має властивості:

• реагує із сильними мінеральними кислотами;
• вступаючи у реакцію коїться з іншими солями, утворює сполуки, нерозчинні у питній воді;
• за високих температур фосфат калію втрачає стабільність і деградує.

Фізичні властивості

Ортофосфат калію є прозорими кристалами, які здатні вбирати вологу. Має кубічну структуру із симетрією F m3 і характеризується параметрами комірки a = 0,811 нм та Z = 4.

Хімічний склад добре розчиняється у воді, розчин набуває лужної реакції через гідроліз по аніону. Ортофосфат калію не розчиняється в етанолі.

Він здатний формувати кристалогідрати з різноманітною кількістю води у складі, які записуються як K3PO4•n H2O. Кристалогідрати такого типу розплавляються у відповідній кристалізаційній воді при температурах 203, 156,5, 47,5 і -6,6°С.

Хімічні властивості

В оточенні води фосфат калію піддається гідролізу, розкладаючись на дигідрофосфат калію та гідроксид калію, що призводить до утворення розчину з лужними властивостями. Взаємодія фосфату калію із різноманітними кислотами призводить до створення кислих солей.

У процесах обміну фосфат калію взаємодіє з багатьма речовинами, формуючи нерозчинні фосфати.

При контакті з нітратом срібла фосфат калію перетворюється на хлорид калію та срібний фосфат, що є унікальним методом для розпізнавання розчинних фосфатів лужних металів та амонію.

Спосіб визначення фосфатів полягає у появі жовтуватого осаду срібного фосфату. Присутність калію в розчині можна виявити за особливим фіолетовим кольором полум'я при його горінні.

Фосфат калію однозаміщений

Калієвий фосфат, або монокалієвий фосфат, є калієвою сполукою, одержаною в результаті реакції ортофосфорної кислоти з формулою KH2PO4.

Фізичні та хімічні властивості

Цей порошок відрізняється світлим забарвленням і кристалічною будовою, не має специфічного аромату, має відносну щільність 2,34 грама на кожен кубічний сантиметр.

Коли температура досягає 252,6 градусів Цельсія, KH2PO4 перетворюється на рідкий стан. Температура також є критичною для початку розкладання речовини, під час якої утворюється вода.

При температурі 20 градусів за Цельсієм у 100 мл води може бути розчинено 22,6 грама KH2PO4, у той час як при підвищенні температури до 90 градусів, ця концентрація збільшується до 83,5 грама.

Застосування

У сфері харчових продуктів служить підтримки кислотності як і емульгатор. У сільському господарстві застосовують як мінеральне добриво, збагачене кальцієм та фосфором.

У медицині є у складі деяких лікарських препаратів, призначених для лікування гіпофосфатемії. Має значення у процесі виробництва пеніциліну, де його використовують для культивування грибків роду пліснявок.

Знаходить застосування у створенні фосфатних буферних розчинів, які необхідні в хімічних лабораторіях для здійснення специфічних технологічних процесів.

Фосфат калію двозаміщений

Калій фосфорнокислий 2-заміщений є порошкоподібним продуктом з прозорими кристалами.

Фізичні та хімічні властивості

Легко розчиняється у воді, розчинність у етанолі невелика. Здатний утворювати кристалогідрати. При температурі 50°С втрачає воду.

Для виробництва тригідратного гідрофосфату калію використовується метод кристалізації розчину ортофосфату калію.

Ортофосфат калію одержують шляхом хімічного синтезу з ортофосфорної кислоти та гідроксиду калію або карбонату калію. Є й альтернативний метод: взаємодія дигідрофосфату калію з його гідроксидом.

Застосування

У харчовій та хімічній промисловості, також у фармацевтиці та аналітичній діяльності широке застосування знаходить фосфат калію.

Використовується для виробництва добрив, збагачених фосфором, призначених для сільського господарства.

Компонент відіграє ключову роль у створенні живильних середовищ для грибкових культур, які виробляють пеніцилін.

Одержання фосфату калію

У лабораторних умовах для створення фосфату калію відбувається синтез, під час якого фосфорна кислота поєднується з гідроксидом або карбонатом калію, що веде до виділення води та вуглекислого газу:

H3PO4 + 3KOH = K3PO4 + 3H2O;

2H3PO4 + 3K2CO3 = 2K3PO4 + 3H2O + 3CO2↑.

У промисловому масштабі виробництво фосфату калію здійснюється за двоступінчастою схемою:

• На першому ступені відбувається реакція між карбонатом калію та фосфорною кислотою, що призводить до утворення гідрофосфату калію, при цьому утворюється вуглекислий газ та вода:

Н3Р04 + К2C03 = К2HP04 + СО2↑ + Н2О.

• На другому ступені гідрофосфат калію взаємодіє з їдким калієм, що веде до одержання фосфату калію:

K2HP04 + KOH = K3P04 + H2O.

Після того, як розчини охолоджуються до 34°С, фосфат калію кристалізується у вигляді семиводного кристалогідрату K3PO4·7H2O, який розплавляється при температурі 47,5°С.

Застосування

Калійна сіль фосфорної кислоти відіграє ключову роль у створенні мильних виробів та різноманітних косметичних продуктів.

Цей інгредієнт також входить до рецептури зубної пасти. У медичній сфері його використовують для уникнення утворення мас, що злипаються.

У харчовій галузі калійний фосфат відомий під індексом Е340 і служить емульгатором і стабілізатором.

Цей компонент знаходить застосування у виробництві газованих напоїв, кави-порошку, сирів, а також у хлібобулочних виробах.

Приклад розв'язання задачі

Для визначення кількості фосфату калію, яке буде отримано в результаті реакції 200 г гідрофосфату калію з їдким калі, можна застосувати наступний математичний вираз:

200 г K2HPO4 + KOH = K3PO4 + H2O.

Далі розглянемо молярну масу речовин у цій реакції: один моль K2HPO4 відповідає 141 грамів, а один моль K3PO4 – 212 грамів.

Сформуємо пропорцію: 141 г K2HPO4 = 212 г K3PO4, отже, для 200 г K2HPO4 буде х г K3PO4.

Щоб обчислити х, скористаємося наступним виразом: х = (200 ⋅ 212) / 141 = 301 грам.

У результаті, при взаємодії 200 г гідрофосфату калію з їдким калієм буде утворено 301 г фосфату калію.