Характеристика сульфата калия

Техническое наименование продукта – калий сернокислый, с химической формулой K₂SO₄. По внешнему виду он представляет собой бесцветные кристаллы ромбической сингонии (а = 0,742 нм, b = 1,001 нм, с = 0,573 нм, z = 4, пространственная группа Рпат). При температуре выше 584 ^оС устойчива гексагональная модификация (а = 0,5947 нм, с = 0,8375 нм, z = 2, пространственная группа Р63 / ттс) с плотностью 2,26 г / см³ и теплотой перехода – 8,0 кДж / моль. Сульфат калия образует четыре полиморфных модификации с температурами превращений 300, 350, 449, и 585 ^оС. Существует ряд кислых солей сульфата калия, температура плавления которых значительно ниже, чем у средней соли. Одним из ярчайших примеров является гидросульфат калия (KHSO₄). Он представляет из себя кристаллы ромбической сингонии (а = 0,840 нм, b = 0,979 нм, с = 1,893 нм, z = 16, пространственная группа Pbca). Температура плавления равна 222 ^оС, плотность равна 2,4 г / см³, энтальпия образования равна -1163,3 кДж / моль. Выше температуры плавления образует смесь К₂SO₄ и K₂S₂O₇. Хорошо растворяется в воде, не растворяется в ацетоне и этаноле.

Сульфат калия образует двойные соли, в том числе квасцы. Соли 2K₂SO₄ · Na₂SO₄ (глазерит), K₂SO₄ · MgSO₄ · 6Н₂О (шенит), K₂SO₄ · MgSO₄ · 4Н₂О (леонит), К₂SO₄ · 2MgSO₄ (лангбейнит), К₂SO₄ · MgSO₄ · 2CaSO₄ · 2Н₂О (полигалит) встречаются в природе в месторождениях калийных солей. Сульфат калия содержится также в водах соленых озер.

Основные физические и термодинамические свойства сульфата калия представлены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Основные физические и термодинамические свойства сульфата калия.

Температура кипения, оС	1069,00
Температура плавления, оС	1689,00
Мольная теплоемкость, Дж / (моль · К)	134,40
Энтальпия образования, кДж / моль	-1437,70
Мольная масса, г / моль	174,26
Плотность, г / см3	2,66

Сульфат калия хорошо растворим в воде. Зависимость его растворимости от температуры приведена в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Растворимость сульфата калия в воде.

Температура, оС
Растворимость, г	7,33	11,15	14,79	18,2	21,29	24,10

Сульфат калия не подвергается гидролизу, не растворим в концентрированных растворах щелочей или в чистом этаноле.

По физико-химическим показателям продукт должен соответ­ствовать требованиям и нормам ГОСТ 4145 – 74, приведенным в табл. 1.3.

Таблица 1.3

Химический состав сульфата калия.

Наименование показателя	Значение
химически чистый (х.ч.) ОКП 26 2113 0993 10	чистый для анализа (ч.д.а.) ОКП 26 2113 0992 00	чистый (ч.) ОКП 26 2113 0991 01
Массовая доля сернокислого калия (K2SО4), %, не менее
Массовая доля нерастворимых в воле веществ, %, не более	0,005	0,010	0,020
Массовая доля аммонийных солей (NH4), %, не более	0,001	0,002	0,004
Массовая доля нитратов (NO3), %, не более	0,001	0,002	0,004
Массовая доля хлоридов (Сl), %, не более	0,0005	0,0010	0,0020
Массовая доля железа (F), %, не более	0,0002	0,0005	0,0010
Массовая доля мышьяка (As), %, не более	0,00005	0,00010	0,00040
Массовая доля натрия (Na), %. не более	0,05	0,15	0,15
Массовая доля кальция (Са), %, не более	0,005	0,010	0,020
Массовая доля тяжелых металлов (Рb), %, не более	0,0005	0,0010	0,0020
рН раствора препарата с массовой долей 5 %	от 5,5 до 8,0	от 5,5 до 8,0	от 5,5 до 8,0

Сульфат калия токсичен. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны составляет 10 мг / см³ по ГОСТ 12.1.005 –88, класс опасности – III (умеренно опасный). Помещения, в которых проводят работу с продуктом, должны быть оборудованы непрерывнодействующей приточно-вытяжной вентиляцией. При работе с сульфатом калия необходимо использовать индивидуальные средства защиты.

Сульфат калия применяют в качестве удобрения, в процессах получения квасцов и других соединений калия. Является компонентом шихты в производстве стекла.