کلرید پتاسیم (Potassium Chloride)

کلرید پتاسیم یا کلروپتاس که به آن KCL یا نمک پتاسیم نیز گفته می شود، نمک فلزی هالید است که از پتاسیم و کلر تشکیل شده است. کلرور پتاسیم بدون بو است و از نظر شکل ظاهری به صورت کریستال شیشه‌ای یا بی رنگ وجود دارد. این ماده جامد به راحتی در آب حل می شود و محلول های آن طعم نمکی دارند.

 

نام ها و معادل های مترادف ترکیب: کلرید پتاسیم، پتاسیم کلراید، سیلوبت، کلروپتاسیم، کلروپتاس.

نام ترکیب به انگلیسی: Potassium Chloride

فرمول شیمیایی:  KCL

شکل ظاهری: به صورت کریستال سفید یا صورتی یا بی رنگ شیشه ای.

خلوص: 99%

حلالیت در آب: با افزایش دما میزان حلالیت آن در آب افزایش می یابد.

کاربردهای ترکیب: کود کشاورزی، گِل حفاری، دارویی، غذایی.

نقش ترکیب در صنعت نفت و گاز: تهیه گِل حفاری.

 

 

روش تهیه پتاسیم کلراید

این ماده توسط واکنش بین پتاسیم هیدروکسید و هیدروژن کلرید تولید می گردد. کلرید پتاسیم با فرمول شیمیایی KCl یک نمک معدنی صورتی تا سفید رنگ است که به یکی از روش های زیر بدست می آید:

 

استخراج از معادن سنگی

کلرید پتاسیمی که از این معادن بدست می آید معمولا به دلیل همراه داشتن ناخالصی هایی از قبیل ترکیبات آهن دارای رنگ نارنجی متمایل به صورتی هستند. حدود 90 درصد از کلرید پتاسیم تولیدی در جهان از این معادن بدست می آید. از بزرگترین تولیدکنندگان کلرید پتاسیم در جهان می توان کشورهای کانادا و روسیه را نام برد که دارای معادن عظیم پتاس سنگی هستند.

جهت تولید کلرید پتاسیم می بایست سنگ معدن مورد نظر تحت فرآیند تغلیظ و فرآوری قرار گیرد تا ناخالصی ها جدا شده و کلرید پتاسیم به عنوان محصول نهایی بدست می آید. به عبارتی از لحاظ فیزیکی می بایست تغییراتیدر سنگ معدن بوجود آورد و طی چند مرحله بالاخره ماده اصلی را استخراج نمود. اولین گام، استخراج سنگ معدن و انتقال سنگ های معدن به محل کارخانه می‌باشد و پس از انبار سنگ معدن، نسبت به خرد کردن آن اقدام نمود. عمل خرد کردن هم توسط آسیاب های بزرگ که مخصوص شکستن سنگ است انجام می گیرد. آسیاب ها معمولا از نوع چکشی می‌باشد. پس از اینکه مواد از یک سرنگ ارتعاشی عبور کردند به مرحله بعدی یعنی جداسازی ماده مورد نظر انتقال می یابد. کار انجام شده در این مرحله تغلیظ است. روش های متفاوتی در این زمینه وجود داشته که هر یک تکنولوژی خاص خود را دارا بوده و محصولات آنها از نظر کیفیت و نوع دانه بندی و موارد استفاده در بازار متفاوت هستند. حال به شرح هر یک از فرآیندهای تولید کلرید پتاسیم از سنگ معدن می پردازیم.

 

خواص پتاسیم کلراید

این ماده در آب انحلال پذیر است.

پتاسیم کلرید محلول در آب، گلیسرول و بازها است.

کلرید پتاسیم نامحلول در اتر و قابل حل بصورت جزئی در الکل است.

وزن مولکولی آن 74.548 گرم بر مول و چگالی آن 1.984 اندازه گیری شده است.

همچنین نقطه جوش و ذوب آن به ترتیب 2732 و 1418 درجه فارنهایت گزارش شده است.

 

خواص کاربردی و شیمیایی

اکثر رس‌های موجود در سازنده‌ها به خصوص سازنده‌های شیلی و مارلی در صورت جذب آب متورم شده و سپس ریزش می نمایند. در اثر ریزش رس‌ها در حین حفاری این عامل باعث گیر کردن لوله‌های حفاری در حفره می‌گردند.

سازنده‌های رسی دارای کاتیون های یک ظرفیتی می باشند که به راحتی با کاتیون‌های دیگر جابه جا می‌گردند. باتوجه به فرمولاسیون کلرید پتاسیم -K+CL می‌توان دریافت که در صورتی که کلرید پتاسیم در مجاورت رس‌های موجود در حفره حفاری قرار گیرد، یون +K در سطح این رس‌ها جایگزین کاتیون یک ظرفیتی رس گردیده و در نتیجه به دلیل پائین بودن میزان آب خواهی یا هیدراسیون پتاسیم، رس‌ها پایدارتر باقی می‌مانند و از تورم رس‌ها در اثر فیلتر شدن گل حفاری (Water Loss) جلوگیری می‌گردد. به عبارت دیگر به عنوان ممانعت کننده (Inhibitir) در سازنده‌های شیلی و مارلی کاربرد فراوان دارند.

 

کاربرد کود کلرید پتاسیم در کشاورزی

کلرید پتاسیم به خوبی در آب حل می شود و با آبیاری زمین های کشاورزی کودهای پتاس به ترکیبات محلول در خاک تبدیل می شوند که با افزایش دما انحلال پذیری آن ها نیز افزایش می یابد. یکی از مزایای استفاده از کودهای کلرید پتاسیم در زمین های کشاورزی افزایش دسترسی گیاهان به سایر ترکیبات مفید مانند نیترات ها، فسفات، کلسیم و آمینواسیدهای ضروری است.

با افزودن کلرید پتاسیم به خاک و جذب یون پتاسیم فعالیت مولکول های زیستی مانند آنزیم ها، کاتالیست های شیمیایی، نشاسته و قندها در فرایندهای سلولی گیاهان تنظیم شده و این مسئله به رشد و نمو مطلوب گیاه کمک خواهد کرد. یکی دیگر از اثرات مثبت کودهای پتاس تاثیر بر فتوسنتز گیاهان و جذب نور خورشید است که باعث سرسبزی بیشتر گیاهان خواهد شد. Kcl همچنین به دلیل صرفه اقتصادی به عنوان ماده اولیه تولید کود پتاسیم سولفات مورد استفاده قرار می گیرد.

 

جالب است بدانید با اینکه حدود ۹۲ درصد کودهای پتاسیمی مصرفی جهان را کلرور پتاسیم به خود اختصاص می دهد ولی وجود یون کلر در برخی کشت ها نظیر سیب زمینی مخصوصا هنگامی که مصرف سیب زمینی به صورت تازه مطرح نباشد، مطلوب نیست  زیرا وجود کلر اضافی در انتقال نشاسته در گیاه وقفه ایجاد کرده و عملکرد سیب زمینی  را کاهش می دهد.

 

شاخص های شناسایی

 

7447-40-7	CAS Number
E508	E number
D02060	KEGG
4873	PubChem CID

 

 

ویژگی ها و خواص

 

KCL	فرمول شیمیایی
74.5513 g.mol-1	جرم مولی
جامد کریستالی سفید یا شفاف	شکل ظاهری
بدون بو	بو
1.984 g/cm3	دانسیته
770 °C (1.420 °F : 1.040 K )	نقطه ذوب
1.420 °C (2.590 °F : 1.690 K)	نقطه جوش
277.7 g/L ( 0 °C) 339.7 g/L ( 20 °C) 540.2 g/L (100 °C)	حلالیت در آب
محلول در گلیسرول و ترکیبات قلیایی کم محلول درالکل نا محلول در اتر	حلالیت در سایر نرکیبات
0.00288 g/L (25 °C)	حلالیت در اتانول
-7	اسیدیته (PKa  )

 

 

ویژگی های ترموشیمی

 

83 J.mol-1 K-1	آنتروپی مولار استاندارد ( S∅ 298  )
-436 KJ.mol-1	آنتالپی استاندارد تشکیل (   ΔfH∅298)

 

 

ترکیبات مرتبط

 

Potassium fluoride فلورید پتاسیم Potassium bromide برمید پتاسیم Potassium iodide یدید پتاسیم	آنیون های مرتبط
Lihtium chloride کلرید لیتیم Sodium Chloride کلرید سدیم Rubidium chloride کلرید روبیدیم Caesium chloride کلرید سزیم Ammonium chloride کلرید آمونیوم	کاتیون های مرتبط
Potassium chlorate کلرات پتاسیم Potassium perchlorate پر کلرایت پتاسیم	سایر ترکیبات مشابه