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氯化鉀
來源:互聯網

氯化鉀(Potassium Chloride),是一種無機化合物,也是由鉀和氯化物組成的金屬鹵化物。其化學式為KCl,相對分子量74.55,熔點770~773 °C,外觀呈白色結晶或結晶粉末,無臭、有濃郁的鹽味,易溶于水(1g溶于2.8mL25℃水和約2mL沸水),不溶于乙醇;本品可用作電解質補充劑,是臨床常用的電解質平衡調節藥,可廣泛運用于臨床行業,也可應用于化工、農業、染料等領域。

分布情況

鉀元素是地球的重要組成元素之一,其豐度為2.60%,排第7位。世界鉀鹽儲量的56.98%高度集中于加拿大、俄羅斯和白俄羅斯。全球鉀鹽資源十分豐富,以鉀石鹽和光鹵石種類居多,各種礦物中基本上都含有鉀。氯化鉀是大部分礦物中鉀元素的賦存形態,如光鹵石的主要成分為氯化鉀和氯化鎂的水合物(KCl·MgCl?·6H?O),鉀鹽鎂礬的主要成分為氯化鉀和硫酸鎂的水合物(KCl·MgSO?·3H?O),鉀石鹽的主要成分為氯化鉀和氯化鈉(KCl、NaCl)等。這些礦物也是工業上提取氯化鉀的原料。

理化性質

氯化鉀(KCl),為無色結晶或白色粉末,常呈長柱狀。水溶液呈中性反應,類似于食鹽,咸味濃郁,無臭無毒,分子量74.55,密度為1.988 g/cm3,熔點770 ℃,沸點1420 ℃,加熱至1500 ℃時升華,易溶于水、甘油及堿類,微溶于乙醇,不溶于濃鹽酸、乙醚、丙酮、乙醇;溶解性,1 g溶于2.8 mL水、1.8mL沸水、14 mL甘油、約250 mL乙醇,不溶于乙醚、丙酮[tóng]和鹽酸。有吸濕性,易結塊;在水中的溶解度隨溫度的升高而迅速地增加,34.2克/100克(20℃),56.2克/100克(100℃),與鈉鹽常起復分解作用而生成新的鉀鹽。KCl 溶液很穩定,在水溶液中,它基本上完全電離成溶劑化的K +和Cl -離子。

與鈉反應:

與水發生電解反應:

與濃硫酸反應:

氟氣反應:

制備方法

工業生產

工業生產方法主要有分解洗滌法和兌鹵法。分解洗滌法是將鹽湖光鹵石經玻璃碎裂機破碎、分解、沉降、離心分離、洗滌、沉降分離、離心而制得的。兌鹵法是由鹵石或海水制鹽后殘留母液鹽鹵經兌鹵、加熱蒸發器蒸發、保溫澄清、冷卻結晶、分解洗滌、脫水等工序而制成氯化鉀。

此外,還有鉀石鹽法,用鉀石鹽生產氯化鉀的主要方法有溶解結晶法和浮選法等。溶解結晶法是根據氯化鈉和氯化鉀在水中的溶解度隨溫度變化差異的原理將兩者分離來制取氯化鉀的方法,其優點是鉀的收率較高,廢渣帶走的氯化鉀少;成品結晶顆粒大而均勻,純度也較高。缺點是要消耗燃料,浸溶溫度較高,設備腐蝕嚴重。而用浮選法加工鉀石鹽時,由于其中氯化鉀和氯化鈉晶體表面與水的潤濕程度不同,當加入某種表面活性劑后能擴大表面潤濕性的差異。

實驗室制法

氫氧化鉀法:鹽酸與氫氧化鉀中和反應可制得氯化鉀

碳酸鉀法:碳酸鉀與鹽酸中和制取

三鉀鹽法:采用三鉀鹽(含氯化鉀、碳酸鉀、硫酸鉀總量在80 %以上)加鹽酸和氯化鋇制取

燃燒法:鉀在氯氣中發生燃燒反應

應用領域

醫藥領域

氯化鉀在醫藥工業用作利尿劑及防治缺鉀癥的藥物,也可用作電解質補充劑,是臨床常用的電解質平衡調節藥。也可用于治療洋地黃中毒引起頻發性、多源性早搏或快速心律失常,可用于治療由進食不足、嘔吐、嚴重腹瀉、應用排鉀性利尿藥、低鉀性家族周期性麻痹、長期應用糖皮質激素和補充高滲葡萄糖等各種原因引起的低鉀血癥。

食品行業

氯化鉀有咸味,主要用作食鹽的代用品,用來降低鈉含量過高而對機體帶來的負面影響;非鈉鹽是為了避免人們攝入過量的鈉而生產出的食鹽代用品,其咸味成分中不含氯化鈉,而是用氯化鉀代替氯化鈉,并由其他呈味劑、鮮味劑組成。為了消除氯化鉀的苦味,可添加甘草甙或相應量的提取液、甜菊糖或相應量的提取液;由于鉀離子具有很強的合和膠凝特性,也可在食品中當作增稠劑;還可用作營養增補劑、酵母食料、調味劑、增香劑、pH值控制劑等。

農業領域

農業上用作一種鉀肥,用作基肥或追肥,肥效快,也用于無土栽培營養液添加劑。但在鹽堿地及忌氯化物的作物如煙草、番薯、甜菜等不宜施用。

化學工業

氯化鉀常用于生產(用在850 ℃高溫條件下置換),主要用于無機化合物工業,是制造各種鉀鹽的基本原料,如制碳酸鉀、氫氧化鉀硝酸鉀、紅礬鉀等。氯化鉀還可作標準源用于放射性監測。由于KCl 溶液很穩定,其標準溶液,還可用于校準(離子)溶液的電導率。

電子工業

氯化鉀可用作鋁氣焊的助焊劑,為了防止焊補處氧化,并促使氧化物從熔池中排出,應采用適當的助焊劑,一般經常采用的助焊劑有硼砂、氯化鉀等。

消防

氯化鉀曾被用作滅火劑,是以氯化鉀為基料的超級鉀鹽干粉滅火劑,可用于撲救B類(可燃液體)火災、C類(可燃氣體)火災和電氣火災,因而又稱為BC干粉滅火劑。

飼料

在動物飼料或飲水中添加氯化鉀,可補充血鉀,緩解熱應激所引起的血鉀下降,維持和提高動物的生產性能。

其他領域

氯化鉀在染料工業用于生產G 鹽(2-酚-6,8-二磺酸二鉀)、活性染料等。此外,還可用于制造槍口或炮口的消焰劑、鋼鐵熱處理劑,以及用于照相、電鍍及制造燭芯等。在普通電池中氯化鉀作鹽橋、在儀器檢測設備方面氯化鉀晶體基片可用作激光窗口材料等。氯化鉀還用于石油裂解熱介質、石油鉆勘封井、化學纖維工業的催化劑,在機械工業中作火用等。在機場等重要場合,氯化鉀是常用的“化冰鹽”,用于道路除冰。氯化鉀也是執行注射死刑時常用的藥物之一,它能造成心臟停止,達到死亡。

氯化鉀在玻璃制造行業有益,它可作為助熔劑。通過降低玻璃混合物熔點溫度,有助于生產出具有出色透明度的玻璃制品,常用于眼鏡、玻璃器皿、電視和電腦顯示器等,提升其視覺質量。氯化鉀可用于阻燃材料制備,幫助提高材料的阻燃性能。

安全事宜

儲存與運輸

儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與氧化劑分開存放,切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。運輸時應有遮蓋物,防止雨淋和包裝破損。

藥理學

鉀為細胞內主要的陽離子,是維持細胞內滲透壓的重要成分,鉀維持細胞內張力,是神經傳導、心臟、骨骼和平滑肌收縮、產生能量、合成核酸、維持血壓和正常腎功能所必需的。這種藥物具有潛在的抗高血壓作用,當作為營養補充劑服用時,可以預防低鉀血癥。

毒理學

口服過量氯化鉀有毒;半數致死量約為2500 mg/kg(與普通鹽毒性近似)。靜脈注射的半數致死量約為100 mg/kg,但是它對心肌的嚴重的副作用值得注意,高劑量會導致心臟停跳和猝死。注射死刑就是利用氯化鉀過量靜脈注射會導致心臟停跳的原理。

健康危害

吸入氯化鉀會造成咳嗽、喉嚨痛,不慎接觸眼睛會導致眼睛發紅、疼痛;此外,口服大劑量的氯化鉀會引起胃腸道刺激、腹瀉、虛弱和循環障礙。氯化鉀不可靜脈注射,經口或靜脈攝入鉀過多可以引起高鉀血癥。

急救措施

眼睛接觸:用水或生理鹽水沖洗20 ~ 30 min,就醫處理;

皮膚接觸:立即用水浸潤皮膚,同時去除并隔離所有受污染的衣服,用肥皂和水清洗,并就醫處理;

吸入:立即離開污染區域,移至新鮮空氣處,必要時給氧或進行人工呼吸;

攝入:不要誘導嘔吐,就醫處理。

參考資料 >

Potassium Chloride.pubchem.2023-03-08

Potassium Chloride | KCl - PubChem.PubChem.2023-04-25

Potassium Chloride (Muriate of Potash) Market - Global Industry Size, Share, Trends, Opportunity, and Forecast, 2018-2028.RESEARCH AND MARKETS.2025-08-12

Retracted: KCl nanoparticles-loaded octaphenylsilsesquioxane as an efficient flame retardant for polycarbonate.ScienceDirect.2025-08-12

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