Kaliumsulfat

chemische Verbindung

Kaliumsulfat ist das Kaliumsalz der Schwefelsäure. Es wird hauptsächlich als Düngemittel verwendet.

Strukturformel
Elementarzelle von Kaliumsulfat.
__ K+ __ S6+ __ O2−
Kristallsystem

orthorhombisch

Raumgruppe

Pmcn (Nr. 62, Stellung 5)Vorlage:Raumgruppe/62.5

Gitterparameter

a = 5,7704 Å, b = 10,0712 Å, c = 7,4776 Å[1]

Allgemeines
Name Kaliumsulfat
Andere Namen
  • Schwefelsaures Kalium
  • Tartarus vitriolatus
  • Kalium sulfuricum
  • SOP
  • E 515
  • POTASSIUM SULFATE (INCI)[2]
Summenformel K2SO4
Kurzbeschreibung

farblose Kristalle oder Pulver[3]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 7778-80-5
EG-Nummer 231-915-5
ECHA-InfoCard 100.029.013
PubChem 24507
ChemSpider 22915
Wikidata Q193054
Eigenschaften
Molare Masse 174,26 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

2,66 g·cm−3 [3]

Schmelzpunkt

1069 °C[3]

Siedepunkt

1689 °C[3]

Löslichkeit

111 g·l−1 bei 20 °C und 250 g·l−1 bei 100 °C[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3]
keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze H: keine H-Sätze
P: keine P-Sätze
Toxikologische Daten
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

GeschichteBearbeiten

Als Erster stellte der Apotheker und Chemiker Johann Rudolph Glauber das bereits seit dem 14. Jahrhundert bekannte Salz aus Kaliumchlorid und Schwefelsäure her.[4]

VorkommenBearbeiten

In der Natur tritt reines Kaliumsulfat (K2SO4) als Mineral Arcanit auf.

Neben dem ternären Kaliumsulfat sind auch quaternäre Verbindungen mit Kalium und Sulfat sowie einem weiteren Kation – sogenannte Doppelsalze – als Minerale bekannt, wie beispielsweise Belomarinait (KNa[SO4]), Leonit (K2Mg[SO4]2·4H2O), Pikromerit (K2Mg[SO4]2·6H2O), Langbeinit (K2Mg2[SO4]3) und die Kalialaune (allgemein KMIII(SO4)2·12H2O).

Darstellung und GewinnungBearbeiten

Anfangs wurde Kaliumsulfat aus dem Mineral Kainit (MgSO4 · KCl · 3 H2O) gewonnen. Diese Herstellungsweise wurde jedoch bald zu Gunsten kostengünstigerer Verfahren ausgehend vom Kaliumchlorid aufgegeben.

Eine Möglichkeit in der Herstellung von Kaliumsulfat ist die Reaktion von Kaliumchlorid mit Schwefelsäure bei einer Temperatur von 700 °C.

 

Alternativ ist Kaliumsulfat durch die doppelte Umsetzung mit anderen Metallsulfaten wie z. B. Magnesiumsulfat darstellbar:

 
 

Das so genannte Hargreaves-Verfahren nutzt zur Darstellung von Kaliumsulfat die Umsetzung von Kaliumchlorid mit einem Gemisch aus Schwefeldioxid, Luft und Wasser:

 

Kaliumsulfat fällt zudem als Nebenprodukt bei der Herstellung von Salpetersäure an.

Einfacher herzustellen ist Kaliumsulfat über die Reaktion von Kaliumhydroxid und Schwefelsäure.

EigenschaftenBearbeiten

Die wasserfreien Kristalle haben orthorhombische Symmetrie (Raumgruppe Pmcn (Raumgruppen-Nr. 62, Stellung 5)Vorlage:Raumgruppe/62.5, Gitterparameter a = 5,7704 Å, b = 10,0712 Å, c = 7,4776 Å[1]). Sie sind farblos und durchsichtig, sehr hart und äußerst stabil an der Luft. Der Geschmack von Kaliumsulfat ist bitter bis salzig. Während es sich gut in Wasser löst, ist es in Ethanol unlöslich.

VerwendungBearbeiten

Kaliumsulfat verwendet man zur Herstellung von Kalialaun, Kaliwasserglas, Kaliumpersulfat, Pottasche, Phlegmatisierungsmitteln, synthetischem Gummi sowie Mischdüngern. Des Weiteren findet es Anwendung bei der Weinstein- und Weinsäure-Reinigung und vielfältige Verwendung in der Farbstoff-, Sprengstoff- und pharmazeutischen Industrie.

Kaliumsulfat wird in der Lebensmitteltechnik als Festigungsmittel, Säureregulator oder Trägerstoff eingesetzt. In diätischen Lebensmitteln dient Kaliumsulfat als Kochsalz-Ersatz. Es ist in der EU als Lebensmittelzusatzstoff der Nummer E515 ohne eine Höchstmengenbeschränkung (quantum satis) für alle für Zusatzstoffe zugelassenen Lebensmittel zugelassen.

Ferner ist es Bestandteil von Kalidüngern, die zur Düngung Chlorid-empfindlicher Pflanzenkulturen zum Beispiel im Weinbau zum Einsatz kommen.

Kaliumsulfat wird auch als Wirkstoff in Löschpulvern (meist zusammen mit anderen Alkalisalzen wie Natriumhydrogencarbonat) der Brandklassen B und C eingesetzt.

Es wird auch als Homöopathisches Arzneimittel verwendet. Als Schüßler-Salz findet es dort Anwendung bei allen abschuppenden Hauterkrankungen, wie Neurodermitis und Schuppenflechte.

LiteraturBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. a b K. Ojima, Y. Nishihata, A. Sawada: Structure of potassium sulfate at temperatures from 296 K down to 15 K. In: Acta Crystallographica Section B. Band 51, 1995, S. 287–293, doi:10.1107/S0108768194013327.
  2. Eintrag zu POTASSIUM SULFATE in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 26. Februar 2020.
  3. a b c d e f g h i Eintrag zu Kaliumsulfat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 21. Dezember 2019 (JavaScript erforderlich)
  4. Eintrag zu Kaliumsulfat. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 24. März 2019.