Дигідрофосфат калію

хімічна сполука

Дигідрофосфат калію (також монокалію фосфат, MKP, KDP або одноосновний фосфат калію) — неорганічна сполука з формулою KH2PO4. Разом з дикалій фосфатом[en] (K2HPO4.(H2O)x) його часто використовують як добриво, харчову добавку та буферний агент. Сіль часто співкристалізується з двокалієвою сіллю, а також з ортофосфатною кислотою.[4]

Дигідрофосфат калію
Kaliumdihydrogenphosphat.jpg
TetragonalKH2PO4structure2.png
Дві елементарні комірки дигідрофосфату калію, розглянуті поблизу осі b
Назва за IUPAC Дигідрофосфат калію
Дигідроген(тетраоксидофосфат)(1−) калію
Систематична назва Дигідроксиддіоксидофосфат(1−) калію
Інші назви Фосфат калію одноосновний;
Монокалієва сіль ортофосфатної кислоти;
Біфосфат калію
Ідентифікатори
Номер CAS 7778-77-0
PubChem 516951
Номер EINECS 231-913-4
DrugBank 09413
ChEBI 63036
RTECS TC6615500
SMILES
[K+].OP(O)([O-])=O
InChI
InChI=1S/K.H3O4P/c;1-5(2,3)4/h;(H3,1,2,3,4)/q+1;/p-1
Номер Бельштейна 15935277
Властивості
Молекулярна формула KH2PO4
Молярна маса 136,086 г/моль
Зовнішній вигляд Білий порошок, розріджений
Запах Без запаху
Густина 2,338 г/см3
Тпл 252,6 °C
Ткип 400 °C, розкладається
Розчинність (вода) 22,6 г/100 мл (20 °C)
83,5 г/100 мл (90 °C)
Розчинність Малорозчинний в етанолі
Кислотність (pKa) 6,86[1]
Основність (pKb) 11,9
Показник заломлення (nD) 1,4864
Структура
Кристалічна структура Тетрагональна[2]
I42d
Небезпеки
ЛД50 3200 мг/кг (щури, орально)
ГГС піктограми The exclamation-mark pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS)[3]
ГГС формулювання небезпек 315, 319

[3]

ГГС запобіжних заходів 264, 280, 305+351+338, 321, 332+313, 337+313

[3]

NFPA 704
NFPA 704.svg
0
1
0
Температура спалаху Негорючий
Пов'язані речовини
Інші катіони Фосфат мононатрію[en]
Дигідрофосфат амонію
Пов'язані речовини Фосфат дикалію[en]
Фосфат трикалію[en]
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Монокристали параелектричні при кімнатній температурі. При температурах нижче -150 °C вони стають сегнетоелектричними.

СтруктураРедагувати

Дигідрофосфат калію може існувати в декількох поліморфах. При кімнатній температурі він утворює параелектричні кристали з тетрагональною симетрією. При охолодженні до −150 °C він перетворюється на сегнетоелектричну фазу ромбічної симетрії, і температура переходу зміщується до −50 °C, коли водень замінюється дейтерієм.[5] Нагрівання до 190 °C змінює його структуру на моноклінну.[6] При подальшому нагріванні дигідрофосфат калію розкладається внаслідок втрати води до метафосфату калію KPO3 при 400 °C.

Симетрія Просторова
група
Символ
Пірсона
[en]
a
(нм)
b
(нм)
c
(нм)
Z Густина
(г/см3)
T (°C, °F, K)
Орторомбічна[5] Fdd2 43 oF48 1,0467 1,0533 0,6926 8 2,37 < −150 °C, −238 °F, 123 K
Тетрагональна[2] I42d 122 tI24 0,744 0,744 0,697 4 2,34 −150–190 °C, −238–374 °F, 123–463 K
Моноклінна[6] P21/c 14 mP48 0,733 1,449 0,747 8 190–400 °C, 374–752 °F, 463–673 K

ВиробництвоРедагувати

Дигідрофосфат калію утворюється в результаті реакції ортофосфатної кислоти з карбонатом калію.

ЗастосуванняРедагувати

Порошок дигідрофосфату калію як добриво містить еквівалент 52 % P2O5 і 34 % K2O і має маркування NPK[en] 0-52-34. Порошок дигідрофосфату калію часто використовується як джерело поживних речовин у теплиці та в гідропоніці.

Як кристал, дигідрофосфат калію відомий своїми нелінійними оптичними властивостями. Використовується в оптичних модуляторах[en] і для нелінійної оптики, наприклад, генерації другої гармоніки (подвоєння частоти).

дидейтерійфосфат калію[en] KD*P має дещо інші властивості. Високодейтерований дигідрофосфат калію використовується в нелінійному перетворенні частоти лазерного світла замість протонованого (звичайного) дигідрофосфату калію через те, що заміна протонів дейтронами в кристалі зміщує третій обертон сильної молекулярної розтяжки OH до більших довжин хвиль, переміщаючи його переважно за межі діапазону основної лінії при приблизно на 1064 нм неодимових ларезів[en]. Звичайний дигідрофосфат калію має поглинання на цій довжині хвилі приблизно 4,7–6,3 % на см товщини, тоді як високодейтерований дигідрофосфат калію має поглинання, як правило, менше 0,8 % на см.

Дигідрофосфат калію використовується як інгредієнт у спортивних напоях[en], таких як Gatorade і Powerade.

У медицині дигідрофосфат калію використовується для заміщення фосфатів при гіпофосфатемії[en].[7]

ГалереяРедагувати

ПриміткиРедагувати

  1. Крістофер К. Метьюз, К. Е. Ван Голде, Дін Р. Епплінг та Дж. Спенсер. Anthony-Cahill. Biochemistry. Redwood City, CA: Benjamin/Cummings Pub., 1990. Print. (англ.)
  2. а б Ясухіро Оно; Томоюкі Хікіта; Такуро Ікеда (1987). Phase Transitions in Mixed Crystal System K1−x(NH4)xH2PO4. Journal of the Physical Society of Japan 56 (2): 577. Bibcode:1987JPSJ...56..577O. doi:10.1143/JPSJ.56.577.  (англ.)
  3. а б в Potassium Dihydrogen Phosphate. American Elements[en]. Архів оригіналу за 30 жовтня 2018. Процитовано 30 жовтня 2018.  (англ.)
  4. Клаус Шредтер; Герхард Беттерманн; Томас Стаффель; Фрідріх Валь; Томас Кляйн; Томас Гофман (2012). «Phosphoric Acid and Phosphates». Енциклопедія промислової хімії Уллмана[en]. Вайнгайм: Wiley-VCH. doi: 10.1002/14356007.a19_465.pub3 [Архівовано 24 листопада 2021 у Wayback Machine.]. (англ.)
  5. а б Т. Фукамі (1990). Refinement of the Crystal Structure of KH2PO4 in the Ferroelectric Phase. Physica Status Solidi A 117 (2): K93–K96. Bibcode:1990PSSAR.117...93F. doi:10.1002/pssa.2211170234.  (англ.)
  6. а б Кадзуюкі Іто; Тецуо Мацубаясі; Ейдзі Накамура; Хіроші Мотегі (1975). X-Ray Study of High-Temperature Phase Transitions in KH2PO4. Journal of the Physical Society of Japan 39 (3): 843. Bibcode:1975JPSJ...39..843I. doi:10.1143/JPSJ.39.843.  (англ.)
  7. Андре Гаасбек; А. Едо Мейндерс (Жовтень 2005). Hypophosphatemia: an update on its etiology and treatment. The American Journal of Medicine 118 (10): 1094–1101. ISSN 0002-9343. PMID 16194637. doi:10.1016/j.amjmed.2005.02.014. Архів оригіналу за 29 жовтня 2021. Процитовано 24 листопада 2021.  (англ.)

ПосиланняРедагувати