硫酸水素カリウム 化学特性,用途語,生産方法
外観
白色, 結晶～結晶性粉末
性質
硫酸水素カリウムの融点は197℃、沸点は無く300℃付近で分解し、密度は2.24g/cm3です。硫酸水素カリウムは、水への溶解度が50g/100mLと溶けやすく、水溶液は強酸性を示しますが、中では分解します。
硫酸水素カリウムの水溶液からは含水塩が得られ、結晶水は1または5.5だとされています。無水硫酸水素カリウムの結晶構造は、斜方晶系または単斜方系の無色の結晶です。
反応
硫酸水素カリウムは、熱分解によって脱水してピロ硫酸カリウム (二硫酸カリウム) を生成します。
2KHSO4 → K2S2O7 + H2O
さらに、600°C以上ではピロ硫酸カリウムは硫酸カリウムと三酸化硫黄に変化します。この性質を利用し、難溶性塩の硫酸水素塩融解に使用されます。
K2S2O7 → K2SO4 + SO3
溶解性
水に易溶 (36.3g/100ml, 0℃), アルコールに分解。水に溶けやすく、エタノールにほとんど溶けない。
解説
硫酸水素カリウム,無水物は無色の結晶．密度2.35 g cm－3．融点214 ℃．水に易溶で，水溶液は酸性を呈する．水溶液からは水和物が得られる．エタノール中では分解する．
森北出版「化学辞典（第2版）
用途
鉱石やシリカ化合物の分析用試薬
製法
硫酸水素カリウムは実験室的には、とを反応させることで得られます
K2SO4 + H2SO4 → 2KHSO4
硫酸水素カリウムは、硝石 (硝酸カリウム) と硫酸から硝酸を製造する際の副産物としても得られます。
KNO3 + H2SO4 → HNO3 + KHSO4
工業的には、硫酸水素カリウムは、硫酸カリウムを製造するためのマンハイム法の初期段階に関連して、塩化カリウムと硫酸の発熱反応時に得られます。
KCl + H2SO4 → HCl+KHSO4
応用
硫酸水素カリウム,分析用融剤として硫酸水素塩融解に用いられる．そのほか，肥料，ブドウ酒製造，食品保存剤などにも用いられる．
製造
硫酸水素カリウム,硫酸カリウムと硫酸の混合水溶液を冷却すると得られる．
化学的特性
Potassium bisulfate, also known as potassium hydrogen sulfate and potassium acid sulfate, KHS04 is water soluble, white deliquescent crystals,which melt at 214°C. Potassium bisulfate dissolved in water undergoes ionization to form K+, H+, SO42-. It is used in wine making, fertilizer manufacture, and as a flux and food preservative.
主な応用
Potassium bisulfate may be used:
As a catalyst for the preparation of butyl paraben from p-hydroxybenzoic acid and n-butyl alcohol.
As a promoter for the synthesis of 3,4-dihydropyrimidin-2(1H)-one derivatives via Biginelli reaction in ethylene glycol.
As an acid catalyst for the synthesis of ethyl tert-butyl ether (ETBE) from ethanol and tert-butyl alcohol via reactive distillation.
As a dehydrating agent for the synthesis of pyruvic acid from tartaric acid.
製造方法
Potassium bisulfate is typically made by heating potassium sulfate (K2SO4) with sulfuric acid. The acid provides the hydrogen needed to convert the salt (K2SO4) to the corresponding acid salt (KHSO4).
一般的な説明
Potassium hydrogen sulfate is a colorless crystalline solid with a sulfur odor. It may cause illness from ingestion. If heated to high temperatures it may emit toxic fumes. It is used as flux in analysis of ores and siliceous Compounds.
空気と水の反応
Fused salt is deliquescent, Soluble in water, yielding a corrosive acidic solution.
反応プロフィール
Acidic salts, such as Potassium bisulfate , are generally soluble in water. The resulting solutions contain moderate concentrations of hydrogen ions and have pH's of less than 7.0. They react as acids to neutralize bases. These neutralizations generate heat, but less or far less than is generated by neutralization of inorganic acids, inorganic oxoacids, and carboxylic acid. They usually do not react as either oxidizing agents or reducing agents but such behavior is not impossible. Many of these compounds catalyze organic reactions.
健康ハザード
TOXIC; inhalation, ingestion or skin contact with material may cause severe injury or death. Contact with molten substance may cause severe burns to skin and eyes. Avoid any skin contact. Effects of contact or inhalation may be delayed. Fire may produce irritating, corrosive and/or toxic gases. Runoff from fire control or dilution water may be corrosive and/or toxic and cause pollution.
火災危険
Non-combustible, substance itself does not burn but may decompose upon heating to produce corrosive and/or toxic fumes. Some are oxidizers and may ignite combustibles (wood, paper, oil, clothing, etc.). Contact with metals may evolve flammable hydrogen gas. Containers may explode when heated.
使用用途
硫酸水素カリウムの主な使用用途として、鉱物や難溶性塩の分析用融剤、白金器具の洗浄が挙げられます。これらの用途は、本物質を含む硫酸水素塩が難溶性塩と溶融すると可溶性硫酸塩を生じる性質を利用したものです。この現象あるいは分析手法を、硫酸水素塩融解といいます。
また、硫酸水素カリウムは、ワイン製造用の酒石酸カリウムを調製するためにも使用されます。そのほか、強力な酸化剤であるの調製に使用されたり、肥料や食品保存剤にも有用です。
法規情報
硫酸水素カリウムは、毒物及び劇物取締法、消防法、化学物質排出把握管理促進法 (PRTR法) など、主要な法規制のいずれにも該当していません。一方で、船舶安全法や航空法など輸送に関する法律では腐食性物質に指定されているため、注意が必要です。
取扱いおよび保管上の注意
取扱い及び保管上の注意は、下記の通りです。
- 容器を密栓し、直射日光を避け冷暗所に保管する。
- 金属を侵すため、ガラス製やプラスチック製容器などで保管する。
- 屋外や換気の良い区域のみで使用する。
- 加熱すると分解して有毒なヒュームを発生するため、取扱時には注意する。
- アルコールや水と反応するため、むやみに混合時させないようにする。
- 多くの金属を侵し、引火性・爆発性の水素を発生するため、混触させないように注意する。
- 使用時は保護手袋、保護眼鏡、保護衣を着用する。
- 取扱い後はよく手を洗浄する。
- 皮膚に付着した場合は、石鹸と水で洗い流す。
- 眼に入った場合は、水で数分間注意深く洗う。
参考文献
安全性プロファイル
Moderately toxic by
ingestion. A corrosive irritant to the skin,
eyes, and mucous membranes. When heated
to decomposition it emits toxic fumes of SOx and K2O. Can form an explosive
mixture. See also SULFATES.
純化方法
Crystallise it from H2O (1mL/g) between 100o and 0o. It is also formed when a warm solution of K2SO4 in conc H2SO4 is cooled down.
硫酸水素カリウム 上流と下流の製品情報
原材料
準備製品