- Struktur
- nomenklatur
- Ejendomme
- Fysisk tilstand
- Molekylær vægt
- Smeltepunkt
- Massefylde
- Opløselighed
- pH
- Kemiske egenskaber
- Andre egenskaber
- Fosfat rolle i den menneskelige krop
- Indhentning
- Applikationer
- Som basis i organiske kemi-reaktioner
- Som katalysator
- I landbruget
- I medicinske applikationer
- Som afføringsmiddel
- I veterinærmedicin
- Ved opnåelse af DNA
- I forskellige applikationer
- Negativt aspekt til brug i landbruget
- Referencer
Den kaliumphosphat er en uorganisk forbindelse består af tre kaliumioner K + og en phosphation PO 4 3-. Dens kemiske formel er K 3 PO 4. Det er et farveløst eller hvidt krystallinsk fast stof. Det er meget opløseligt i vand og danner alkaliske opløsninger, det vil sige med mange OH-ioner - derfor basisk pH.
Fosfationet har en vigtig funktion i celler, der har energiopbevaring at gøre. Kaliumfosfat er vidt brugt i organiske kemi-reaktioner, hvor det kan fungere som en base, det vil sige at tage H + -protoner. Det kan også fungere som en katalysator eller accelerator til nogle reaktioner.
Fast kalium K 3 PO 4 phosphat. Xavier13540 på kinesisk Wikipedia. Kilde: Wikimedia Commons.
Det er blevet brugt til at reducere angreb fra visse insekter på hvedeplanter, da det gør dem mere resistente over for disse. Det er imidlertid blevet observeret, at den begunstiger udviklingen af methan (CH 4), en drivhusgas, fra ris mikrokulturer.
Det er blevet brugt som afføringsmiddel til at øge varigheden af lokalbedøvelse, til at stoppe hulrum og til at hjælpe overfladebehandlinger, blandt andre anvendelser.
Struktur
Kaliumphosphat består af tre K + kaliumkationer og en PO 4 3- phosphatanion.
Phosphatet ion PO 4 3- består af et phosphoratom (P) og fire oxygenatomer (O), hvor fosfor har et oxidationstrin på +5 og oxygenerne en valens på -2.
Struktur kaliumphosphat K 3 PO 4. Edgar181. Kilde: Wikimedia Commons.
nomenklatur
- Kaliumphosphat
- Tripotassiumphosphat
- Tribasisk kaliumphosphat
- Tripotassium orthophosphate
Ejendomme
Fysisk tilstand
Farveløst eller hvidt krystallinsk fast stof.
Molekylær vægt
212,27 g / mol
Smeltepunkt
1340 ºC
Massefylde
2,564 g / cm 3
Opløselighed
Meget opløselig i vand: 106 g / 100 g vand ved 25 ° C. Uopløselig i ethanol.
pH
En opløsning med 1% K 3 PO 4 har et pH på 11,5-12,3.
Kemiske egenskaber
Når kaliumphosphat opløses i vand, separeres det i de tre kaliumkationer K + og fosfatanionen PO 4 3-. Fosfatanionen tager en proton fra vandet, og hydrogenphosphatanionen HPO 4 2- dannes. Den sidstnævnte tager igen en anden proton fra vandet og bliver dihydrogenphosphat-anionen H 2 PO 4 -.
PO 4 3- + H 2 O ⇔ HPO 4 2- + OH-
HPO 4 2- + H 2 O ⇔ H 2 PO 4 - + OH -
Når OH-ioner dannes - den vandige opløsning bliver basisk.
Andre egenskaber
Udover den vandfri form (uden vand) har den flere hydratiserede former; Dette betyder, at K 3 PO 4 molekyle kan være ledsaget af en eller flere vandmolekyler i krystalstrukturen.
Af denne grund kan danne for eksempel monohydratet K 3 PO 4.H 2 O, trihydratet K 3 PO 4.3H 2 O, heptahydratet og nonahydrat.
Fosfat rolle i den menneskelige krop
Fosfation PO 4 3- er den mest rigelige anion inde i celler og spiller en vigtig rolle i energilagring.
Fosfation deltager også i dannelse og ernæring af knogler og tænder, da det regulerer koncentrationen af calcium i blodserumet og i adskillige energioverførselsreaktioner i cellen.
Indhentning
Kan opnås kaliumphosphat ud fra reaktionen mellem kaliumchlorid KCI og ammoniumphosphat (NH 4) 3 PO 4.
Kaliumklorid + ammoniumfosfat → kaliumfosfat + ammoniumklorid
3 KCI + (NH 4) 3 PO 4 → K 3 PO 4 + 3 NH 4 Cl
Applikationer
Som basis i organiske kemi-reaktioner
Kaliumphosphat K 3 PO 4 er blevet anvendt i forskellige organiske kemi reaktioner. F.eks. Bruges det i syntesen af acetylener med udgangspunkt i dibrominerede forbindelser.
I denne syntese, en dehydrobromering forekommer (eliminering af hydrogen og brom), hvor den vandfri faststof K 3 PO 4 (uden vand) virker som en blød base og tager to protoner fra molekylet, de to bromatomer elimineres og tilsvarende acetylen.
C 6 H 5 -CHBr-CH 2 Br + 2 K 3 PO 4 → C 6 H 5 -C = CH + 2 KBr + 2 K 2 HPO 4
Forfatter: Clker-Free-Vector-Images. Kilde: Pixabay.
Som katalysator
K 3 PO 4 tjener som en katalysator i forskellige organiske kemi reaktioner. For eksempel er det blevet anvendt som et fast stof til opnåelse af biodiesel fra brugt stegeolie.
Biodiesel er et brændstof, der ligner diesel, men fremstillet af naturlige fedtstoffer eller olier, der er brugt eller ej.
Kaliumphosphat var mere effektiv som en katalysator eller accelerator for denne reaktion end natriumphosphat Na 3 PO 4 og calciumoxid CaO.
I landbruget
K 3 PO 4 er blevet brugt til behandling af hvedeplanter og gør dem resistente over for visse skadedyr.
Hvedeplanter kan behandles med K 3 PO 4 for at gøre dem resistente over for nogle typer insekter. Forfatter: Hans Braxmeier. Kilde: Pixabay.
Nogle forskere behandlede hvedefrøplanter med kaliumfosfat, og det viste sig, at det inducerer resistens mod bladlus Diuraphis noxia, et insekt, der angriber disse planter.
Efter påføring af en fortyndet opløsning af K 3 PO 4 på de planter, der blev observeret mindre sværhedsgraden af symptomerne forårsaget af disse insekter og et fald i antallet af bladlus fodring på dem.
Forfatter: Hans Braxmeier. Kilde: Pixabay.
I medicinske applikationer
Kaliumphosphat er blevet brugt til at modificere den anæstetiske virkning af lidocaine, en lokalbedøvelse. En lokalbedøvelse er et medikament, der når det påføres et område af kroppen forårsager tab af følsomhed over for smerter i dette område.
Det konstateredes, at K 3 PO 4 gør det muligt at forlænge lokalbedøvelse af lidocain.
Som afføringsmiddel
Kaliumphosphat øger tarmindholdets fluiditet, da det hjælper med at tilbageholde vand i tarmen, hvilket indirekte inducerer tarmmuskelkontraktion.
I veterinærmedicin
K 3 PO 4 anvendes til dyr med diabetisk ketoacidose (en komplikation ved diabetes) til behandling hypophosphatæmi (lav mængde fosfat i blodet).
Når det gives i overskud, kan det dog forårsage hypocalcæmi (lavt calcium i blodet), hyperphosphatemia (overskydende fosfat i blodet), ufrivillig muskelsammentrækning, mineralisering af blødt væv og nyresvigt.
Hunde med diabetisk acidose kan behandles med kaliumphosphat. Forfatter: David Mark. Kilde: Pixabay.
Ved opnåelse af DNA
Kaliumphosphat er blevet brugt som en buffer til oprensning af DNA i genetiklaboratorier.
DNA er et protein, der findes i celler og indeholder al den genetiske information, der er nødvendig for udvikling og funktion af levende væsener.
Ved at isolere DNA, studerer forskere undersøgelsen af, hvordan arvelige egenskaber overføres, og det er grunden til, at kaliumfosfat er meget nyttigt.
Tegning af et DNA-molekyle. Forfatter: PublicDomainPictures. Kilde: Pixabay.
I forskellige applikationer
Kaliumfosfat K 3 PO 4 serverer:
- som et kosttilskud,
- til udskiftning af elektrolytter,
- som en buffer, det vil sige som et kemisk system, der tillader kontrol af niveauerne af OH - eller hydrogen H + -ioner i vandig opløsning,
- at bremse eller hæmme tandfald,
- som en korrosionsinhibitor og antifoulingmiddel
- som et overfladebehandlingsmiddel og coatingmiddel
- som frostvæske,
- i rengøringsprodukter.
Korroderede rør. K 3 PO 4 gør det muligt at undgå korrosion i rørene i nogle industrier eller processer. Forfatter: Michael Gaida. Kilde: Pixabay.
Negativt aspekt til brug i landbruget
Visse forskere konstateret, at tilsætning af K 3 PO 4 til en ris mikrokultur øger udledningen af metan (CH 4) til atmosfæren. Metan er en gas, der bidrager til drivhuseffekten og øger temperaturen på vores planet.
Referencer
- US National Library of Medicine. (2019). Kaliumphosphat. Gendannes fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Panciera, DL (2012). Fluidterapi ved endokrine og metabolske sygdomme. Fosfortilskud. Ved væsker, elektrolyt- og syre-base-sygdomme i små dyr praksis (fjerde udgave). Gendannes fra sciencedirect.com.
- Shenawi-Khalil, S. et al. (2012). Syntese af acetylener via dehydrobromination under anvendelse af fast vandfrit kaliumphosphat som base under faseoverførselsbetingelser. Tetrahedron Letters, bind 53, udgave 18, 2012, sider 2295-2297. Gendannes fra sciencedirect.com.
- Guan, G. et al. (2009). Tri-kaliumphosphat som en fast katalysator til biodieselproduktion fra madolieaffald. Brændstofbearbejdningsteknologi, bind 90, udgave 4, 2009, sider 520-524. Gendannes fra sciencedirect.com.
- Kulkami, MA (2012). Mekanisk tilgang til hurtig og opløsningsmiddelfri syntese af a-hydroxyphosphonater under anvendelse af kaliumphosphat som katalysator. Kommer Rendus Chimie, bind 16, udgave 2, 2013, side 148-152. Gendannes fra sciencedirect.com.
- Venter, E. et al. (2014). Kaliumfosfat inducerer tolerance over for den russiske hvede bladlus (Diuraphis noxia, Homoptera: Aphididae) i hvede. Afgrødebeskyttelse Vol 61, juli 2014, side 43-50. Gendannes fra sciencedirect.com.
- Bonturi, N. et al. (2013). Natriumcitrat og kaliumphosphat som alternative adsorptionsbuffere i hydrofob og aromatisk thiofil kromatografisk oprensning af plasmid-DNA fra neutraliseret lysat. Journal of Chromatography B, bind 919-920, 2013, sider 67-74. Gendannes fra sciencedirect.com.
- Conrad, R. og Klose, M. (2005). Effekt af kaliumfosfatgødskning på produktion og emission af metan og dens 13 C-stabile isotopkomposition i rismikrokosmos. Jordbiologi og biokemi, bind 37, udgave 11, 2005, sider 2099-2108. Gendannes fra sciencedirect.com.
- Lide, DR (redaktør) (2003). CRC-håndbog om kemi og fysik. 85 th CRC Press.
- Smokefoot. (2019). Tripotassiumphosphat. Gendannet fra en.wikipedia.org