Сульфат калия - формула, свойства и получение вещества

Что это такое?

Сульфат калия (другое название калий сернокислый) – это высокоэффективная калийная подкормка, которую применяют для быстрого роста растений и качественного развития плодов. В составе удобрения микроэлементы калия (45-50%) и серы (17%).
Процентный состав выглядит следующим образом:

50% оксида калия,
17% серы,
3% магния
0,4% кальция.

Формула: K2SO4.

Удобрение выпускается и продается в упаковках из полиэтилена, внутри которых содержатся гранулы белого цвета. Стандартный вес упаковки – 900 грамм.

Применение сульфата калия на огороде способно принести следующие
преимущества:

Повысить устойчивость растений к различным заболеваниям, в том числе и к такому опасному, как поражение плодов серой гнилью.
Поможет благоприятно пережить зиму многолетним растениям и эффективно восстановиться весной.
Повысить урожайность плодовых деревьев и ягодных кустарников.
Благодаря улучшению водной циркуляции в клеточном пространстве растений, поможет максимально быстро развить прочную корневую систему, транспортировать питательные микроэлементы от корневища к надземной части и обеспечить качественную зелень.
Увеличить число и качество побегов.

Для садоводов можно отметить такие плюсы сернокислого калия:

Препарат бюджетный, но очень эффективный – тот случай, когда качество намного превосходит цену.
Его просто использовать.
Он безопасен для здоровья человека (в минимальных дозах).
Несмотря на то, что это химическое вещество, препарат не горюч – его можно без опаски перевозить, не опасаясь воспламенения.

Получение[править | править код]

Минеральные формы чистого сульфата калия относительно редки. Минерал арканит (англ. Arcanite) состоит из чистого K2SO4, представляет собой белые или прозрачные кристаллы, встречается в Калифорнии (США).

Есть много минералов, содержащих соли калия:

Каинит — MgSO4·KCl·H2O
Глазерит — 2K2SO4·Na2SO4
Шёнит — K2SO4·MgSO4·6H2O
Леонит — K2SO4·MgSO4·4H2O
Лангбейнит — K2SO4·2MgSO4
Полигалит — K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O
Сингенит — K2SO4·CaSO4·H2O

Промышленные методы получения основаны на обменных реакциях KCl с различными сульфатами и в результате сульфат калия, как правило, сильно загрязнён побочными продуктами:

2 K C l + 2 M g S O 4 ⇄ K 2 S O 4 ⋅ M g S O 4 + M g C l 2 {\displaystyle {\mathsf {2KCl+2MgSO_{4}\rightleftarrows K_{2}SO_{4}\cdot MgSO_{4}+MgCl_{2}}}} K 2 S O 4 ⋅ M g S O 4 + 2 K C l ⇄ 2 K 2 S O 4 + M g C l 2 {\displaystyle {\mathsf {K_{2}SO_{4}\cdot MgSO_{4}+2KCl\rightleftarrows 2K_{2}SO_{4}+MgCl_{2}}}} 2 K C l + N a 2 S O 4 ⇄ K 2 S O 4 + 2 N a C l {\displaystyle {\mathsf {2KCl+Na_{2}SO_{4}\rightleftarrows K_{2}SO_{4}+2NaCl}}} 2 K C l + C a S O 4 ⋅ 2 H 2 O ⇄ K 2 S O 4 + C a C l 2 + 2 H 2 O {\displaystyle {\mathsf {2KCl+CaSO_{4}\cdot 2H_{2}O\rightleftarrows K_{2}SO_{4}+CaCl_{2}+2H_{2}O}}} 2 K C l + F e S O 4 ⇄ K 2 S O 4 + F e C l 2 {\displaystyle {\mathsf {2KCl+FeSO_{4}\rightleftarrows K_{2}SO_{4}+FeCl_{2}}}}

Наиболее чистый продукт получают, обрабатывая твёрдый хлорид калия концентрированной серной кислотой:

2 K C l + H 2 S O 4 → > 100 o C K 2 S O 4 + 2 H C l ↑ {\displaystyle {\mathsf {2KCl+H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {>100^{o}C}}K_{2}SO_{4}+2HCl\uparrow }}}

Прокаливанием с углём минерала лангбейнита:

K 2 S O 4 ⋅ 2 M g S O 4 + 2 C → > T K 2 S O 4 + 2 M g ↓ + 2 C O 2 ↑ + 2 S O 2 ↑ {\displaystyle {\mathsf {K_{2}SO_{4}\cdot 2MgSO_{4}+2C{\xrightarrow {>T}}K_{2}SO_{4}+2Mg\downarrow +2CO_{2}\uparrow +2SO_{2}\uparrow }}}

В лабораторной практике применяют следующие методы:

из оксида калия:

K 2 O + H 2 S O 4 → K 2 S O 4 + H 2 O {\displaystyle {\mathsf {K_{2}O+H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}K_{2}SO_{4}+H_{2}O}}}

вытеснением из слабых или неустойчивых кислот:

K 2 C O 3 + H 2 S O 4 → K 2 S O 4 + C O 2 ↑ + H 2 O {\displaystyle {\mathsf {K_{2}CO_{3}+H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}K_{2}SO_{4}+CO_{2}\uparrow +H_{2}O}}}

из щёлочи и разбавленной кислоты:

2 K O H + H 2 S O 4 → K 2 S O 4 + 2 H 2 O {\displaystyle {\mathsf {2KOH+H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}K_{2}SO_{4}+2H_{2}O}}}

из гидросульфата калия:

2 K H S O 4 → 240 o C K 2 S O 4 + H 2 S O 4 {\displaystyle {\mathsf {2KHSO_{4}{\xrightarrow {240^{o}C}}K_{2}SO_{4}+H_{2}SO_{4}}}} K H S O 4 + K O H → K 2 S O 4 + H 2 O {\displaystyle {\mathsf {KHSO_{4}+KOH{\xrightarrow {}}K_{2}SO_{4}+H_{2}O}}} 2 K H S O 4 + K C l → 500 o C K 2 S O 4 + H C l ↑ {\displaystyle {\mathsf {2KHSO_{4}+KCl{\xrightarrow {500^{o}C}}K_{2}SO_{4}+HCl\uparrow }}}

окислением сульфида калия:

K 2 S + 2 O 2 → > 500 o C K 2 S O 4 {\displaystyle {\mathsf {K_{2}S+2O_{2}{\xrightarrow {>500^{o}C}}K_{2}SO_{4}}}}

из надперекиси калия:

2 K O 2 + S → 140 o C K 2 S O 4 {\displaystyle {\mathsf {2KO_{2}+S{\xrightarrow {140^{o}C}}K_{2}SO_{4}}}} 2 K O 2 + S O 2 → 100 o C K 2 S O 4 + O 2 ↑ {\displaystyle {\mathsf {2KO_{2}+SO_{2}\xrightarrow {100^{o}C} K_{2}SO_{4}+O_{2}\uparrow }}}
Сульфат калия получается при нагреве сульфита калия до температуры в 600 °C:

4 K 2 S O 3 → 600 o C K 2 S + 3 K 2 S O 4 {\displaystyle {\mathsf {4K_{2}SO_{3}{\xrightarrow {600^{o}C}}K_{2}S+3K_{2}SO_{4}}}}

Окисление серы бихроматом калия:

K 2 C r 2 O 7 + S → 800 − 1000 o C C r 2 O 3 + K 2 S O 4 {\displaystyle {\mathsf {K_{2}Cr_{2}O_{7}+S{\xrightarrow {800-1000^{o}C}}\ Cr_{2}O_{3}+K_{2}SO_{4}}}}

Взаимодействием сульфата аммония и гидроксид калия:

( N H 4 ) 2 S O 4 + 2 K O H → K 2 S O 4 + 2 N H 3 ↑ + 2 H 2 O {\displaystyle {\mathsf {(NH_{4})_{2}SO_{4}+2KOH\rightarrow K_{2}SO_{4}+2NH_{3}\uparrow +2H_{2}O}}}

Инструкция по применению

Сернокислый калий можно использовать на огороде несколькими способами, каждый из которых имеет свои особенности применения.

Сухое использование

Применение удобрения осенью в виде равномерного рассыпания бесцветных кристаллов на почву вместе с перекопкой земли перед зимой. Такой способ применения возможен и ранней весной, до высадки рассады.
Во время перекопки заделывать удобрение нужно приблизительно на ту глубину, где будет потом сосредотачиваться основная корневая масса растений. Эти меры помогают нормализовать почвенный кислотно-щелочной баланс.

Такие манипуляции с почвой рекомендуется проводить ежегодно, так как в период роста и плодоношения растения вытягивают все полезные вещества из грунта.

Разбрасывать сернокислый калий необходимо в перчатках, избегая попадания на слизистые и в глаза (при попадании способен вызвать раздражение).

Жидкое разведение для полива

Водный раствор сульфата калия применяется на этапе вегетации (роста зеленой массы растения).

Этот способ является более эффективным, так как разведенные в виде жидкости кристаллы быстрее проникнут к корням растения. Поливать раствором сельскохозяйственные культуры необходимо прямо под корень.

Физические свойства[править | править код]

Бесцветные кристаллы, ромбическая сингония (a

= 0,742 нм,
b
= 1,001 нм,
c
= 0,573 нм, Z = 4, пространственная группа Pnam). При температуре выше 584 °C переходит в гексагональную модификацию (
a
= 0,5947 нм,
c
= 0,8375 нм, Z = 2, пространственная группа P63/mmc).

Хорошо растворим в воде, не подвергается гидролизу. Нерастворим в концентрированных растворах щелочей или в чистом этаноле.

Вкус горько-солёный[1].

Для каких культур подходит

Особенно важна подкормка таким растениям, как:

подсолнечник;
все виды бобовых (так как им необходимо большое количество серы для плодоношения);
крестоцветные: сахарная свекла, морковь, репа, капуста
картофель, душистый табак и цитрусы (это есть растения, сильно реагирующие на наличие Cl);
клубника;
огурцы;
томаты;
баклажаны;
перцы,
плодовые деревья и ягодные кустарники.

Химические свойства[править | править код]

Как соль двухосновной кислоты образует кислые соли:

K 2 S O 4 + H 2 S O 4 ⇄ 2 K H S O 4 {\displaystyle {\mathsf {K_{2}SO_{4}+H_{2}SO_{4}\rightleftarrows 2KHSO_{4}}}}

Как все сульфаты взаимодействует с растворимыми соединениями бария:

K 2 S O 4 + B a C l 2 → 2 K C l + B a S O 4 ↓ {\displaystyle {\mathsf {K_{2}SO_{4}+BaCl_{2}{\xrightarrow {}}2KCl+BaSO_{4}\downarrow }}}

Восстанавливается до сульфида:

K 2 S O 4 + 4 H 2 → 600 o C , F e 2 O 3 K 2 S + 4 H 2 O {\displaystyle {\mathsf {K_{2}SO_{4}+4H_{2}{\xrightarrow {600^{o}C,Fe_{2}O_{3}}}K_{2}S+4H_{2}O}}} K 2 S O 4 + 4 C → 900 o C K 2 S + 4 C O ↑ {\displaystyle {\mathsf {K_{2}SO_{4}+4C\xrightarrow {900^{o}C} K_{2}S+4CO\uparrow }}}

С оксидом серы образует пиросульфат:

K 2 S O 4 + S O 3 → K 2 S 2 O 7 {\displaystyle {\mathsf {K_{2}SO_{4}+SO_{3}{\xrightarrow {}}K_{2}S_{2}O_{7}}}}

Признаки недостатка калия у растений

Недостаток калия – серьезная проблема, которая провоцирует задержку дальнейшего роста и развития соцветий (а как следствие – невозможность плодоносить). Эта проблема может привести к гибели растения, поэтому важно вовремя увидеть и нейтрализовать проблему.

Обычно недостаток этого элемента можно наблюдать на песчаных, торфянистых или пойменных видах почв.

Выражается это в виде окраски листьев растений в тусклый, зелено-голубоватый цвет, иногда может наблюдаться бронзовый оттенок. Далее происходит пожелтение и образование бурых пятен по кайме листочков – так называемый «краевой ожог».

В дальнейшем края листьев закручиваются в трубочку, а на остальной площадь листка можно наблюдать морщинистость. Чаще всего такие признаки недостатка калия начинают проявляться преимущественно на нижних листьях.

Как понять, что растению пора вводить подкормку в виде сульфата калия:

замедлился рост зеленой массы растения;
листики начали желтеть по краям, не дорастать до своих стандартных размеров;
не открываются бутоны цветов, засыхают и отваливаются;
плодоношение замедленное или вовсе отсутствует;
созревшие плоды плохо хранятся, вкус их ухудшился.

Если вы заметили какие-то из этих симптомов – не теряйте времени и сразу начинайте подкармливать растения.

Обратите внимание, что с подкормкой можно и переусердствовать!

Признаки, что у растений переизбыток удобрения:

на листиках может появиться хлороз – заболевание, при котором наблюдается снижение зеленого хлорофилла в листьях;
плотность самих листьев понижена;
наблюдается некроз побегов;
уменьшается длина междоузлий у стебля;
корни растения заболевают, гниют.

Как хранить: меры безопасности

Способ хранения сернокислого калия – в сухом помещении при температуре не выше 20 градусов, в плотно закрытой емкости (или завязанном пакете) – чтобы не проникла влага.
Пакет не должен соприкасаться с едой, напитками и лекарствами.

Удобрение не слипается и не слеживается со временем – положив его на хранение на зиму, весной вы обнаружите все те же рассыпчатые гранулы.

Максимальная длительность хранения без потери качества – несколько сезонов.

Так как длительность хранения все-таки ограничена, не стоит покупать самый большой пакет. Если у вас небольшой дачный участок, оптимально покупать маленькие пакеты для разового применения – тогда исчезнет и вопрос сохранения подкормки.

Храните упаковку в недоступном для детей и домашних животных месте! Так как это химическое соединение, употребление его внутрь детьми и животными может вызвать опасные реакции!

Идеально будет хранить препарат в сухом месте, в шкафчике, закрывающемся на замок, который дети открыть будут не в силах.

Меры безопасности:

Во время работы с препаратом категорически нельзя есть, пить, курить – вещество не должно попадать в организм.
Оптимально будет работать в резиновых перчатках и респираторе.
Если препарат попал в глаза – немедленно промыть большим количеством пресной чистой воды.
При попадании на кожу – промыть проточной водой.
Если препарат случайно попал в дыхательные пути – обеспечить свободный приток кислорода в легкие.
При попадании гранул внутрь показано промывание желудка и прием активированного угля из расчета 1 таблетка на 10 кг веса человека.