氯化钾

无机化合物

氯化钾( Potassium Chloride ),是一种 无机化合物 ,也是由钾和 氯化物 组成的金属 卤化物 。其 化学式 为KCl,相对分子量74.55, 熔点 770~773 °C,外观呈白色结晶或结晶粉末,无臭、有浓郁的盐味,易溶于水(1g溶于2.8mL25℃水和约2mL沸水),不溶于 乙醇 ;本品可用作 电解质 补充剂,是临床常用的 电解 质平衡调节药,可广泛运用于临床行业,也可应用于化工、农业、 染料 等领域。

分布情况

钾元素是地球的重要组成元素之一,其 丰度 为2.60%,排第7位。 世界钾盐储量的56.98%高度集中于加拿大、俄罗斯和白俄罗斯。全球钾盐资源十分丰富,以钾石盐和光卤石种类居多,各种矿物中基本上都含有钾。 氯化钾是大部分矿物中钾元素的赋存形态,如 光卤石 的主要成分为氯化钾和氯化镁的水合物(KCl·MgCl₂·6H₂O),钾盐镁矾的主要成分为氯化钾和硫酸镁的水合物(KCl·MgSO₄·3H₂O),钾石盐的主要成分为氯化钾和氯化钠(KCl、NaCl)等。 这些矿物也是工业上提取氯化钾的原料。

理化性质

氯化钾(KCl),为无色结晶或白色粉末, 常呈长柱状。 水溶液 呈中性反应, 类似于食盐,咸味浓郁,无臭无毒,分子量74.55,密度为1.988 g/cm 3 ,熔点770 ℃, 沸点 1420 ℃,加热至1500 ℃时升华 ,易溶于水、醚、甘油及碱类,微溶于乙醇, 不溶于浓盐酸、 乙醚 、 丙酮 、 乙醇 ; 溶解性,1 g溶于2.8 mL水、1.8mL沸水、14 mL甘油、约250 mL乙醇,不溶于乙醚、丙 酮[tóng] 和 盐酸 。有吸湿性,易结块;在水中的 溶解度 随温度的升高而迅速地增加,34.2克/100克(20℃),56.2克/100克(100℃),与钠盐常起复分解作用而生成新的钾盐。 KCl 溶液很稳定,在 水溶液 中,它基本上完全 电离 成溶剂化的K + 和Cl - 离子。

与钠反应:

与水发生电解反应:

与浓硫酸反应:

与 氟气 反应:

制备方法

工业生产

工业生产方法主要有分解洗涤法和兑卤法。分解洗涤法是将 盐湖 光卤石经玻璃碎裂机破碎、分解、沉降、离心分离、洗涤、沉降分离、离心而制得的。兑卤法是由卤石或海水制盐后残留母液 盐卤 经兑卤、加热蒸发器蒸发、保温澄清、冷却结晶、分解洗涤、脱水等工序而制成氯化钾。

此外,还有钾石盐法,用钾石盐生产氯化钾的主要方法有溶解结晶法和浮选法等。溶解结晶法是根据氯化钠和氯化钾在水中的溶解度随温度变化差异的原理将两者分离来制取氯化钾的方法,其优点是钾的收率较高,废渣带走的氯化钾少;成品结晶颗粒大而均匀,纯度也较高。缺点是要消耗燃料,浸溶温度较高,设备腐蚀严重。而用浮选法加工钾石盐时,由于其中氯化钾和氯化钠晶体表面与水的润湿程度不同,当加入浮选药剂后能改变它们的表面性质,扩大表面润湿性的差异,鼓入空气后产生小气泡,氯化钾晶体附着在小气泡上形成泡沫上升到矿浆表面。

实验室制法

氢氧化钾 法: 盐酸 与氢氧化钾 中和反应 可制得氯化钾

碳酸钾 法:碳酸钾与盐酸中和制取

三 钾盐 法:采用三钾盐(含氯化钾、碳酸钾、 硫酸钾 总量在80 %以上)加盐酸和 氯化钡 制取

燃烧法:钾在 氯气 中发生燃烧反应

应用领域

医药领域

氯化钾在医药工业用作利尿剂及防治缺钾症的药物,也可用作 电解质 补充剂,是临床常用的电解质平衡调节药。 也可用于治疗洋地黄中毒引起频发性、多源性早搏或快速 心律失常 ,可用于治疗由进食不足、呕吐、严重腹泻、应用排钾性利尿药、低钾性家族周期性麻痹、长期应用糖皮质激素和补充高渗葡萄糖等各种原因引起的低钾血症。

食品行业

氯化钾有咸味,主要用作食盐的代用品,用来降低钠含量过高而对机体带来的负面影响;非 钠盐 是为了避免人们摄入过量的钠而生产出的食盐代用品,其咸味成分中不含 氯化钠 ,而是用氯化钾代替氯化钠,并由其他呈味剂、 鲜味剂 组成。为了消除氯化钾的苦味,可添加 甘草甙 或相应量的提取液、 甜菊糖 或相应量的提取液; 由于钾离子具有很强的 合和胶凝特性,也可在食品中当作 增稠剂 ;还可用作营养增补剂、酵母食料、调味剂、 增香剂 、pH值控制剂等。

农业领域

农业上用作一种 钾肥 ,用作基肥或追肥,肥效快,也用于无土栽培营养液添加剂。但在 盐碱地 及忌 氯化物 的作物如烟草、 番薯 、 甜菜 等不宜施用。

化学工业

氯化钾常用于生产 钾 (用 钠 在850 ℃高温条件下置换) ,主要用于 无机化合物 工业,是制造各种 钾盐 的基本原料,如制 碳酸钾 、 氢氧化钾 、 硝酸钾 、 红矾 钾等。 氯化钾还可作标准源用于放射性监测。 由于KCl 溶液很稳定,其 标准溶液 ,还可用于校准(离子)溶液的 电导率 。

电子工业

氯化钾可用作铝气焊的助焊剂,为了防止焊补处氧化,并促使 氧化物 从熔池中排出,应采用适当的助焊剂,一般经常采用的助焊剂有 硼砂 、氯化钾等。

消防

氯化钾曾被用作灭火剂,是以氯化钾为基料的超级 钾盐 干粉灭火剂,可用于扑救B类(可燃液体)火灾、C类( 可燃气体 )火灾和 电气火灾 ,因而又称为BC干粉灭火剂。

饲料

在动物饲料或饮水中添加氯化钾,可补充血钾,缓解热应激所引起的血钾下降,维持和提高动物的生产性能。

其他领域

氯化钾在 染料 工业用于生产G 盐(2- 酚-6,8-二 磺酸 二钾)、 活性染料 等。此外,还可用于制造枪口或炮口的消焰剂、钢铁热处理剂,以及用于照相、电镀及制造烛芯等。 在普通电池中氯化钾作盐桥、在仪器检测设备方面氯化钾 晶体 基片可用作激光窗口材料等。 氯化钾还用于石油裂解热介质、石油钻勘封井、化学纤维工业的催化剂,在机械工业中作 火用等。 在机场等重要场合,氯化钾是常用的“化冰盐”,用于道路除冰。 氯化钾也是执行注射死刑时常用的药物之一,它能造成心脏停止,达到死亡。

氯化钾在玻璃制造行业有益,它可作为 助熔剂 。通过降低玻璃 混合物 的 熔点 温度,有助于生产出具有出色透明度的玻璃制品,常用于眼镜、玻璃器皿、电视和 电脑显示器 等,提升其视觉质量。 氯化钾可用于阻燃材料制备,帮助提高材料的阻燃性能。

安全事宜

储存与运输

储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与 氧化剂 分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。运输时应有遮盖物,防止雨淋和包装破损。

药理学

钾为细胞内主要的 阳离子 ,是维持细胞内 渗透压 的重要成分,钾维持细胞内 张力 ,是神经传导、心脏、骨骼和平滑肌收缩、产生能量、合成 核酸 、维持血压和正常肾功能所必需的。这种药物具有潜在的抗 高血压 作用,当作为营养补充剂服用时,可以预防 低钾血症 。

毒理学

口服过量氯化钾有毒;半数致死量约为2500 mg/kg(与普通盐毒性近似)。静脉注射的半数致死量约为100 mg/kg,但是它对心肌的严重的副作用值得注意,高剂量会导致心脏停跳和猝死。注射死刑就是利用氯化钾过量静脉注射会导致心脏停跳的原理。

健康危害

吸入氯化钾会造成咳嗽、喉咙痛,不慎接触眼睛会导致眼睛发红、疼痛;此外,口服大剂量的氯化钾会引起胃肠道刺激、腹泻、虚弱和循环障碍。 氯化钾不可静脉注射,经口或静脉摄入钾过多可以引起 高钾血症 。

急救措施

眼睛接触:用水或 生理盐水 冲洗20 ~ 30 min,就医处理;

皮肤接触:立即用水浸润皮肤,同时去除并隔离所有受污染的衣服,用肥皂和水清洗,并就医处理;

吸入:立即离开污染区域,移至新鲜空气处,必要时给氧或进行人工呼吸;

摄入:不要诱导呕吐,就医处理。

参考资料

  1. Potassium Chloride pubchem 2023-03-08
  2. Potassium Chloride | KCl - PubChem PubChem 2023-04-25
  3. Potassium Chloride (Muriate of Potash) Market - Global Industry Size, Share, Trends, Opportunity, and Forecast, 2018-2028 RESEARCH AND MARKETS 2025-08-12
  4. Retracted: KCl nanoparticles-loaded octaphenylsilsesquioxane as an efficient flame retardant for polycarbonate ScienceDirect 2025-08-12