КАЛИЈУМ ФОСФАТ (К3ПО4): СТРУКТУРА, СВОЈСТВА, УПОТРЕБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Калијум-фосфат је неорганско једињење се састоји од три калијума јона К ⁺ и фосфатног јонском поруџбеници ₄ ^3- . Његова хемијска формула је К ₃ ПО ₄ . То је безбојна или бела кристална чврста супстанца. Врло је растворљив у води, формирајући алкалне растворе, односно са много ОХ јона ^- дакле базни пХ.

Фосфатни јон има важну функцију у ћелијама која има везе са складиштењем енергије. Калијум-фосфат се широко користи у реакцијама органске хемије, где може деловати као база, односно узимање Х ⁺ протона . Такође може да делује као катализатор или убрзавач неких реакција.

Чврсти калијум К ₃ ПО ₄ фосфат . Ксавиер13540 на кинеској Википедији. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Коришћен је за смањење напада одређених инсеката на биљке пшенице јер их чини отпорнијима на њих. Међутим, уочено је да фаворизује еволуцију метана (ЦХ ₄ ), гас стаклене баште, од пиринча мицроцултурес.

Коришћен је као лаксатив, за продужење трајања локалне анестезије, за заустављање каријеса и за помоћ површинама длака, између осталих примена.

Структура

Калијум фосфат чине три К ⁺ катјоне калијума и са ПО ₄ ^3- фосфата ањона .

Фосфат ион ПО ₄ ^3- се састоји од једне фосфор атома (п) и четири атома кисеоника (О), где фосфор има оксидације стање +5 и окигенс валенцији од -2.

Структура калијум фосфата К ₃ ПО ₄ . Едгар181. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Номенклатура

• Калијум фосфат
• Трикалијум-фосфат
• Трибазни калијум фосфат
• Трикалијум ортофосфат

Својства

Физичко стање

Безбојна или бела кристална чврста супстанца.

Молекуларна тежина

212,27 г / мол

Тачка топљења

1340 ºЦ

Густина

2,564 г / цм ³

Растворљивост

Врло растворљиво у води: 106 г / 100 г воде на 25 ° Ц. Нерастворљив у етанолу.

пХ

Раствор са 1% К ₃ ПО ₄ има пХ од 11.5-12.3.

Хемијска својства

Када се раствори у води, калијум фосфат се одваја на три калијума калијума К ⁺ и фосфатни анион ПО ₄ ^3- . Фосфатни анион узима протон из воде и ^{формира} се хидроген фосфатни анион ХПО ₄ ^2- . Потоњи заузврат узима другог протон из воде и постаје дихидроген фосфат ањон Х ₂ ПО ₄ ^- .

ПО ₄ ^3- + Х ₂ О ⇔ ХПО ₄ ^2- + ОХ-

ХПО ₄ ^2- + Х ₂ О ⇔ Х ₂ ПО ₄ ^- + ОХ ^-

Како се формирају ОХ јони ^- водени раствор постаје алкалан.

Остала својства

Поред безводног облика (без воде), има и неколико хидратних облика; То значи да је К ₃ ПО ₄ молекул може бити праћена са једним или више молекула воде унутар кристалне структуре.

Из тог разлога, може да формира, на пример, монохидрат К ₃ ПО ₄ .Х ₂ О је трихидрат К ₃ ПО ₄ .3Х ₂ О је хептахидрате и нонахидрате.

Улога фосфата у људском телу

Фосфатни јон ПО ₄ ^3- је најбројнији анион унутар ћелија и игра важну улогу у складиштењу енергије.

Фосфатни јон такође учествује у стварању и исхрани костију и зуба, јер регулише концентрацију калцијума у ​​серуму у крви и у бројним реакцијама преноса енергије у ћелији.

Прибављање

Калијум-фосфат се може добити почевши од реакције између калијум хлорида КЦл и амонијум-фосфата (НХ ₄ ) ₃ ПО ₄ .

Калијум хлорид + амонијум фосфат → Калијум фосфат + Амонијум хлорид

3 КЦл + (НХ ₄ ) ₃ ПО ₄ → К ₃ ПО ₄ + 3 НХ ₄ Цл

Апликације

Као основа у реакцијама органске хемије

Калијум фосфат К ₃ ПО ₄ коришћен је у различитим реакцијама органске хемије. На пример, користи се у синтези ацетилена почевши од диброминованих једињења.

У овој синтези долази до дехидроброминације (елиминација водоника и брома), где безводна чврста супстанца К ₃ ПО ₄ (без воде) делује као мека база и узима два протона из молекула, два атома брома се елиминишу и одговарајући ацетилен.

Ц ₆ Х ₅ -ЦХБр-ЦХ ₂ Бр + 2 К ₃ ПО ₄ → Ц ₆ Х ₅ -Ц = ЦХ + 2 КБр + 2 К ₂ ХПО ₄

Аутор: Цлкер-Фрее-Вецтор-Имагес. Извор: Пикабаи.

Као катализатор

К ₃ ПО ₄ служи као катализатор у разним органским реакцијама хемије. На пример, коришћен је као чврста супстанца за добијање биодизела из коришћеног уља за пржење.

Биодизел је гориво слично дизелу, али добијено од природних масти или уља која се користе или не користе.

Калијум-фосфат ефикаснији је као катализатора или акцелератора ове реакције него натријум фосфата На ₃ ПО ₄ и калцијум оксида ЦаО.

У пољопривреди

К ₃ ПО ₄ се користи за третирање биљака пшенице и чини их отпорним на одређене штеточине.

Биљке пшенице могу се третирати са К ₃ ПО ₄ како би биле отпорне на неке врсте инсеката. Аутор: Ханс Бракмеиер. Извор: Пикабаи.

Неки истраживачи су третирали саднице пшенице калијум фосфатом, а показало се да индукује отпорност против гливе Диурапхис нокиа, инсекта који напада ове биљке.

Након примене разблаженог раствора К ₃ ПО ₄ на саднице, примећена је мања озбиљност симптома које су узроковали ови инсекти и смањење броја лисних уши које се хране њима.

Аутор: Ханс Бракмеиер. Извор: Пикабаи.

У медицинским применама

Калијум фосфат је коришћен да модификује анестетички ефекат лидокаина, локалног анестетика. Локални анестетик је лек који када се примењује на неком делу тела узрокује губитак осетљивости на бол у том пределу.

Утврђено је да К ₃ ПО ₄ омогућава продужење локалне анестезије лидокаина.

Као лаксатив

Калијум фосфат повећава флуидност цревног садржаја јер помаже задржавању воде у цревима, што индиректно индукује контракцију цревних мишића.

У ветеринарској медицини

К ₃ ПО ₄ се користи код животиња са дијабетичком кетоацидозом (компликацијом дијабетеса) за лечење хипофосфатемије (мала количина фосфата у крви).

Међутим, ако се даје у прекомерном износу, може проузроковати хипокалцемију (низак калцијум у крви), хиперфосфатемију (вишак фосфата у крви), ненамерну контракцију мишића, минерализацију меких ткива и затајење бубрега.

Пси са дијабетичком ацидозом могу се лечити калијум фосфатом. Аутор: Давид Марк. Извор: Пикабаи.

У добијању ДНК

Калијум фосфат је коришћен као пуфер за пречишћавање ДНК у лабораторијама за генетику.

ДНК је протеин који се налази у ћелијама и садржи све генетске информације неопходне за развој и функционисање живих бића.

Изолујући ДНК, научници су продубили у истраживању преноса наследних особина, због чега је калијум фосфат врло користан.

Цртање молекула ДНК. Аутор: ПублицДомаинПицтурес. Извор: Пикабаи.

У разним апликацијама

Калијум фосфат К ₃ ПО ₄ служи:

• као додатак прехрани,
• за замену електролита,
• као пуфер, то јест као хемијски систем који омогућава контролу нивоа ОХ ^- или водоничних Х ⁺ јона у воденом раствору,
• да успори или заустави пропадање зуба,
• као инхибитора корозије и средства против обраштања,
• као средство за обраду површина и средство за облагање,
• као антифриз,
• у производима за чишћење.

Кородиране цеви. К ₃ ПО ₄ омогућава избегавање корозије у цевима неких индустрија или процеса. Аутор: Мицхаел Гаида Извор: Пикабаи.

Негативни аспект за употребу у пољопривреди

Поједини истраживачи су открили да додавањем К ₃ ПО ₄ до пиринча мицроцултуре повећава емисију метана (ЦХ ₄ ) у атмосферу. Метан је гас који доприноси ефекту стаклене баште и повећава температуру наше планете.

Референце

1. Америчка национална медицинска библиотека. (2019). Калијум фосфат. Опоравак од пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
2. Панциера, ДЛ (2012). Течна терапија код ендокриних и метаболичких поремећаја. Додатак фосфора Поремећаји течности, електролита и киселине у пракси код ситних животиња (четврто издање). Опоравак од сциенцедирецт.цом.
3. Схенави-Кхалил, С. и др. (2012). Синтеза ацетилена дехидроброминацијом користећи чврсти безводни калијум фосфат као базу у условима преноса фаза. Писма тетраедра, свезак 53, бр. 18, 2012, стр. 2295-2297. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
4. Гуан, Г. и др. (2009). Три калијум фосфат као чврсти катализатор за производњу биодизела из отпадног уља за кухање. Технологија прераде горива, свезак 90, издање 4, 2009, стр. 520-524. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
5. Кулками, МА (2012). Механички приступ за брзу синтезу α-хидрокси фосфоната без растварача користећи калијум фосфат као катализатор. Цомптес Рендус Цхимие, вол. 16, издање 2, 2013., стр. 148-152. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
6. Вентер, Е. и др. (2014). Калијум фосфат индукује толеранцију према руској пшеничној лисној уши (Диурапхис нокиа, Хомоптера: Апхидидае) у пшеници. Заштита усјева Вол 61, јули 2014, стр. 43-50. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
7. Бонтури, Н. и др. (2013). Натријум-цитрат и калијум-фосфат као алтернативни адсорпциони пуфери у хидрофобном и ароматичном тиофилном хроматографском пречишћавању плазмидне ДНК из неутрализованог лизата. Часопис за хроматографију Б, свесци 919-920, 2013, стр. 67-74. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
8. Цонрад, Р. и Клосе, М. (2005). Утицај гнојидбе калијум-фосфатом на производњу и емисију метана и његовог изотопског састава стабилног ¹³ Ц у микрокозмосу пиринча. Биологија и биохемија тла, вол. 37, број 11, 2005, стр. 2099-2108. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
9. Лиде, ДР (уредник) (2003). ЦРЦ Приручник хемије и физике. 85 ^-ог : ЦРЦ Пресс.
10. Смокефоот. (2019). Трикалијум-фосфат. Опоравак са ен.википедиа.орг