Kaliumchlorid
Kaliumchlorid ist ein Bestandteil der Salzsäure. Es besitzt die Summenformel KCl und wird mineralisch auch als Sylvin bezeichnet. Kaliumchlorid ist durch seinen isotonischen Charakter und weitere positive Eigenschaften ein fester Bestandteil medizinischer und industrieller Produktionsvorgänge geworden.
Inhalt
Herstellung
Kaliumchlorid wird aus zahlreichen Salzvorkommen abgebaut. Die größte Produktionsstätte für KCl entsteht momentan in der chinesischen Wüste Lop Nor. Das hier abgebaute KCl soll eine landwirtschaftliche Verwendung finden und jährlich einen Betrag von circa 3 Millionen Tonnen Dünger liefern. Als Gewinnungsverfahren bieten sich für KCl mehrere Wege an:
Bei dem Heißlöseverfahren werden die unterschiedlichen Temperaturabhängigkeiten der Salzgemenge genutzt um ein Herauslösen des KCl zu gewährleisten. Bei der Flotation des Salzgemenges kann das Kaliumchlorid ebenfalls gewonnen werden.
Das ESTA-Verfahren erlaubt eine KCl-Gewinnung durch die elektrostatische Trennung. Salzsäure und Kalilauge werden dabei neutralisiert und es entsteht als Reaktionsergebnis das Kaliumchlorid. Dieser Prozess wird als Reaktionsgleichung wie folgt dargestellt:
HCl + KOH ->H2O + KCl
Das bedeutendste Verfahren in der industriellen Gewinnung von KCl stellt sich im Auskristallisieren dar: durch das Eindampfen von Carnallit löst sich das Kaliumchlorid und kann in großen Mengen abgebaut werden.
Eigenschaften
Kaliumchlorid hat einen festen Aggregatzustand und ist ein weißes bis farbloses kristallines Pulver. Kaliumchlorid schmeckt weniger salzig und dafür bitterer als Natriumchlorid. Es hat einen Schmelzpunkt von 773C und ist ab einer Temperatur von 20°C wasserlöslich.
Verwendung
KCl kommt in zahlreichen industriellen Produktionsvorgängen und Anreicherungsverfahren zur Anwendung. In der Lebensmittelbranche wird es als Festigungsmittel und Geschmacksverstärker verwendet. Es wird als Zusatzstoff E508 gekennzeichnet und kann in zahlreichen Würzmitteln, Fertiggerichten und diätetischen Lebensmitteln vorgefunden werden. Das Salz ist ohne Höchstmengenbeschränkung zulässig. Eine gesetzliche Regulierung besteht lediglich bei Produkten, die damit werben, keine Zusatzstoffe zu enthalten.
Da Chloride als Ionen eine wichtige Funktion für Nerven-und Muskelzellen haben, werden auch isotonische Sport- und Fitnessgetränke mit KCl angereichert. Ziel der Anreicherung soll es sein, den Elektrolythaushalt des Verbrauchers während sportlicher Anstrengungen zu unterstützen. Eine Leistungssteigerung durch isotonische Getränke konnte bis dato wissenschaftlich nicht bestätigt werden. In der Medizin werden Kaliumchlorid-Tabletten zum Ausgleich eines niedrigen Kaliumhaushalts verabreicht.
Die Homöopathie verwendet KCl ebenfalls für zahlreiche Produkte wie beispielsweise das Schüßler Salz Nr.4. Hier wird eine stark verdünnte Form von Kaliumchlorid verwendet. KCl hat in hohen Dosierungen herzlähmende Eigenschaften. Es wird deswegen auch in der Veterinärmedizin zum Einschläfern von Tieren verwendet.
Für die industrielle Verwertung von KCl bieten sich zahlreiche Möglichkeiten.
Es wird in großen Maßstäben als Düngemittel verwendet und ist ein Zwischenprodukt bei der Herstellung von Kaliumcarbonat und Kaliumhydroxid. Im labortechnischen Bereich werden Kaliumchloridlösungen zur Aufbewahrung von pH-Elektroden verwendet. Zudem eignet sich KCl als Kalibrierstandard, da es das schwache Isotop 40K mit einer verlässlichen Strahlung von 16350 Bq pro Kilogramm KCl enthält
Die Verwendung als Streusalz bietet sich ebenfalls an, da durch KCl der Tauvorgang von gefrorenem Wasser von 0C auf -10C heruntergesetzt wird.
In der Metallindustrie kommt Kaliumchlorid als Härtesalz zur Anwendung. Die Erdölindustrie nutzt das Kaliumchlorid zur hydraulischen Stimulation (Fracking). Hierzu werden Gemische aus Sand, Wasser und KCl in Kombination mit weiteren Chemikalien in tiefere Gesteinsschichten gepumpt, um diese aufzubrechen.
Allgemeines | |
Name | Kaliumchlorid |
Andere Namen |
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Verhältnisformel | KCl |
CAS-Nummer | 7447-40-7 |
Kurzbeschreibung | farb- und geruchloser Feststoff |
Eigenschaften | |
Molare Masse | 74,55 g·mol−1 |
Aggregatzustand | fest |
Dichte | 1,98 g·cm−3 |
Schmelzpunkt | 773 °C |
Siedepunkt | 1413 °C |
Dampfdruck | 10 Pa (700 °C) |
Löslichkeit |
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Sicherheitshinweise und Risiken
Hohe Dosen von Kaliumchlorid können zu einer Hyperkaliämie führen. Die Hyperkaliämie bezeichnet eine Elektrolytstörung, die tödlich enden kann. Häufig verläuft die Hyperkaliämie symptomlos und endet abrupt mit dem Tod des Betroffenen durch einen Stillstand des Herzmuskels. Die Hyperkaliämie wird meistens durch eine Form der Niereninsuffizienz ausgelöst, bei der das Kalium nicht aus dem Körper ausgeschieden werden kann. Eine Vergiftung durch die ungezwungene orale Einnahme von Kaliumchlorid erscheint unwahrscheinlich, da hierfür mehrere Esslöffel des Salzes eingenommen werden müssten. Die Menge an Kaliumchlorid, die für eine orale Vergiftung verwendet werden müsste, gilt als ungenießbar und wird wahrscheinlich auch aufgrund der Gesundheitsgefährdung von den Geschmacksnerven und dem Verdauungsapparat nicht akzeptiert. Die letale Dosis liegt bei Ratten oral bei circa 2600mg pro Kilogramm Körpergewicht. Ein hundert Kilo schwerer Mensch müsste demnach in etwa 260g Kaliumchlorid zu sich nehmen, um an einer Vergiftung zu sterben. Dies entspräche circa 18 gestrichenen Esslöffeln des Salzes. Eine Gefahrstoffkennzeichnung bzw. H-und P-Sätze sind aufgrund der Unwahrscheinlichkeit einer oralen oder dermalen Vergiftung nicht vorhanden.