KALIUM FOSFAT (K3PO4): STRUKTUR, SIFAT, KEGUNAAN - KIMIA - 2026

The kalium fosfat adalah sebatian bukan organik terdiri daripada tiga ion kalium K ⁺ dan ion fosfat PO ₄ ^3- . Formula kimianya ialah K ₃ PO ₄ . Ia adalah pepejal kristal tanpa warna atau putih. Ia sangat larut dalam air, membentuk larutan alkali, dengan banyak ion OH ^- oleh itu, pH asas.

Ion fosfat mempunyai fungsi penting dalam sel yang mempunyai kaitan dengan penyimpanan tenaga. Kalium fosfat banyak digunakan dalam reaksi kimia organik di mana ia boleh bertindak sebagai asas, iaitu dengan mengambil proton H ⁺ . Ia juga dapat berfungsi sebagai pemangkin atau pemecut untuk beberapa reaksi.

Kalium padat K ₃ PO ₄ fosfat . Xavier13540 di Wikipedia Cina. Sumber: Wikimedia Commons.

Ini telah digunakan untuk mengurangi serangan serangga tertentu pada tanaman gandum kerana membuatnya lebih tahan terhadapnya. Namun, telah diperhatikan bahawa ia mendukung evolusi metana (CH ₄ ), gas rumah kaca, dari mikrokultur padi.

Ini telah digunakan sebagai pencahar, untuk meningkatkan jangka masa anestesia tempatan, untuk menghentikan rongga dan untuk membantu permukaan lapisan, antara aplikasi lain.

Struktur

Kalium fosfat terdiri daripada tiga kation kalium K ⁺ dan anion PO ₄ ^3- fosfat .

Ion fosfat PO ₄ ^3- terdiri dari satu atom fosfor (P) dan empat atom oksigen (O), di mana fosfor mempunyai keadaan oksidasi +5 dan oksigen valensi -2.

Struktur kalium fosfat K ₃ PO ₄ . Edgar181. Sumber: Wikimedia Commons.

Tatanama

• Kalium Fosfat
• Tripotassium fosfat
• Kalium fosfat Tribasik
• Tripotassium ortofosfat

Hartanah

Keadaan fizikal

Pepejal kristal tidak berwarna atau putih.

Berat molekul

212.27 g / mol

Takat lebur

1340 ºC

Ketumpatan

2,564 g / cm ³

Keterlarutan

Sangat larut dalam air: 106 g / 100 g air pada suhu 25 ° C. Tidak larut dalam etanol.

pH

Penyelesaian dengan 1% K ₃ PO ₄ mempunyai pH 11.5-12.3.

Sifat kimia

Apabila dilarutkan dalam air, kalium fosfat berpisah menjadi tiga kation kalium K ⁺ dan anion fosfat PO ₄ ^3- . Anion fosfat mengambil proton dari air dan hidrogen fosfat anion HPO ₄ ^{2- terbentuk} . Yang terakhir pada gilirannya mengambil proton lain dari air dan menjadi anion dihidrogen fosfat 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 ^-

Semasa ion OH terbentuk ^- larutan berair menjadi beralkali.

Harta lain

Selain bentuk anhidrat (tanpa air), ia mempunyai beberapa bentuk terhidrat; ini bermaksud bahawa molekul K ₃ PO ₄ dapat disertai oleh satu atau lebih molekul air dalam struktur kristal.

Atas sebab ini boleh menjadi contoh monohidrat K ₃ PO ₄ .H ₂ O, trihydrate K ₃ PO ₄ .3H ₂ O, heptahydrate dan nonahydrate.

Peranan fosfat dalam tubuh manusia

Ion fosfat PO ₄ ^3- adalah anion yang paling banyak di dalam sel dan memainkan peranan penting dalam penyimpanan tenaga.

Ion fosfat juga berpartisipasi dalam aktiviti pembentukan dan pemakanan tulang dan gigi, kerana mengatur kepekatan kalsium dalam serum darah dan banyak reaksi pemindahan tenaga di dalam sel.

Mendapatkan

Kalium fosfat dapat diperoleh bermula dari tindak balas antara kalium klorida KCl dan ammonium fosfat (NH ₄ ) ₃ PO ₄ .

Kalium Klorida + Ammonium Fosfat → Kalium Fosfat + Ammonium Klorida

3 KCl + (NH ₄ ) ₃ PO ₄ → K ₃ PO ₄ + 3 NH ₄ Cl

Permohonan

Sebagai asas dalam tindak balas kimia organik

Kalium fosfat K ₃ PO ₄ telah digunakan dalam pelbagai reaksi kimia organik. Sebagai contoh, ia digunakan dalam sintesis asetilena bermula dari sebatian dibrominasi.

Dalam sintesis ini, berlaku dehidromrominasi (penghapusan hidrogen dan bromin), di mana pepejal anhidrat K ₃ PO ₄ (tanpa air) bertindak sebagai asas lembut dan mengambil dua proton dari molekul, dua atom bromin dihilangkan dan asetilena sepadan.

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

Pengarang: Clker-Free-Vector-Images. Sumber: Pixabay.

Sebagai pemangkin

K ₃ PO ₄ berfungsi sebagai pemangkin dalam pelbagai tindak balas kimia organik. Sebagai contoh, ia telah digunakan sebagai pepejal untuk mendapatkan biodiesel dari minyak goreng terpakai.

Biodiesel adalah bahan bakar yang serupa dengan diesel tetapi diperoleh dari lemak semula jadi atau minyak yang digunakan atau tidak.

Kalium fosfat lebih berkesan sebagai pemangkin atau pemecah tindak balas ini daripada natrium fosfat Na ₃ PO ₄ dan kalsium oksida CaO.

Dalam bidang pertanian

K ₃ PO ₄ telah digunakan untuk merawat tanaman gandum dan membuatnya tahan terhadap perosak tertentu.

Tumbuhan gandum boleh dirawat dengan K ₃ PO ₄ untuk menjadikannya tahan terhadap beberapa jenis serangga. Pengarang: Hans Braxmeier. Sumber: Pixabay.

Beberapa penyelidik merawat anak benih gandum dengan kalium fosfat dan ternyata ia mendorong ketahanan terhadap kutu daun Diuraphis noxia, serangga yang menyerang tanaman ini.

Setelah menggunakan larutan K ₃ PO ₄ yang dicairkan pada anak benih, semakin sedikit gejala yang disebabkan oleh serangga ini dan penurunan bilangan kutu yang memakannya diperhatikan.

Pengarang: Hans Braxmeier. Sumber: Pixabay.

Dalam aplikasi perubatan

Kalium fosfat telah digunakan untuk mengubah kesan anestetik lidocaine, anestetik tempatan. Anestetik tempatan adalah ubat yang apabila digunakan pada kawasan badan menyebabkan hilangnya kepekaan terhadap kesakitan di kawasan tersebut.

Didapati bahawa K ₃ PO ₄ memungkinkan untuk memanjangkan anestesia tempatan lidokain.

Sebagai julap

Kalium fosfat meningkatkan kelancaran kandungan usus kerana membantu mengekalkan air di dalam usus, yang secara tidak langsung mendorong pengecutan otot usus.

Dalam perubatan veterinar

K ₃ PO ₄ digunakan pada hewan dengan ketoasidosis diabetes (komplikasi diabetes) untuk merawat hipofosfatemia (terlalu sedikit fosfat dalam darah).

Walau bagaimanapun, apabila diberikan secara berlebihan dapat menyebabkan hipokalsemia (rendah kalsium dalam darah), hiperfosfatemia (kelebihan fosfat dalam darah), pengecutan otot secara tidak sengaja, mineralisasi tisu lembut dan kegagalan buah pinggang.

Anjing dengan asidosis diabetes boleh dirawat dengan kalium fosfat. Pengarang: David Mark. Sumber: Pixabay.

Dalam mendapatkan DNA

Kalium fosfat telah digunakan sebagai penyangga untuk membersihkan DNA di makmal genetik.

DNA adalah protein yang terdapat dalam sel dan mengandungi semua maklumat genetik yang diperlukan untuk perkembangan dan fungsi makhluk hidup.

Dengan mengasingkan DNA, para saintis menyelidiki bagaimana sifat yang diwariskan diturunkan, itulah sebabnya kalium fosfat sangat membantu.

Lukisan molekul DNA. Pengarang: PublicDomainPictures. Sumber: Pixabay.

Dalam pelbagai aplikasi

Kalium fosfat K ₃ PO ₄ menghidangkan:

• sebagai makanan tambahan,
• untuk penggantian elektrolit,
• sebagai penyangga, iaitu, sebagai sistem kimia yang membolehkan mengawal tahap ion OH ^- atau hidrogen H ⁺ dalam larutan berair,
• untuk melambatkan atau menghalang kerosakan gigi,
• sebagai perencat kakisan dan agen antikulat,
• sebagai ejen rawatan permukaan dan agen pelapisan,
• sebagai antibeku,
• dalam produk pembersihan.

Paip yang berkarat. K ₃ PO ₄ memungkinkan untuk mengelakkan kakisan pada paip beberapa industri atau proses. Pengarang: Michael Gaida. Sumber: Pixabay.

Aspek negatif untuk digunakan dalam pertanian

Beberapa penyelidik mendapati bahawa menambahkan K ₃ PO ₄ ke mikrokultur padi meningkatkan pelepasan metana (CH ₄ ) ke atmosfera. Metana adalah gas yang menyumbang kepada kesan rumah hijau dan meningkatkan suhu planet kita.

Rujukan

1. Perpustakaan Perubatan Nasional AS. (2019). Kalium fosfat. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Panciera, DL (2012). Terapi Cecair dalam Gangguan Endokrin dan Metabolik. Tambahan Fosforus. Dalam Gangguan Fluida, Elektrolit, dan Asid-Asas dalam Amalan Haiwan Kecil (Edisi Keempat). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
3. Shenawi-Khalil, S. et al. (2012). Sintesis asetilena melalui dehidromrominasi menggunakan kalium fosfat anhidrat padat sebagai asas dalam keadaan pemindahan fasa. Surat Tetrahedron, Jilid 53, Edisi 18, 2012, Halaman 2295-2297. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
4. Guan, G. et al. (2009). Tri-kalium fosfat sebagai pemangkin pepejal untuk pengeluaran biodiesel dari sisa minyak masak. Teknologi Pemprosesan Bahan Bakar, Jilid 90, Edisi 4, 2009, Halaman 520-524. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
5. Kulkami, MA (2012). Pendekatan mekanistik untuk sintesis α-hidroksi fosfonat yang cepat dan bebas pelarut menggunakan kalium fosfat sebagai pemangkin. Comptes Rendus Chimie, Vol 16, Edisi 2, 2013, Halaman 148-152. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
6. Venter, E. et al. (2014). Kalium fosfat mendorong toleransi terhadap kutu gandum Rusia (Diuraphis noxia, Homoptera: Aphididae) dalam gandum. Crop Protection Vol 61, Julai 2014, Halaman 43-50. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
7. Bonturi, N. et al. (2013). Natrium sitrat dan kalium fosfat sebagai penyangga penjerapan alternatif dalam pemurnian kromatografi tiophilic hidrofobik dan aromatik DNA plasmid dari lisat yang dinetralkan. Jurnal Kromatografi B, Jilid 919-920, 2013, Halaman 67-74. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
8. Conrad, R. dan Klose, M. (2005). Kesan persenyawaan kalium fosfat terhadap pengeluaran dan pelepasan metana dan komposisi isotop ¹³ -stabil dalam mikrokosmos padi. Soil Biology and Biochemistry, Vol 37, Issue 11, 2005, Pages 2099-2108. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
9. Lide, DR (penyunting) (2003). Buku Panduan CRC Kimia dan Fizik. CRC Press ^ke- 85 .
10. Smokefoot. (2019). Tripotassium fosfat. Dipulihkan dari en.wikipedia.org