Kaliumsulfat

Sicherheitshinweise

GHS-Gefahrstoffkennzeichnung

keine GHS-Piktogramme

H- und P-Sätze

H: keine H-Sätze

P: keine P-Sätze

Toxikologische Daten

6600 mg/kg (LD₅₀, Ratte, oral)
1530 mg/l (LC₅₀, Fisch, 96 h, Medianwert)
> 720 mg/l (LC₅₀, Krustentiere, 48 h)

Kaliumsulfat ist das Kaliumsalz der Schwefelsäure. Es wird hauptsächlich als Düngemittel verwendet.

Strukturformel

_ K⁺ 0 _ S⁶⁺0 _ O²⁻
Kristallsystem	orthorhombisch
Raumgruppe	Pmcn (Nr. 62, Stellung 5)
Gitterparameter	a = 5,7704 Å, b = 10,0712 Å, c = 7,4776 Å
Allgemeines
Name	Kaliumsulfat
Andere Namen	Schwefelsaures Kalium Tartarus vitriolatus Kalium sulfuricum SOP E 515 POTASSIUM SULFATE (INCI)
Summenformel	K₂SO₄
Kurzbeschreibung	farblose Kristalle oder Pulver
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer	7778-80-5
EG-Nummer	231-915-5
ECHA-InfoCard	100.029.013
PubChem	24507
ChemSpider	22915
DrugBank	DB14499
Eigenschaften
Molare Masse	174,26 g/mol
Aggregatzustand	fest
Dichte	2,66 g/cm³
Schmelzpunkt	1069 °C
Siedepunkt	1689 °C
Löslichkeit	111 g/l bei 20 °C und 250 g/l bei 100 °C

Geschichte

Als Erster stellte der Apotheker und Chemiker Johann Rudolph Glauber das bereits seit dem 14. Jahrhundert bekannte Salz aus Kaliumchlorid und Schwefelsäure her.

Vorkommen

Arcanit

Pikromerit

In der Natur tritt reines Kaliumsulfat (K₂SO₄) als Mineral Arcanit auf.

Neben dem ternären Kaliumsulfat sind auch quaternäre Verbindungen mit Kalium und Sulfat sowie einem weiteren Kation – sogenannte Doppelsalze – als Minerale bekannt, wie beispielsweise Belomarinait (KNa[SO₄]), Leonit (K₂Mg[SO₄]₂·4H₂O), Pikromerit (K₂Mg[SO₄]₂·6H₂O), Langbeinit (K₂Mg₂[SO₄]₃) und die Kalialaune (allgemein KM^III(SO₄)₂·12H₂O).

Darstellung und Gewinnung

Anfangs wurde Kaliumsulfat aus dem Mineral Kainit (MgSO₄ · KCl · 3 H₂O) gewonnen. Diese Herstellungsweise wurde jedoch bald zu Gunsten kostengünstigerer Verfahren ausgehend vom Kaliumchlorid aufgegeben.

Eine Möglichkeit in der Herstellung von Kaliumsulfat ist die Reaktion von Kaliumchlorid mit Schwefelsäure bei einer Temperatur von 700 °C.

${\ce {H2SO4{}+2KCl->[{\text{700 °C}}]K2SO4{}+2HCl}}$

Alternativ ist Kaliumsulfat durch die doppelte Umsetzung mit anderen Metallsulfaten wie z. B. Magnesiumsulfat darstellbar:

${\ce {2KCl + 2MgSO4 -> K2SO4.MgSO4 + MgCl2}}$

${\ce {K2SO4.MgSO4 + 2KCl -> 2K2SO4 + MgCl2}}$

Das so genannte Hargreaves-Verfahren nutzt zur Darstellung von Kaliumsulfat die Umsetzung von Kaliumchlorid mit einem Gemisch aus Schwefeldioxid, Luft und Wasser:

${\ce {2KCl + SO2 + {\frac {1}{2}}O2 + H2O -> K2SO4 + 2HCl}}$

Kaliumsulfat fällt zudem als Nebenprodukt bei der Herstellung von Salpetersäure an.

Einfacher herzustellen ist Kaliumsulfat über die Reaktion von Kaliumhydroxid und Schwefelsäure.

Eigenschaften

Die wasserfreien Kristalle haben orthorhombische Symmetrie (Raumgruppe Pmcn (Raumgruppen-Nr. 62, Stellung 5), Gitterparameter a = 5,7704 Å, b = 10,0712 Å, c = 7,4776 Å). Sie sind farblos und durchsichtig, sehr hart und äußerst stabil an der Luft. Der Geschmack von Kaliumsulfat ist bitter bis salzig. Während es sich gut in Wasser löst, ist es in Ethanol unlöslich.

Verwendung

Kaliumsulfat verwendet man zur Herstellung von Kalialaun, Kaliwasserglas, Kaliumpersulfat, Pottasche, Phlegmatisierungsmitteln, synthetischem Gummi sowie Mischdüngern. Des Weiteren findet es Anwendung bei der Weinstein- und Weinsäure-Reinigung und vielfältige Verwendung in der Farbstoff-, Sprengstoff- und pharmazeutischen Industrie.

Kaliumsulfat wird in der Lebensmitteltechnik als Festigungsmittel, Säureregulator oder Trägerstoff eingesetzt. In diätischen Lebensmitteln dient Kaliumsulfat als Kochsalz-Ersatz. Es ist in der EU als Lebensmittelzusatzstoff mit der E-Nummer E 515 ohne eine Höchstmengenbeschränkung (quantum satis) für alle für Zusatzstoffe zugelassenen Lebensmittel zugelassen.

Ferner ist es Bestandteil von Kalidüngern, die zur Düngung Chlorid-empfindlicher Pflanzenkulturen zum Beispiel im Weinbau zum Einsatz kommen.

Kaliumsulfat wird auch als Wirkstoff in Löschpulvern (meist zusammen mit anderen Alkalisalzen wie Natriumhydrogencarbonat) der Brandklassen B und C eingesetzt.

Es wird auch als Homöopathisches Arzneimittel verwendet. Als Schüßler-Salz findet es dort Anwendung bei allen abschuppenden Hauterkrankungen, wie Neurodermitis und Schuppenflechte.

Literatur

A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9

Basierend auf einem Artikel in:

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