Fosfato monopotássico

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Fosfato monopotássico
Alerta sobre risco à saúde
Potassium monophosphate.png
Nome IUPAC Potassium dihydrogenphosphate
Outros nomes Fosfato de potássio monobásico;
Fosfato diácido de potássio;
Sal monopotássio do
ácido fosfórico
Identificadores
Número CAS 7778-77-0
Propriedades
Fórmula molecular KH2PO4
Massa molar 136.09 g/mol
Aparência pó branco
Densidade 2.34 g/cm3, sólido
Ponto de fusão

235°C

Ponto de ebulição

400°C, dec

Solubilidade em água 22 g/100 ml
Acidez (pKa) 6,86[1]
Estrutura
Estrutura cristalina tetragonal[2]
Riscos associados
MSDS External MSDS (em inglês)
Compostos relacionados
Outros catiões/cátions Fosfato monocálcio
Exceto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições normais de temperatura e pressão

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Fosfato monopotássico (também dihidrogenofosfato de potássio, abreviado na literatura como KDP (do inglês potassium - K - dihydrogenphosphate), ou fosfato monobásico de potássio, MKP (do inglês monopotassium - K - phosphate) é um composto inorgânico, um sal solúvel de fórmula KH2PO4, usado como um fertilizante, aditivo alimentar e um fungicida. É uma fonte de fósforo e potássio, e um agente tamponador. Quando usado em misturas fertilizantes com ureia e fosfatos de amônio, minimiza a fuga de amônia por manter o pH do meio em nível relativamente baixo.

Monocristais são paraelétricos à temperatura ambiente. Em temperaturas abaixo de −150 °C (−240 °F<) tornam-se ferroelétricos.

Estrutura[editar | editar código-fonte]

O fosfato monopotássico pode existir em vários polimorfismos. À temperatura ambiente, forma cristais paraelétricos com simetria tetragonal. Ao ser esfriado a -150 °C, se transforma em uma fase ferroelétrica de simetria ortorrônbica e a temperatura de transição muda para até -50 °C quando hidrogênio é substituído pelo deutério.[3] O aquecimento a 190 °C altera a sua estrutura para monoclínica.[4] Quando aquecido ainda mais, o MKP decompõe-se, por perda de água, a metafosfato de potássio, KPO3, a 400 °C (752 °F).

Simetria Grupo
espacial
No Símbolo de
Pearson
a (nm) b (nm) c (nm) Z densidade,
g/cm3
T (°C)
Ortorômbico[3] Fdd2 43 oF48 1.0467 1.0533 0.6926 8 2.37 < −150
Tetragonal[2] I42d 122 tI24 0.744 0.744 0.697 4 2.34 −150 a 190
Monoclínico[4] P21/c 14 mP48 0.733 1.449 0.747 8 190 a 400

Produção[editar | editar código-fonte]

Fosfato monopotássico é produzido pela adição de ácido fosfórico sobre carbonato de potássio, sendo também usado o hidróxido de potássio para a neutralização.[5][6][7]

Tecnologias de reação de ácido fosfórico com cloreto de potássio em presença de solvente orgânico e posterior extração também são desenvolvidas.[8]

Aplicações[editar | editar código-fonte]

O pó de MKP com grau de fertilizante contém o equivalente a 52% de P2O5 e 34% de K2O, e é identificado como NPK 0-52-34. O pó de MKP é freqüentemente usado como fonte de nutrientes no comércio para cultivo em estufa e na hidroponia.[9][10][11][12]

Como um cristal, o MKP é conhecido por suas propriedades ópticas não-lineares. Usado em moduladores ópticos e para óticas não-lineares, como na geração de segundo harmônico (SHG, second-harmonic generation).[13][14]

Também é notável o KD*P, fosfato dideutério de potássio, com propriedades ligeiramente diferentes. O KDP altamente deuterado é usado na conversão de frequência não linear de luz laser em vez de KDP protonado (regular) devido ao fato de que a substituição de prótons com deutões no cristal desloca o terceiro sobretom do forte alongamento molecular de OH para longos comprimentos de onda, movendo-o principalmente fora do alcance da linha fundamental a ~ 1064 nm de lasers à base de neodímio. O KDP regular tem absorbâncias a esse comprimento de onda de aproximadamente 4.7–6.3%/cm de espessura, enquanto o KDP altamente deuterado possui absorvâncias tipicamente inferiores a 0.8%/cm.[15][16]

Galeria[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. Mathews, Christopher K., K. E. Van Holde, Ean R. Appling, and Spencer J. Anthony-Cahill. Biochemistry. Redwood City, CA: Benjamin/Cummings Pub., 1990. Print.
  2. a b Ono, Yasuhiro; Hikita, Tomoyuki; Ikeda, Takuro (1987). «Phase Transitions in Mixed Crystal System K1−x(NH4)xH2PO4». Journal of the Physics Society Japan. 56 (2). 577 páginas. doi:10.1143/JPSJ.56.577 
  3. a b Fukami, T. (1990). «Refinement of the Crystal Structure of KH2PO4 in the Ferroelectric Phase». Physica status solidi (a). 117 (2): K93. doi:10.1002/pssa.2211170234 
  4. a b Itoh, Kazuyuki; Matsubayashi, Tetsuo; Nakamura, Eiji; Motegi, Hiroshi (1975). «X-Ray Study of High-Temperature Phase Transitions in KH2PO4». Journal of the Physical Society of Japan. 39 (3). 843 páginas. doi:10.1143/JPSJ.39.843 
  5. Proposed Manufacture of Monopotassium Phosphate at Green River,Wyo. IV. Manufacture of Monopotassium Phosphate; Ind. Eng. Chem., 1933, 25 (4), pp 376–378 - DOI: 10.1021/ie50280a006
  6. UN Industrial Development Organization, Int'l Fertilizer Development Center; [Fertilizer Manual https://books.google.com.br/books?id=qPkoOU4BvEsC]; Springer Science & Business Media, 1998. pg 420-421
  7. DF Leikam; Phosphate Fertilizers: Production, Characteristics, and Technologies; ACSESS; American Society of Agronomy - ‎2005
  8. Process for the manufacture of monopotassium phosphate - United States Patent 4836995
  9. H. Nerson, M. Edelstein, R. Berdugo & Y. Ankorion; Monopotassium phosphate as a phosphorus and potassium source for greenhouse‐winter‐grown cucumber and muskmelon; Journal of Plant Nutrition, Volume 20, 1997 - Issue 2-3.
  10. Dudley Harris; Hydroponics: The Complete Guide to Gardening Without Soil; Struik, 1992. pg 118
  11. The Best of The Growing Edge International, 2000-2005: Select Cream-of-the-crop Articles for Soilless Growers; New Moon Publishing, Inc., 2005. pg 170
  12. Nancy Ross; Hydroponics: The Complete Guide To Hydroponics For Beginners; Pronoun, 2017.
  13. J. Jerphagnon and S. K. Kurtz; Optical Nonlinear Susceptibilities: Accurate Relative Values for Quartz, Ammonium Dihydrogen Phosphate, and Potassium Dihydrogen Phosphate; Phys. Rev. B 1, 1739, February 1970.
  14. D. Eimerl; Electro-optic, linear, and nonlinear optical properties of KDP and its isomorphs; Ferroelectrics, Volume 72, 1987 - Issue 1, Pages 95-139
  15. Steven T. Yang, Mark A. Henesian, Timothy L. Weiland, James L. Vickers, Ronald L. Luthi, John P. Bielecki, and Paul J. Wegner; Noncritically phase-matched fourth harmonic generation of Nd:glass lasers in partially deuterated KDP crystals; Optics Letters Vol. 36, Issue 10, pp. 1824-1826 (2011).
  16. Nicholas A. Booth, Terry Land, Paul Erhmann, and Peter G. Vekilov; The Aspect Ratio of Potassium Dideuterium Phosphate (DKDP) Crystals; Crystal Growth & Design 2005 5 (1), 105-110. DOI: 10.1021/cg049963q

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

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