مقدمه
کلرید پتاسیم ترکیب شیمیایی (KCl) نوعی نمک است که از ترکیب پتاسیم و کلر به وجود می‌آید. کلرید پتاسیم جهت درمان هیپوکالمیا (hypokalemia) مورد استفاده قرار گیرد. برای اینکه سلول های بدن به وظایف خود به درستی عمل کنند، خون به سطحی از پتاسیم نیاز دارد. اشخاصی که از کمبود پتاسیم در خون خود رنج می برند، به بیماری هیپوکالمیا مبتلا هستند. در این موارد قرص های پتاسیم کلراید جهت تنظیم پتاسیم خون این بیماران تجویز می شود.
پتاسیم کلراید همچنین می تواند به عنوان افزودنی در غذا ها مورد استفاده قرار گیرد. در بعضی از غذا ها مانند نوشیدنی های ورزشی، سوپ ها و غلات این ماده به جای نمک خوراکی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این ماده به عنوان طعم دهنده به شیر شکلاتی، پنیر و خامه نیز مورد استفاده قرار می گیرد.
در حدود ?? الی ?? درصد کود شیمیایی پتاس از پتاسیم کلراید تشکیل یافته‌است. سه نوع گرید اصلی برای کود شیمیایی تعریف شده‌است. ?- گرید استاندارد ?- گرید درشت ?- گرید دانه‌ای
این درجه‌بندی با توجه به اندازه دانه صورت می‌گیرد. به طوریکه دانه‌ها با اندازه ??? الی ??? میلی‌متر در گرید استاندارد، با اندازه ??? الی ? میلی‌متر در گرید درشت و با اندازه ??? الی ??? میلی‌متر در گرید دانه ای قرار می‌گیرند. تحقیقات نشان می‌دهند که در حدود ? درصد پتاسیم کلرید تولیدی در جهان در اختیار صنایع شیمیایی قرار می‌گیرند. عمده این ماده جهت تولید پتاسیم هیدورکسید و کلراین مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کلراید پتاسیم چیست؟
حاصلِ ترکیب شیمیایی «پتاسیم» و «کلر» نوعی نمک است که «کلراید پتاسیم» نام دارد. مهمترین نمک در بین نمک‌های پتاسیم‌دار، کلراید پتاسیم است که به صورت سنگ معدن قابل دسترس میباشد. علاوه بر این کلراید پتاسیم پرمصرف ترین نوعِ نمک پتاسیم‌دار است و به طور طبیعی به صورت پودر یا کریستال جامد سفید یا صورتی یا بی رنگ وجود دارد. این ماده یک هالید فلزی است که وجود آن برای بدن به عنوان یک منبع الکترولیت، ضروری است.
کمک‌ها و کاربردهای مختلف این نمک در زندگی انسان آن را به ماده با اهمیتی تبدیل کرده است. می توان از مهمترین آن ها به مصارف این ماده تحت قالب الکترولیت‌ها، بافر‌های PH، تهیه و تولید کودهای شیمیایی، تهیه و تولید گِل حفاری، استفاده در ساخت مواد منفجره و غیره اشاره کرد.
پتاسیم کلراید و یا کلروپتاس به دو نوع کلرو پتاس سفید و کلروپتاس صورتی در صنعت تولید شده و عرضه می گردد. کلرید پتاسیم به لحاظ تاریخی به عنوان " پتاس" شناخته می شد. پتاس متفاوت بوده و به رنگ صورتی یا قرمز و رنگ سفید با توجه به استخراج از معادن و فرایند بهبود میباشد.
ساختار شیمیایی کلراید پتاسیم
ترکیب شمیایی آن به این شکل است که اتم پتاسیم(K)، اتم کلر(Cl) را ملاقات می کند. اتم پتاسیم با از دست دادن یک الکترون به اتمی با یک بار مثبت تبدیل می شود. اتم کلر که این الکترون را دریافت کرده است به یک اتم با بار منفی تبدیل می گردد. در اینجا تشکیل نمک KCl را شاهد هستیم. ساختار شیمیایی این نمک به صورت زیر می باشد.
ویژگی‌های کلی کلراید پتاسیم:
نام ها و معادل های مترادف ترکیب: کلرید پتاسیم، پتاسیم کلراید، سیلوبت، کلروپتاسیم، کلروپتاس.
نام ترکیب به انگلیسی: Potassium Chloride
فرمول شیمیایی: KCL
شکل ظاهری: به صورت کریستال سفید یا صورتی یا بی رنگ شیشه ای.
خلوص: 99%
حلالیت در آب: با افزایش دما میزان حلالیت آن در آب افزایش می یابد.
کاربردهای ترکیب: کود کشاورزی، گِل حفاری، دارویی، غذایی.
نقش ترکیب در صنعت نفت و گاز: تهیه گِل حفاری.
روش تهیه پتاسیم کلراید
همانطور که گفته شد، این ماده توسط واکنش بین پتاسیم هیدروکسید و هیدروژن کلرید تولید می گردد. کلرید پتاسیم با فرمول شیمیایی KCl یک نمک معدنی صورتی تا سفید رنگ است
خواص پتاسیم کلراید
این ماده در آب انحلال پذیر است.پتاسیم کلرید محلول در آب، گلیسرول و بازها است.کلرید پتاسیم نامحلول در اتر و قابل حل بصورت جزئی در الکل است.وزن مولکولی آن 74.548 گرم بر مول و چگالی آن 1.984 اندازه گیری شده است.همچنین نقطه جوش و ذوب آن به ترتیب 2732 و 1418 درجه فارنهایت گزارش شده است.
خواص کاربردی و شیمیایی
اکثر رس‌های موجود در سازنده‌ها به خصوص سازنده‌های شیلی و مارلی در صورت جذب آب متورم شده و سپس ریزش می نمایند. در اثر ریزش رس‌ها در حین حفاری این عامل باعث گیر کردن لوله‌های حفاری در حفره می‌گردند.
سازنده‌های رسی دارای کاتیون های یک ظرفیتی می باشند که به راحتی با کاتیون‌های دیگر جابه جا می‌گردند. باتوجه به فرمولاسیون کلرید پتاسیم -K+CL می‌توان دریافت که در صورتی که کلرید پتاسیم در مجاورت رس‌های موجود در حفره حفاری قرار گیرد، یون +K در سطح این رس‌ها جایگزین کاتیون یک ظرفیتی رس گردیده و در نتیجه به دلیل پائین بودن میزان آب خواهی یا هیدراسیون پتاسیم، رس‌ها پایدارتر باقی می‌مانند و از تورم رس‌ها در اثر فیلتر شدن گل حفاری (Water Loss) جلوگیری می‌گردد. به عبارت دیگر به عنوان ممانعت کننده (Inhibitir) در سازنده‌های شیلی و مارلی کاربرد فراوان دارند.
کاربرد پتاسیم کلراید
همانگونه که بیان شد، این نمک کاربردهای بسیاری در زندگی نه تنها انسان‌ها بلکه کلیه جاندارداران دارد. از کاربرد در سلول های بدن انسان گرفته تا مشارکت در تهیه و تولید انواع کود های حیوانی، این ماده را بدل به یکی از پر کابرد ترین نمک ها بدل کرده است
خواص درمانی پتاسیم کلراید
کلرید پتاسیم می تواند جهت درمان هیپوکالمیا (hypokalemia) مورد استفاده قرار گیرد. برای اینکه سلول های بدن به وظایف خود به درستی عمل کنند، خون به سطحی از پتاسیم نیاز دارد. اشخاصی که از کمبود پتاسیم در خون خود رنج می برند، به بیماری هیپوکالمیا مبتلا هستند. در این موارد قرص های پتاسیم کلراید جهت تنظیم پتاسیم خون این بیماران تجویز می شود. معمولا غلظت پتاسیم در محلول نباید بیشتر از 40 میلی اکی والان بر لیتر باشد. همچنین سرعت تزریق این ماده نیز حدود 20 میلی اکی والان در ساعت تنظیم می گردد (غلظت و سرعت تزریق نباید از این مقادیر تجاوز کند).
خواص خوراکی پتاسیم کلراید
پتاسیم کلراید همچنین می تواند به عنوان افزودنی در غذاها مورد استفاده قرار گیرد. در بعضی از غذا ها مانند نوشدنی های ورزشی، سوپ‌ها و غلات این ماده به جای نمک خوراکی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این ماده به عنوان طعم دهنده به شیر شکلاتی، پنیر و خامه نیز مورد استفاده قرار می گیرد.
کاربردهای دیگر پتاسیم کلرید
غیر از موارد عنوان شده در بالا، این ماده همچنین در مواردی مانند تولید محصولات ضد یخ و یخ شکن، تامین مصالح صنعت ساخت و ساز، مصارف آزمایشگاهی، محصولات کاغذی، به عنوان جایگزین سدیم کلراید و نرم کننده آب شهری، آبکاری فلزات و صنعت رنگ های پوششی نیز کاربرد دارد.
مقدار کاربرد KCL
مقدار مصرف آن بنا به وضعیت زمین شناسی میدان‌های نفتی مختلف، از 5 تا 10 پوند در شبکه میباشد.
مقدار نیاز و تولید کلرید پتاسیم در کشور
بر اساس آمارهای موجود، سالانه بالغ بر ??? هزار تن کلرید پتاسیم در کشور مصرف می شود که تا سال ???? کل این مقدار از طریق واردات تأمین می‌شده است.
عوارض جانبی
این ماده در مقادیر بالا یک ماده سمی است.