Kaliumchlorid

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Kristallstruktur
Struktur von Kaliumchlorid
__ K+     __ Cl
Kristallsystem

kubisch

Raumgruppe

Fm\bar{3}m

Koordinationszahlen

K[6], Cl[6]

Allgemeines
Name Kaliumchlorid
Andere Namen
  • Sylvin (Mineral)
  • Chlorkalium (hist.)
  • Digestivsalz (hist.)
  • Kalium chloratum (latinisiert)
  • E 508
Verhältnisformel KCl
CAS-Nummer 7447-40-7
PubChem 4873
ATC-Code
Kurzbeschreibung

farb- und geruchsloser Feststoff[1]

Eigenschaften
Molare Masse 74,55 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

1,98 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

773 °C[2]

Siedepunkt

1413 °C[1]

Dampfdruck

10 Pa (700 °C)[1]

Löslichkeit
Brechungsindex

1,4902[4]

Sicherheitshinweise
Bitte die eingeschränkte Gültigkeit der Gefahrstoffkennzeichnung bei Arzneimitteln beachten
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze H: keine H-Sätze
P: keine P-Sätze
Toxikologische Daten

2600 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[1]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C
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Kaliumchlorid (Sylvin), KCl, das Kaliumsalz der Salzsäure, bildet farblose, salzig-bitter schmeckende, wasserlösliche Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 773 °C[2] und einer Dichte von 1,98 g/cm3. Es löst sich bei 20 °C zu 347 g·l−1 in Wasser.[1]

Vorkommen[Bearbeiten]

Werk in der Wüste Lop Nor zur Herstellung von jährlich 1,2 Millionen Tonnen Kaliumcarbonat-Dünger aus sylvinitischem Kalisalz (Satellitenbild von 2009)

Weltweit gibt es zahlreiche kaliumchloridhaltige Salzvorkommen. Von herausragender Bedeutung sind die Vorkommen in Kanada, in der GUS und Deutschland. Bis 2014 wird das über 240 Millionen Tonnen große Vorkommen in der Wüste Lop Nor im Seebecken von Lop Nor in China mit der weltgrößten Produktionsstätte für 3 Millionen Tonnen Dünger erschlossen.[5]

In der Natur kommt Kaliumchlorid als Sylvin (Sylvit) vor. Weitere weit verbreitete kalium- und chloridhaltige Minerale und Gesteine sind Carnallit – KCl · MgCl2 · 6 H2O, Kainit – KCl · MgSO4 · 3 H2O und Sylvinit – KCl · NaCl.

Gewinnung[Bearbeiten]

Das Verfahren des Auskristallisierens des schwerer löslichen Kaliumchlorids beim Eindampfen von konzentrierten wässrigen Lösungen von Carnallit (KMgCl3 · 6 H2O) hat technisch die größte Bedeutung.[6] Auch durch Flotation von kaliumchloridhaltigen Salzgemengen, zum Beispiel im Kalibergbau gewonnener Rohsalze, kann Kaliumchlorid gewonnen werden.[7] Eine weitere Möglichkeit besteht im Heißlöseverfahren, welches ein selektives Herauslösen des KCl aus Salzgemengen auf Grund unterschiedlicher Temperaturabhängigkeiten der Löslichkeiten von Salzen erlaubt. Im ESTA-Verfahren gelingt die Gewinnung durch elektrostatische Trennung aus Salzgemengen. Durch Neutralisation von Salzsäure und Kalilauge gemäß der Gleichung

\mathrm{HCl + KOH \rightarrow H_2O + KCl}

gelingt die Darstellung.

Verwendung[Bearbeiten]

Kaliumchlorid wird in der Lebensmitteltechnik als Festigungsmittel und Geschmacksverstärker eingesetzt. Es ist in der EU als Lebensmittelzusatzstoff der Nummer E 508 ohne Höchstmengenbeschränkung (quantum satis) für alle als Zusatzstoff zugelassenen Lebensmittel erlaubt.[8]

Kaliumchlorid wird großtechnisch zur Herstellung von Kalidünger genutzt.[9] Des Weiteren ist Kaliumchlorid der Rohstoff für die Herstellung fast aller technisch genutzten Kaliumverbindungen wie beispielsweise Kaliumcarbonat, Kaliumhydroxid und auch der Legierung NaK.

Die Metallindustrie nutzt Kaliumchlorid als Härtesalz, die Emailleindustrie als Schwebemittel.[10] In der Erdölindustrie dient es zur Stimulation von Lagerstätten. Als Streusalz ist es wegen der tieferen Schmelztemperatur einer Kaliumchlorid-Wasser-Mischung auch bei Temperaturen unter −10 °C wirtschaftlich einsetzbar.[10]

Kaliumchlorid ist ein Bestandteil künstlich hergestellter isotonischer Lösungen, einer Lösung mit gleichem osmotischem Druck wie das menschliche Blut (vergleiche Ringerlösung). Auch in schmerzhemmenden Zahncremes für schmerzempfindliche Zähne ist es enthalten. Im Labor wird es zu Elektrolyt- und Aufbewahrungslösung für pH-Messelektroden und Redox-Elektroden (annähernd gesättigt mit 3 mol/l KCl-Lösung) genutzt.[10] Durch die gleiche Ionenbeweglichkeit von Kalium- und Chloridionen ist diese Lösung potentialneutral. Es dient auch als Kalibrierstandard für Betastrahlung. Kalium enthält zu 0,0118 % das Isotop 40K, dieses liefert 16350 Bq pro Kilogramm KCl, davon sind 89,28 % Betastrahlung und 10,72 % Gammastrahlung mit 1,46083 MeV.

In der Homöopathie ist es in homöopathischer Verdünnung in Schüßler-Salz Nr. 4 Kalium chloratum D6 enthalten.

Toxikologie[Bearbeiten]

Die Injektion von hohen Dosen Kaliumchlorid kann zum Herzstillstand durch Hyperkaliämie führen. Das wird beim Einschläfern von Tieren, bei der Hinrichtung durch die Giftspritze und zur Verhinderung von Lebendgeburten bei späten Schwangerschaftsabbrüchen[11] ausgenutzt. Verwendet wird es ebenfalls für kardioplegische Lösungen (Blutkardioplegie nach Calafiore) zum Einleiten des Herzstillstands bei Operationen mit Herz-Lungen-Maschinen.

Nachweis[Bearbeiten]

Der klassische Nachweis des Cl-Ions gelingt durch Fällung mit Ag+, Pb2+ oder Hg22+ als Silberchlorid AgCl, Blei(II)-chlorid PbCl2 sowie als Quecksilber(I)-chlorid Hg2Cl2. Der Nachweis des K+-Ions ist über die violette Flammenfärbung beziehungsweise Fällung als Kaliumperchlorat (KClO4) möglich. Mit Natriumtetraphenylborat kann ebenfalls ein schwerlösliches Kaliumsalz gefällt werden.

Spektroskopisch gelingt der Nachweis der Elemente zum Beispiel mittels Atomabsorptionsspektroskopie. Als Gift im menschlichen Körper gehört Kaliumchlorid zu den am schwersten nachzuweisenden Giften, die derzeit bekannt sind.

Toxikologie und Forensik[Bearbeiten]

Rechtsmedizinisch kann eine Vergiftung mit Kaliumchlorid nur schwer nachgewiesen werden. Der natürliche Spiegel steigt nach dem Tod durch Zellzerfall und damit Übertritt des intrazellulären Kaliums in alle anderen Kompartimente, schnell an. Gelingt der Nachweis einer Vergiftung, muss ein ärztlicher Behandlungsfehler durch

von der bewussten Verabreichung abgegrenzt werden.[12]

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Kaliumchlorid – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f g h i Eintrag zu Kaliumchlorid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 25. August 2007 (JavaScript erforderlich).
  2. a b The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals, 14. Auflage (Merck & Co., Inc.), Whitehouse Station, NJ, USA, 2006; ISBN 978-0-911910-00-1.
  3. Eintrag: Kaliumchlorid. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 13. März 2012.
  4. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Index of Refraction of Inorganic Crystals, S. 10-246.
  5. World's largest potash fertilizer project operational in China
  6. Die Geschichte der Chemischen Fabrik Kalk GmbH.
  7. Flotationsverfahren
  8. VERORDNUNG (EU) Nr. 1130/2011 DER KOMMISSION vom 11. November 2011 zur Änderung des Anhangs III der Verordnung (EG) Nr. 1333/2008 des Europäischen Parlaments und des Rates über Lebensmittelzusatzstoffe im Hinblick auf eine Liste der Europäischen Union der für die Verwendung in Lebensmittelzusatzstoffen, Lebensmittelenzymen, Lebensmittelaromen und Nährstoffen zugelassenen Lebensmittelzusatzstoffe, S. 189
  9. S.-P. Ballstaedt , P. Reinhard , M. Rentschler , E. Rottländer , A.A. Bodenstedt , D. Briesen , A. Bruckhaus , J. Büschenfeld , A. Hauptmann , D.A. Hiller: Veränderung von Böden durch anthropogene Einflüsse: Ein interdisziplinäres Studienbuch, Verlag Springer Berlin Heidelberg, 1997, ISBN 3-540-61556-3
  10. a b c Arnold Frederik Holleman, Egon Wiberg: Lehrbuch der anorganischen Chemie/Holleman-Wiberg. 102., verb. und stark erw. Auflage. Verlag Walter de Gruyter & Co., Berlin u. a. 2007, ISBN 3-11-017770-6.
  11. Types of Abortion Procedures, Americanpregnancy.org
  12. B. Mahfoud, et al.: Forensische Bewertung klinischer Todesfälle unter dem Verdacht iatrogener Hyperkaliämie. In: Rechtsmedizin. 13, Nr. 1, 2003, S. 18–22. doi:10.1007/s00194-002-0183-1.