Kaliumchlorid

Kristallstruktur
	Struktur von Kaliumchlorid
	Vorlage:Farbe K+ 0 Vorlage:Farbe Cl−
Kristallsystem	kubisch
Raumgruppe	Fm3m (Nr. 225)
Koordinationszahlen	K[6], Cl[6]
Allgemeines
Name	Kaliumchlorid
Andere Namen	Sylvin (Mineral); Chlorkalium (hist.); Digestivsalz (hist.); Kalium chloratum (latinisiert); MOP; Vorlage:E-Nummer; Vorlage:INCI;
Verhältnisformel	KCl
Kurzbeschreibung	farb- und geruchloser, hygroskopischer Feststoff<ref name="GESTIS"/>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	231-211-8
ECHA-InfoCard	100.028.374
PubChem	4873
ChemSpider	4707
DrugBank	DB00761
Wikidata	[[:d:Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1464: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)\|Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1464: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)]]
Arzneistoffangaben
ATC-Code	A12BA01; B05XA01;
Eigenschaften
Molare Masse	74,55 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,98 g·cm−3<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Schmelzpunkt	773 °C<ref name="MERCK Index">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.</ref>
Siedepunkt	1413 °C<ref name="GESTIS"/>
Dampfdruck	10 Pa (700 °C)<ref name="GESTIS"/>
Löslichkeit	gut (347 g·l−1 bei 20 °C) in Wasser<ref name="GESTIS"/>; nahezu unlöslich in Aceton und Ether<ref name="römpponline">Eintrag zu Kaliumchlorid. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref>;
Brechungsindex	1,4902<ref name="CRC90_10_246">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.</ref>
Sicherheitshinweise
	Bitte die Befreiung von der Kennzeichnungspflicht für Arzneimittel, Medizinprodukte, Kosmetika, Lebensmittel und Futtermittel beachten
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="GESTIS" />	keine GHS-Piktogramme
	keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze	H: keine H-Sätze
	P: keine P-Sätze
Toxikologische Daten	2600 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="GESTIS"/>; 880 mg·l−1 (LC50, Fisch, 96 h)<ref name="GESTIS"/>; 419 mg·l−1 (LC50, Krebstiere, 48 h, Medianwert)<ref name="GESTIS"/>; 141 mg·l−1 (EC50, Krebstiere, 48 h)<ref name="GESTIS"/>;
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Kaliumchlorid (KCl), das Kaliumsalz der Salzsäure, bildet farblose, salzig-bitter schmeckende, wasserlösliche Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 773 °C<ref name="MERCK Index"/> und einer Dichte von 1,98 g/cm³. Es löst sich bei 20 °C zu 347 g·l⁻¹ in Wasser.<ref name="GESTIS"/> Als Mineral heißt es Sylvin.

Vorkommen

Weltweit gibt es zahlreiche kaliumchloridhaltige Salzvorkommen. Von herausragender Bedeutung sind die Vorkommen in Kanada, in der GUS und Deutschland. Daneben wurde in den 2000er- und 2010er-Jahren 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. Die Verantwortung trägt ein Tochterunternehmen der großen staatlichen Investmentholding SDIC namens SDIC Xinjiang Lop Nor Potash (im Logo SDIC Xinjiang Luobupo Potash geschrieben). Seit 2008 ist die Produktion in Betrieb. In der Folge wurde in umfangreiche Erweiterungsprojekte investiert.<ref>World's largest potash fertilizer project operational in China</ref>

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.

Eigenschaften

Kaliumchlorid ist ein hygroskopischer, kristalliner, farb- und geruchloser Feststoff, der leicht löslich in Wasser ist.<ref name="GESTIS" /> Je nach Konzentration schmeckt die Verbindung süß (0,009 molare Konzentration), über bitter (0,03) und bitter salzig (0,1) bis salzig, bitter, sauer (0,2–0,5).<ref name="Horst Ahlers, Renate Reisch, Lei Wang">Horst Ahlers, Renate Reisch, Lei Wang: Elektronisch riechen, schmecken etc. Elektronische Sinnessensorik für Lebensmittel, Medizin, Umwelt und Technik. Beuth Verlag, 2010, ISBN 978-3-410-17387-8, S. 65 (eingeschränkte Vorschau in der Google-BuchsucheSkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:GoogleBook“ ist nicht vorhanden.). </ref> Die Verbindung besitzt eine kubische Kristallstruktur mit der Raumgruppe Fm3m (Raumgruppen-Nr. 225)Vorlage:Raumgruppe/225.<ref name="Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner">Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. Walter de Gruyter, 2011, ISBN 978-3-11-083686-8, S. 317 (eingeschränkte Vorschau in der Google-BuchsucheSkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:GoogleBook“ ist nicht vorhanden.). </ref> Bei hohen Drücken geht diese in eine Caesiumchloridstruktur über.<ref name="DOI10.1016/0022-3697(91)90181-X">Andrew J. Campbell, Dion L. Heinz: Compression of KCl in the B2 structure to 56 GPa. In: Journal of Physics and Chemistry of Solids. 52, 1991, S. 495, doi:10.1016/0022-3697(91)90181-X.</ref> Hydrate sind von Kaliumchlorid nicht bekannt.<ref>Grundlagen und Hauptgruppenelemente. Walter de Gruyter GmbH & Co KG, 2016, ISBN 978-3-11-049340-5 (eingeschränkte Vorschau in der Google-BuchsucheSkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:GoogleBook“ ist nicht vorhanden.). </ref>

Datei:Potassium chloride.jpg

Kaliumchlorid

Gewinnung

Datei:Kaliumchlorid-Feld in der Wüste Lop Nor.jpg

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

Das Verfahren des Auskristallisierens des schwerer löslichen Kaliumchlorids beim Eindampfen von konzentrierten wässrigen Lösungen von Carnallit (KMgCl₃ · 6 H₂O) hat technisch die größte Bedeutung.<ref>Die Geschichte der Chemischen Fabrik Kalk GmbH.</ref> Auch durch Flotation von kaliumchloridhaltigen Salzgemengen, zum Beispiel im Kalibergbau gewonnener Rohsalze, kann Kaliumchlorid gewonnen werden.<ref>Flotationsverfahren</ref> 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

gelingt die Darstellung.

Verwendung

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 für Zusatzstoffe zugelassenen Lebensmittel erlaubt.<ref>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 (PDF)Vorlage:Abrufdatum, S. 189.</ref> Zudem findet es Verwendung als Bestandteil künstlicher Speisesalze, z. B. Pansalz, zur Einsparung bzw. Ersatz von Natriumchlorid (Kochsalz). Hierbei legen Studien nahe, dass der 25%ige Ersatz von Natrium- durch Kaliumchlorid das Risiko von Herzinfarkten und Schlaganfällen sowie die Gesamtsterberate senkt.<ref>Salzersatz mit Kaliumchlorid hat offenbar Vorteile für Herz und Gefäße. Abgerufen am 26. März 2023. </ref>

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

Die Stahlindustrie nutzt Kaliumchlorid als Härtesalz, in Emaille-Suspensionen dient es als Schwebemittel.<ref name="howi">A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.</ref> 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.<ref name="howi" />

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.<ref name="howi" /> 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.

Beim Hydraulic Fracturing wird es als Tonstabilisator meistens mit Wasser, Sand und anderen Chemikalien in die Erde gepumpt, um die Gesteinsschichten aufzubrechen.

Toxikologie und Forensik

Die Injektion von hohen Dosen Kaliumchlorid kann zum Herzstillstand durch Hyperkaliämie führen. Das wird bei der Hinrichtung durch die Giftspritze und zur Verhinderung von Lebendgeburten bei späten Schwangerschaftsabbrüchen<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />Types of Abortion Procedures (Memento vom 18. April 2009 im Internet Archive), Americanpregnancy.org</ref> genutzt. Verwendet wird es ebenfalls für kardioplegische Lösungen (Blutkardioplegie nach Calafiore) zum Einleiten des Herzstillstands bei Operationen mit Herz-Lungen-Maschinen.

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

Überdosierung einer oralen Kaliumgabe oder Einnahme von Kalium-steigernden Medikamenten (Spironolacton, ACE-Hemmer etc.) im Rahmen einer Niereninsuffizienz,
Überdosierung im Rahmen einer intravenösen Gabe,
versehentliche Fehlinfusion

Nachweis

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.

Weblinks

Commons: Kaliumchlorid – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Kaliumchlorid – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

Vorlage:Hinweisbaustein