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Kaliumchlorid

Stoffdaten und Eigenschaften.



Kaliumchlorid ist eine anorganische Verbindung aus der Gruppe der Halogenide, die chemisch als Kaliumsalz der Salzsäure beschrieben wird. In der Substanz liegt das Kalium in Form positiv geladener K+-Kationen und Chlor als negativ geladenes Chlorid-Anionen Cl- vor.

Bezeichnungen und Formeln

Summenformel
KCl
Molekulargewicht, Molekülmasse
74,548 (g/mol)
CAS-Nummer
7447-40-7
EINECS EC-Nummer (EG-Nummer)
231-211-8
InChI Key
WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M

Weitere Bezeichnungen
Sylvin; Chlorkalium; Digestivsalz; Kalium chloratum

INCI-Bezeichnung
Potassium chloride

Englische Bezeichnung
Potassium chloride; Muriate of potash; Sylvite

Verwendung

Kaliumchlorid ist ein vielfältig genutztes Salz in Industrie, Landwirtschaft, Ernährung und Medizin. Gelegentlich wird die Chemikalie mit Zusatzstoffen zur Verhinderung des Zusammenbackens bzw. Verklumpens mit Magnesiumcarbonat, Siliciumdioxid oder anderen Verdindungen versetzt (Kennzeichung: Mit Antiback bzw. Antibackmittel) in den Handel gebracht.

Der Großteil des industriell produzierten Kaliumchlorids wird zur Herstellung von Düngemitteln verwendet, die als Kali-Dünger bezeichnet werden und den für das Wachstum von Pflanzen benötigten Mineralstoff Kalium liefern.

Einsatz in Kosmetika

Zugelassener Inhaltsstoff von Kosmetika und Körperpflegeprodukten zur Regelung der Viskosität der Zubereitung.

Quelle: CosIng (Cosmetic Ingredient Database der EU) Nummer: 36948.

 

Einsatz in Lebensmitteln

Lebensmittelzusatzstoff E-Nummer:
E508 (Geschmacksverstärker)

Kaliumchlorid ist in der EU ein zugelassener Lebensmittel-Zusatzstoff in der Funktion als Geschmacksverstärker. Die Substanz wird hauptsächlich in Fertiggerichten, Gewürzmischungen, natriumarmen oder kalorienreduzierten Gerichten und Speisesalzen eingesetzt. Eine Begrenzung der Höchstmenge gibt es nicht (quantum satis).

Siehe auch: EU Datenbank der Lebensmittel-Zusatzstoffe, Internal Ref. No. 226 [engl.].

 

Wirkstoff Kaliumchlorid

ATC-Code A12BA01: Mineralstoffe, Kalium.
ATC-Code A12BA51: Mineralstoffe, Kombinationen.
ATC-Code B05XA01: Peritonealdialyse-Lösungen; Additiva zu i.v.-Lösungen; Elektrolytlösungen.

Kaliumchlorid wird zur Behandlung von Hypokaliämie (Kaliummangel im Blut) als Quelle für den Mineralstoff Kalium medizinisch eingesetzt. Die Substanz ist zudem Bestandteil verschiedener Elektrolyt-Lösungen wie zum Beispiel der Ringer-Lösung und Additiv in Peritonealdialyse-Lösungen. Eine Überdosierung kann zu einer Hyperkaliämie führen, die die Signalübertragung der Zellen in erheblichen Maße stören kann.

Detail-Informationen zum Wirkstoff in englischer Sprache: Siehe unter DrugBank DB00761.

Herstellung

Kaliumchlorid wird überwiegend aus den Mineralien Sylvit und Carnallit (Kali-Bergbau) oder auch aus Salzwasser gewonnen. Darüber hinaus ist es Nebenprodukt bei der Synthese von Salpetersäure aus Kaliumnitrat. Der größte Teil des global benötigten Kaliumchlorids wird in Saskatchewan, Kanada sowie in Russland und Weißrussland als Kali in landwirtschaftlicher und industrieller Qualität gewonnen. Allein die kanadische Provinz Saskatchewan produzierte 2017 über 25% der weltweiten Kaliproduktion.

Im Labor lässt sich das Salz durch Umsetzung equivalenter Mengen von Salzsäure und Kaliumhydroxid gewinnen.

Daten und Eigenschaften

Reines Kaliumchlorid liegt in der Regel als weißes, geruchloses, stark salzig und leicht bitter schmeckendes, hygroskopisches Pulver bzw. als farblose, längliche, prismatische oder kubische Kristalle vor.

Schmelzpunkt
770 °C
Siedepunkt
1420 °C
Dichte bei 20 °C
1,984 g cm-3
pKa
-7
Löslichkeit
+ Gut löslich in Wasser (siehe unten), Glycerin.
- Unlöslich in Alkohol (0,00288 g/L bei 25 °C), Aceton und Ether.
Brechungsindex n
1,4902
Standard-Bildungsenthalpie Δf0
-436 kJ mol-1 (25 °C)
Molare Standard-Entropie Sm0
83 kJ mol-1 K-1 (25 °C)
Magnetische Suszeptibilität χ
-39,0 × 10-6 cm3 mol-1

Kristallstruktur:

Kubisch flächenzentriert, Raumgruppe Fm3m - Nr. 225; a = 629,2 pm. Jeweils oktahedrale Koordination der Ionen.

 

Kaliumchlorid-Lösung:

Festes Kaliumchlorid ist in Abhängigkeit von der Temperatur gut wasserlöslich:

TemperaturLöslichkeit in g/L
0 °C281
10 °C312
20 °C339,7
25 °C355
30 °C372
40 °C402
50 °C431

 

Eine vollständig gesättigte Kaliumchloridlösung erhält man bei 20 °C durch Lösen von 339,7 Gramm KCl im einem Liter Wasser. Der Siedepunkt dieser Lösung liegt bei 108,6 °C, die Dichte bei 1,18 g cm-3.

Die nachfolgende Tabelle bildet einige Daten und Eigenschaften (Stoffmengenkonzentration c (Molarität), Massenkonzentration β, Dichte ρ, Brechnungsindex nD) wäßriger Kaliumchlorid-Lösungen in Abhängigkeit vom Massenanteil an KCl ab. Die Werte gelten für eine Temperatur von 20 °C.

 

Massen-
prozente
c
[mol/L]
β
[g/L]
Molalität b
[mol/kg]
Dichte ρ
[g cm-3]
Brechungsindex
nD
0,5 %0,0675,0070,0671,00141,3337
1 %0,13510,0460,1351,00461,3343
2 %0,27120,2200,2741,01101,3357
3 %0,40930,5220,4151,01741,3371
4 %0,54940,9560,5591,02391,3384
5 %0,69151,5200,7061,03041,3398
6 %0,83562,2140,8561,03691,3411
7 %0,98073,0381,0101,04341,3425
8 %1,12784,0001,1661,05001,3438
9 %1,27695,0941,3271,05661,3452
10 %1,426106,3301,4901,06331,3466
11 %1,579117,7001,6581,07001,3479
12 %1,733129,2161,8291,07681,3493
13 %1,890140,8682,0041,08361,3507
14 %2,048152,6702,1841,09051,3521
15 %2,208164,6102,3671,09741,3535
16 %2,370176,6882,5551,10431,3549
17 %2,534188,9382,7471,11141,3563
18 %2,701201,3302,9451,11851,3577
19 %2,869213,8643,1471,12561,3592
20 %3,039226,5603,3541,13281,3606
21 %3,211239,3793,5661,13991,3622
22 %3,386252,4283,7831,14741,3635
23 %3,562265,5354,0071,15451,3651
24 %3,742278,9524,2361,16231,3665
25 %3,924292,5254,4711,17011,3679

 

In der Medizin verwendete Elektrolylösungen mit Kaliumchlorid wie die Ringer-Lösung enthalten 4 bis 5 mmol/L Kaliumionen.

Die relative Feuchte über einer gesättigten KCl-Lösung in einem Behälter beträgt bei 23 °C konstant 85 %.

Festes Kaliumchlorid ist in Abhängigkeit von der Temperatur gut wasserlöslich:

TemperaturLöslichkeit in g/L
0 °C281
10 °C312
20 °C339,7
25 °C355
30 °C372
40 °C402
50 °C431

 

Eine vollständig gesättigte Kaliumchloridlösung erhält man bei 20 °C durch Lösen von 339,7 Gramm KCl im einem Liter Wasser. Der Siedepunkt dieser Lösung liegt bei 108,6 °C, die Dichte bei 1,18 g cm-3.

Die nachfolgende Tabelle bildet einige Daten und Eigenschaften (Stoffmengenkonzentration c (Molarität), Massenkonzentration β, Dichte ρ, Brechnungsindex nD) wäßriger Kaliumchlorid-Lösungen in Abhängigkeit vom Massenanteil an KCl ab. Die Werte gelten für eine Temperatur von 20 °C.

 

Massen-
prozente
c
[mol/L]
β
[g/L]
Molalität b
[mol/kg]
Dichte ρ
[g cm-3]
Brechungsindex
nD
0,5 %0,0675,0070,0671,00141,3337
1 %0,13510,0460,1351,00461,3343
2 %0,27120,2200,2741,01101,3357
3 %0,40930,5220,4151,01741,3371
4 %0,54940,9560,5591,02391,3384
5 %0,69151,5200,7061,03041,3398
6 %0,83562,2140,8561,03691,3411
7 %0,98073,0381,0101,04341,3425
8 %1,12784,0001,1661,05001,3438
9 %1,27695,0941,3271,05661,3452
10 %1,426106,3301,4901,06331,3466
11 %1,579117,7001,6581,07001,3479
12 %1,733129,2161,8291,07681,3493
13 %1,890140,8682,0041,08361,3507
14 %2,048152,6702,1841,09051,3521
15 %2,208164,6102,3671,09741,3535
16 %2,370176,6882,5551,10431,3549
17 %2,534188,9382,7471,11141,3563
18 %2,701201,3302,9451,11851,3577
19 %2,869213,8643,1471,12561,3592
20 %3,039226,5603,3541,13281,3606
21 %3,211239,3793,5661,13991,3622
22 %3,386252,4283,7831,14741,3635
23 %3,562265,5354,0071,15451,3651
24 %3,742278,9524,2361,16231,3665
25 %3,924292,5254,4711,17011,3679

 

In der Medizin verwendete Elektrolylösungen mit Kaliumchlorid wie die Ringer-Lösung enthalten 4 bis 5 mmol/L Kaliumionen.

Die relative Feuchte über einer gesättigten KCl-Lösung in einem Behälter beträgt bei 23 °C konstant 85 %.

 

Prozentuale Zusammensetzung:

Massenbezogene elementare Zusammensetzung der Verbindung KCl, berechnet auf Grundlage der Molekülmasse.

AtomAnzahlElement
Atommasse Ar*
GesamtAnteilK1Kalium
39,0983 u
39,0983 u52,447 %Cl1Chlor
35,45 u
(35,446 u bis 35,457 u)
35,45 u47,553 %

* Gegebenfalls ist das Intervall der relativen Atommasse angegeben.

 

Weitere berechnete Daten

Die molare Masse ist M = 74,5483 Gramm pro Mol.

Die Stoffmenge von einem Kilogramm der Substanz ist n = 13,414 mol.

Die Stoffmenge von einem Gramm der Substanz ist n = 0,013 mol.

 

Isotopen-Zusammensetzung

Übersicht über die an der chemischen Verbindung KCl beteiligten natürlichen Isotope bzw. Nuklide.

Monoisotopische Masse: 73,93255919 Da - bezogen auf 39K35Cl.

 

Element
(Anteil %)
IsotopName des IsotopsIsotopenmasse
Halbwertszeit, (Anteil am Element)
Prozent-Anteil
an der Masse
K
(52.45 %)
39KKalium-3938,96370649(3) u
stabil (93,2581 %)
48,91102 %40KKalium-4039,9639982(4) u
1,248(3) × 109 Jahre (0,0117 %)
0,00614 %41KKalium-4140,96182526(3) u
stabil (6,7302 %)
3,52978 %Cl
(47.55 %)
35ClChlor-3534,9688527(3) u
stabil (75,8 %)
36,04522 %36ClChlor-3635,96830682(4) u
3,013(15) × 105 Jahre
Spuren37ClChlor-3736,9659026(4) u
stabil (24,2 %)
11,50784 %

 

Externe Datenbanken und Datenquellen

PubChem:ID 4873ChemSpider:ID 4707Kegg Datenbank:ID D02060ECHA:Substance Infocard 100.028.374UNII der FDA (USA):Unique Ingredient Identifier 660YQ98I10EPA Chemistry Dashboard:DTXSID5021178

 

Weitere Identifikatoren

SMILES[Cl-].[K+]InChI StukturcodeInChI=1S/ClH.K/h1H;/q;+1/p-1

 

Literatur und Quellen

[1] - Maged Younes, Gabriele Aquilina, Laurence Castle et al.:
Re‐evaluation of hydrochloric acid (E 507), potassium chloride (E 508), calcium chloride (E 509) and magnesium chloride (E 511) as food additives.
In: EFSA Journal, (2019), DOI 10.2903/j.efsa.2019.5751.

 


Letzte Änderung am 09.01.2021.



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