科普小知识:磷酸二氢钾
1 通用名称
磷酸二氢钾(Potassium Phosphate Monobasic)。
磷酸二氢钾包括工业用和农业用,工业上主要用于缓冲剂、培养剂,也用作细菌培养剂合成清洒的调味剂,制偏磷酸钾的原料,酿造酵母的培养剂、强化剂、膨松剂、发酵助剂。农业上磷酸二氢钾用作肥料。
2 执行标准
产品标准
HG/T 2321-2016《肥料级磷酸二氢钾》
检测标准
HG/T 2321-2016《肥料级磷酸二氢钾》
GB 610.1-2008《化学试剂 砷测定通用方法 砷斑法》
GB 3049-2006《化工产品中铁含量测定的通用方法 邻菲罗啉分光光度法》
GB 3050-2000《无机化工产品中氯化物含量测定的通用方法 电位滴定法》
其它标准
GB 18382-2001《肥料标识 内容和要求》
3 理化性质
磷酸二氢钾外观通常是无色晶体或白色结晶性粉末。
磷酸二氢钾易溶于水,20℃时,溶解度为18.3g/100ml水,不溶于醇。磷酸二氢钾水溶液呈酸性,1%磷酸二氢钾溶液的pH值为4.6。
4 主要原料
生产磷酸二氢钾的主要原料包括苛性钾或碳酸钾、氯化钾、磷酸等。
5 主要工艺
磷酸二氢钾的生产工艺很多,包括中和法、萃取法、离子交换法、复分解法、结晶法和电解法等。我国企业的生产工艺多采用中和法,其次为有机萃取法、复分解法、离子交换法等。
(1)中和法。化学反应式为:
H3PO4 +KOH=KH2PO4+H2O
2H3PO4 +K2CO3=2KH2PO4+H2O+CO2↑
工艺流程简图如下:
(2)萃取法。根据有机溶剂对不同化合物具有不同溶解度的特性,选择性地使用有机溶剂进行萃取分离来制取磷酸二氢钾的方法。它是在合适的有机溶剂(S)存在下,通过氯化钾和磷酸反应,生成的盐酸几乎被萃取到有机溶剂中,待分相、分离后,磷酸二氢钾从水相中结晶出来,经洗涤、干燥即得产品磷酸二氢钾,分离后母液循环使用;盐酸由反萃剂从有机相中反萃出来,萃取剂在过程中循环使用。
(3)离子交换法。利用氯化钾溶液通过苯乙烯系阳离子交换树脂,从溶液中吸附K+,然后将磷酸二氢铵溶液通过树脂进行置换,制得磷酸二氢钾溶液,然后料液经浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥后得到成品磷酸二氢钾,结晶母液返回到浓缩工段进行回用。
6 技术要求
根据HG/T 2321-2016《肥料级磷酸二氢钾》规定,农业用磷酸二氢钾产品应符合表1技术要求。
7 使用方法
磷酸二氢钾适用于浸种、浸根、叶面喷施、滴灌,广泛适用于小麦、玉米、大豆、棉花、甘蔗等大田作物和经济作物,以及蔬菜、水果等作物。此外,磷酸二氢钾因其磷、钾含量较高,特别适合烤烟对磷、钾元素需求较高的特点。
8 包装储运
磷酸二氢钾销售包装多样,针对果蔬和花卉种植使用的有0.5kg/袋、1kg/袋、5kg/袋、10kg/袋等不同规格的产品,针对大田作物也有聚乙烯塑料编织袋(含防潮内袋),包装规格为25kg/袋和50kg/袋的产品。
磷酸二氢钾应贮存在通风、干燥、阴凉、清洁的库房内,包装要密封、防潮。不应与有毒物品和其他污染物品共贮混运。运输时要防雨淋和烈日暴晒。装卸时要小心轻放,防止包装破损。失火时,可用水、沙土、各种灭火器进行扑救。
9 鉴别方法
(1)价格判断。磷酸二氢钾属于高浓度磷、钾二元素水溶性肥料,水溶性好、作物吸收利用率高、肥效好,因此价格相对较高。(2017年4月市场零售价格约18元/kg)
(2)外观鉴别。个别无良企业或商家以硫酸钾、硫酸钠等假冒磷酸二氢钾,使得农民在购买时常常无法辨别真伪。硫酸钾和硫酸钠外观发白,而磷酸二氢钾晶体透明,从外观上可简单识别。
(3)其它方法。a、取少许在铁片上加热,溶解为透明液体,冷却后凝固成半透明的玻璃状物质为真品。如外观呈白色结晶或粉末状,取少量在阳光下暴晒,性状和色泽不发生变化的基本可以认为是真品。b、取玻璃杯一个,到大半杯温水,向水中投入食用纯碱50克,然后搅拌至纯碱完全溶解,取10克磷酸二氢钾加入纯碱溶液中,如有大量气泡冒出,即为真品,如果出现大量絮状沉淀或者有其它反应,说明均为假冒伪劣产品。c、用火烧,如有氨的味道,均为假冒伪劣产品,因为真品不含氮。d、磷酸二氢钾水溶液中加入硫酸锌、硫酸亚铁后会产生沉淀,如果用硫酸镁造假其水溶液加入硫酸锌、硫酸亚铁后不会产生沉淀。