Kaliumdihydrogenphosphat

Kaliumdihydrogenphosphat ist ein farb- und geruchloses Kaliumsalz der Phosphorsäure. Es ist zusammengesetzt aus einem Kalium-Kation (K⁺) und einem Dihydrogenphosphat-Anion (H₂PO₄^-). Es gehört damit zu den Dihydrogenphosphaten.

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Eigenschaften

Chemische Eigenschaften

Kaliumdihydrogenphosphat reagiert in Wasser sauer: pH 4,4 bei einer 5%igen Lösung. Wasserfreies Kaliumdihydrogenphosphat ist hygroskopisch.

Verwendung

Kaliumdihydrogenphosphat findet, vor allem in der Biochemie und verwandten Naturwissenschaften, Verwendung zur Herstellung von Pufferlösungen. Oft wird es dabei gemeinsam mit Dikaliumhydrogenphosphat eingesetzt, welches im Gegensatz zu Kaliumdihydrogenphosphat neutral reagiert. Das zugehörige basische Phosphat ist Kaliumphosphat. Durch Kombinationen der drei Salze gelangt man zu wässrigen Phosphatlösungen mit definiertem pH-Wert. Die Kaliumhydrogenphosphate können durch die entsprechenden Natriumhydrogenphosphate substituiert werden, falls Kaliumionen nicht erwünscht sind. Weiterhin wird Kaliumdihydrogenphosphat als Düngemittel und als Lebensmittelzusatzstoff (E 340) eingesetzt. Es dient dabei als Säureregulator. Unter die Bezeichnung E 340 fallen jedoch auch das sekundäre Dikaliumphosphat (K₂HPO₄) und tertiäre Kaliumphosphat (K₃PO₄).
In der nichtlinearen Optik werden in bestimmten Winkeln geschnittene Kaliumdihydrogenphosphat-Kristall-Platten zur Frequenzverdopplung verwendet. Für die Versuche zur Entwicklung der Laser-gezündeten Trägheitsfusion in der National Ignition Facility wurden mehrere Kaliumdihydrogenphosphat-Kristalle mit jeweils 318 kg Masse pro Kristall gezüchtet.

Biologische Bedeutung

Da es eine Quelle für Phosphor darstellt, kann Kaliumdihydrogenphosphat in entsprechender Konzentration zur Eutrophierung von Gewässern beitragen.

Sicherheitshinweise

Unter Einwirkung von Hitze, beispielsweise bei einem Brand, kann es zum Zerfall von Kaliumdihydrogenphosphat kommen. Dabei können unter anderem Phosphoroxide freigesetzt werden. Die LD₅₀ bei Ratten beträgt bei oraler Applikation 4640 mg/kg, bei Kaninchen (dermal) liegt sie bei mehr als 4600 mg/kg. Die Toxizität von Kaliumdihydrogenphosphat ist noch nicht vollständig geklärt.

Nachweis

Kalium-Kation

Kaliumdihydrogenphosphat lässt sich wie andere Kaliumsalze über die violette Flammenfärbung nachweisen.

Sehr spezifisch, wenn auch nicht sehr empfindlich lässt sich Kalium mit Perchlorsäure nachweisen. Dabei fällt schwerlösliches Kaliumperchlorat aus. Da Perchlorsäure und ihre Salze hochreaktiv sind, ist größte Vorsicht geboten und es empfiehlt sich, den Nachweis in sehr kleinem Maßstab durchzuführen.

Dihydrogenphosphat-Anion

Gibt man Ammoniummolybdatlösung zu einer salpetersauren, phosphathaltigen Lösung, so fällt gelbes Ammoniummolybdophosphat aus.

Arsensäure wirkt bei diesem Nachweis störend, da sie teilweise, analog zum Phosphat, als Molybdoarsenat ausgefällt wird.

Wird die Lösung zunächst neutralisiert, ergeben sich weitere Möglichkeiten für Nachweise:

Mit Silbernitrat bildet sich ein gelber Niederschlag von Silberphosphat, der sich in schwachen Säuren löst.

Bei Zugabe von Bariumchlorid fällt weißes Bariumhydrogenphosphat aus, das sich leicht in Essigsäure löst.

Literatur

• Gerhart Jander, Ewald Blasius et al.: Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum. 14. neu bearb. Aufl.. Hirzel, Stuttgart, 1995. ISBN 3777606723

Quellen

1. ↑ ^{a b c d e f} Eintrag zu Kaliumdihydrogenphosphat in der GESTIS-Stoffdatenbank des BGIA, abgerufen am 25.8.2007 (JavaScript erforderlich)

Weblink

318 Kilogramm-Kristalle aus Kaliumdihydrogenphosphat und ihre Verwendung