โพแทสเซียมฟอสเฟต (K3PO4): โครงสร้างคุณสมบัติการใช้งาน - เคมี - 2026

โพแทสเซียมฟอสเฟตเป็นสารอนินทรีประกอบด้วยสามโพแทสเซียมไอออน K ⁺และ PO ฟอสเฟตไอออน₄ 3- สูตรทางเคมีของมันคือ K ₃ PO 4 เป็นผลึกของแข็งไม่มีสีหรือสีขาว มันเป็นที่ละลายในน้ำมากขึ้นรูปโซลูชั่นอัลคาไลน์ที่เป็นกับหลายไอออน OH ^-ดังนั้นค่า pH พื้นฐาน

ฟอสเฟตไอออนมีหน้าที่สำคัญในเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการกักเก็บพลังงาน โพแทสเซียมฟอสเฟตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในปฏิกิริยาเคมีอินทรีย์ที่มันสามารถทำหน้าที่เป็นฐาน, ที่อยู่, การ H ⁺โปรตอน นอกจากนี้ยังสามารถทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวเร่งปฏิกิริยาบางอย่าง

โพแทสเซียมแข็งK ₃ PO ₄ฟอสเฟต Xavier13540 ที่ Chinese Wikipedia ที่มา: Wikimedia Commons

ถูกนำมาใช้เพื่อลดการโจมตีของแมลงบางชนิดในต้นข้าวสาลีเนื่องจากทำให้พวกมันต้านทานสิ่งเหล่านี้ได้ดีขึ้น อย่างไรก็ตามมีการสังเกตว่ามันชอบวิวัฒนาการของก๊าซมีเทน (CH ₄ ) ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกจากจุลินทรีย์ของข้าว

ถูกใช้เป็นยาระบายเพื่อเพิ่มระยะเวลาในการดมยาสลบเพื่อหยุดฟันผุและช่วยเคลือบพื้นผิวรวมถึงการใช้งานอื่น ๆ

โครงสร้าง

โพแทสเซียมฟอสเฟตถูกสร้างขึ้นจากสาม K ⁺ไพเพอร์โพแทสเซียมและ PO ₄ ^3-ฟอสเฟตไอออน

ฟอสเฟตไอออน PO ₄ ^3-ประกอบด้วยอะตอมฟอสฟอรัส (P) หนึ่งอะตอมและออกซิเจนสี่อะตอม (O) โดยฟอสฟอรัสมีสถานะออกซิเดชั่นที่ +5 และออกซีเจนเป็นความจุ -2

โครงสร้างของโพแทสเซียมฟอสเฟต K ₃ PO ₄ . Edgar181 ที่มา: Wikimedia Commons

ศัพท์เฉพาะ

• โพแทสเซียมฟอสเฟต
• ไตรโปตัสเซียมฟอสเฟต
• โพแทสเซียมฟอสเฟต Tribasic
• ไตรโปตัสเซียมออร์โธฟอสเฟต

คุณสมบัติ

สภาพร่างกาย

ของแข็งผลึกไม่มีสีหรือสีขาว

น้ำหนักโมเลกุล

212.27 ก. / โมล

จุดหลอมเหลว

1340ºC

ความหนาแน่น

2,564 ก. / ซม. ³

การละลาย

ละลายน้ำได้มาก: 106 g / 100 g ของน้ำที่ 25 ° C ไม่ละลายในเอทานอล

พีเอช

สารละลายที่มี 1% K ₃ PO ₄มี pH 11.5-12.3

คุณสมบัติทางเคมี

เมื่อละลายในน้ำที่แยกโพแทสเซียมฟอสเฟตเข้าไปในสามโพแทสเซียมไพเพอร์ K ⁺และไอออนฟอสเฟต PO ₄ 3- ไอออนฟอสเฟตยิงโปรตอนจากน้ำและไฮโดรเจนฟอสเฟตไอออน HPO ₄ ^2- จะเกิดขึ้น หลังใช้เวลาในการเปิดโปรตอนอื่นจากน้ำและกลายเป็นฟอสเฟต dihydrogen ไอออน H ₂ PO ₄ -

PO ₄ ^3- + H ₂ O ⇔ HPO ₄ ^2- + OH-

HPO ₄ ^2- + H ₂ O ⇔ H ₂ PO ₄ ^- + OH ^-

เมื่อเกิดไอออน OH ^-สารละลายในน้ำจะกลายเป็นด่าง

คุณสมบัติอื่น ๆ

นอกจากรูปแบบที่ปราศจากน้ำแล้วยังมีรูปแบบไฮเดรตอีกหลายรูปแบบ นั่นหมายความว่าโมเลกุล K ₃ PO ₄สามารถมาพร้อมกับโมเลกุลของน้ำอย่างน้อยหนึ่งโมเลกุลภายในโครงสร้างผลึก

ด้วยเหตุนี้จึงสามารถก่อตัวขึ้นได้ตัวอย่างเช่นโมโนไฮเดรต K ₃ PO ₄ H ₂ O ไตรไฮเดรต K ₃ PO ₄ .3H ₂ O เฮปตาไฮเดรตและโนไฮเดรต

บทบาทของฟอสเฟตในร่างกายมนุษย์

ฟอสเฟตไอออน PO ₄ ^3-เป็นประจุลบที่มีอยู่มากที่สุดภายในเซลล์และมีบทบาทสำคัญในการกักเก็บพลังงาน

ฟอสเฟตไอออนยังมีส่วนร่วมในกิจกรรมการสร้างและโภชนาการของกระดูกและฟันเนื่องจากควบคุมความเข้มข้นของแคลเซียมในซีรั่มในเลือดและในปฏิกิริยาการถ่ายเทพลังงานจำนวนมากในเซลล์

การได้รับ

โพแทสเซียมฟอสเฟตสามารถรับได้เริ่มต้นจากการเกิดปฏิกิริยาระหว่างโพแทสเซียมคลอไรด์และโพแทสเซียมคลอไรด์แอมโมเนียมฟอสเฟต (NH ₄ ) ₃ PO 4

โพแทสเซียมคลอไรด์ + แอมโมเนียมฟอสเฟต→โพแทสเซียมฟอสเฟต + แอมโมเนียมคลอไรด์

3 KCl + (NH ₄ ) ₃ PO ₄ → K ₃ PO ₄ + 3 NH ₄ Cl

การประยุกต์ใช้งาน

เป็นพื้นฐานในปฏิกิริยาเคมีอินทรีย์

โพแทสเซียมฟอสเฟต K ₃ PO ₄ถูกใช้ในปฏิกิริยาเคมีอินทรีย์ต่างๆ ตัวอย่างเช่นใช้ในการสังเคราะห์ acetylenes โดยเริ่มจากสารประกอบ dibrominated

ในการสังเคราะห์นี้การคายน้ำจะเกิดขึ้น (การกำจัดไฮโดรเจนและโบรมีน) โดยที่ของแข็งที่ปราศจากน้ำK ₃ PO ₄ (ไม่มีน้ำ) ทำหน้าที่เป็นฐานอ่อนและรับโปรตอนสองตัวจากโมเลกุลอะตอมโบรมีนทั้งสองจะถูกกำจัดและ อะเซทิลีนที่สอดคล้องกัน

C ₆ H ₅ -CHBr-CH ₂ Br + 2 K ₃ PO ₄ → C ₆ H ₅ -C≡CH + 2 KBr + 2 K ₂ HPO ₄

ผู้แต่ง: Clker-Free-Vector-Images ที่มา: Pixabay

เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

K ₃ PO ₄ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาเคมีอินทรีย์ต่างๆ ตัวอย่างเช่นมันถูกใช้เป็นของแข็งเพื่อให้ได้ไบโอดีเซลจากน้ำมันทอดที่ใช้แล้ว

ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงคล้ายกับน้ำมันดีเซล แต่ได้จากไขมันธรรมชาติหรือน้ำมันที่ใช้หรือไม่

โพแทสเซียมฟอสเฟตมีประสิทธิภาพในการเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวเร่งปฏิกิริยานี้มากกว่าโซเดียมฟอสเฟต Na ₃ PO ₄และแคลเซียมออกไซด์ CaO

ในการเกษตร

K ₃ PO ₄ถูกนำมาใช้เพื่อรักษาต้นข้าวสาลีและทำให้ต้านทานต่อศัตรูพืชบางชนิด

ต้นข้าวสาลีสามารถรักษาได้ด้วย K ₃ PO ₄เพื่อให้ทนทานต่อแมลงบางชนิด ผู้แต่ง: Hans Braxmeier ที่มา: Pixabay

นักวิจัยบางคนปฏิบัติต่อต้นอ่อนข้าวสาลีด้วยโพแทสเซียมฟอสเฟตและพบว่ามันก่อให้เกิดความต้านทานต่อเพลี้ยไฟ Diuraphis noxia ซึ่งเป็นแมลงที่โจมตีพืชเหล่านี้

หลังจากใช้สารละลาย K ₃ PO ₄แบบเจือจางลงบนต้นกล้าอาการที่เกิดจากแมลงเหล่านี้มีความรุนแรงน้อยลงและจำนวนเพลี้ยที่กินอาหารลดลง

ผู้แต่ง: Hans Braxmeier ที่มา: Pixabay

ในการใช้งานทางการแพทย์

โพแทสเซียมฟอสเฟตถูกใช้เพื่อปรับเปลี่ยนฤทธิ์ของยาชาลิโดเคนซึ่งเป็นยาชาเฉพาะที่ ยาชาเฉพาะที่เป็นยาที่เมื่อนำไปใช้กับพื้นที่ของร่างกายจะทำให้สูญเสียความไวต่อความเจ็บปวดในบริเวณนั้น

พบว่า K ₃ PO ₄ช่วยให้การระงับความรู้สึกเฉพาะที่ของ lidocaine นานขึ้น

เป็นยาระบาย

โพแทสเซียมฟอสเฟตช่วยเพิ่มการไหลเวียนของเนื้อหาในลำไส้เนื่องจากช่วยกักเก็บน้ำไว้ในลำไส้ซึ่งจะทำให้กล้ามเนื้อลำไส้หดตัวโดยทางอ้อม

ทางสัตวแพทยศาสตร์

K ₃ PO ₄ใช้ในสัตว์ที่เป็นโรคเบาหวานคีโตอะซิโดซิส (ภาวะแทรกซ้อนของโรคเบาหวาน) เพื่อรักษาภาวะน้ำตาลในเลือด (ฟอสเฟตในเลือดน้อยเกินไป)

อย่างไรก็ตามเมื่อได้รับมากเกินไปอาจทำให้เกิดภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ (แคลเซียมต่ำในเลือด) ภาวะไขมันในเลือดสูง (ฟอสเฟตส่วนเกินในเลือด) การหดตัวของกล้ามเนื้อโดยไม่สมัครใจการใส่แร่ของเนื้อเยื่ออ่อนและไตวาย

สุนัขที่เป็นโรคกรดจากเบาหวานสามารถรักษาได้ด้วยโพแทสเซียมฟอสเฟต ผู้แต่ง: David Mark ที่มา: Pixabay

ในการได้รับ DNA

โพแทสเซียมฟอสเฟตถูกใช้เป็นบัฟเฟอร์ในการฟอก DNA ในห้องปฏิบัติการพันธุศาสตร์

DNA เป็นโปรตีนที่พบในเซลล์และมีข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาและการทำงานของสิ่งมีชีวิต

โดยการแยกดีเอ็นเอนักวิทยาศาสตร์ได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับลักษณะที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมซึ่งเป็นสาเหตุที่โพแทสเซียมฟอสเฟตมีประโยชน์มาก

การวาดโมเลกุลดีเอ็นเอ ผู้แต่ง: PublicDomainPictures ที่มา: Pixabay

ในการใช้งานต่างๆ

โพแทสเซียมฟอสเฟต K ₃ PO ₄ทำหน้าที่:

• เป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร
• สำหรับการเปลี่ยนอิเล็กโทรไลต์
• เป็นบัฟเฟอร์นั่นคือเป็นระบบเคมีที่ช่วยควบคุมระดับของ OH ^-หรือไฮโดรเจน H ⁺ไอออนในสารละลายในน้ำ
• เพื่อชะลอหรือยับยั้งฟันผุ
• เป็นสารยับยั้งการกัดกร่อนและสารกันเชื้อรา
• เป็นตัวแทนรักษาพื้นผิวและสารเคลือบผิว
• เป็นสารป้องกันการแข็งตัว
• ในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด

ท่อสึกกร่อน K ₃ PO ₄ช่วยให้หลีกเลี่ยงการกัดกร่อนในท่อของอุตสาหกรรมหรือกระบวนการบางอย่างได้ ผู้แต่ง: Michael Gaida ที่มา: Pixabay

ด้านลบสำหรับใช้ในการเกษตร

นักวิจัยบางคนพบว่าการเพิ่ม K ₃ PO ₄ในการเพาะเลี้ยงข้าวจะช่วยเพิ่มการปล่อยก๊าซมีเทน (CH ₄ ) สู่ชั้นบรรยากาศ ก๊าซมีเทนเป็นก๊าซที่ก่อให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกและเพิ่มอุณหภูมิให้กับโลกของเรา

อ้างอิง

1. หอสมุดแพทยศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา (2019) โพแทสเซียมฟอสเฟต กู้คืนจาก pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Panciera, DL (2012). การบำบัดด้วยของเหลวในความผิดปกติของต่อมไร้ท่อและการเผาผลาญ การเสริมฟอสฟอรัส ในความผิดปกติของของไหลอิเล็กโทรไลต์และกรดเบสในการปฏิบัติในสัตว์เล็ก (ฉบับที่สี่) กู้คืนจาก sciencedirect.com.
3. Shenawi-Khalil, S. et al. (2012) การสังเคราะห์ acetylenes โดยการ dehydrobromination โดยใช้โพแทสเซียมฟอสเฟตที่เป็นของแข็งเป็นเบสภายใต้สภาวะการถ่ายโอนเฟส Tetrahedron Letters, Volume 53, Issue 18, 2012, Pages 2295-2297. กู้คืนจาก sciencedirect.com.
4. Guan, G. et al. (2009) ไตรโพแทสเซียมฟอสเฟตเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นของแข็งสำหรับการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันปรุงอาหารเหลือทิ้ง เทคโนโลยีการแปรรูปเชื้อเพลิง, เล่มที่ 90, ฉบับที่ 4, 2552, หน้า 520-524. กู้คืนจาก sciencedirect.com.
5. กุลกามิ, MA (2555). แนวทางกลไกสำหรับการสังเคราะห์α-hydroxy phosphonates ที่รวดเร็วและปราศจากตัวทำละลายโดยใช้โพแทสเซียมฟอสเฟตเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา Comptes Rendus Chimie, ปีที่ 16, ฉบับที่ 2, 2013, หน้าที่ 148-152 กู้คืนจาก sciencedirect.com.
6. Venter, E. และคณะ (2014) โพแทสเซียมฟอสเฟตทำให้เกิดความทนทานต่อเพลี้ยอ่อนข้าวสาลีของรัสเซีย (Diuraphis noxia, Homoptera: Aphididae) ในข้าวสาลี การคุ้มครองพืชผลปีที่ 61 กรกฎาคม 2557 หน้า 43-50 กู้คืนจาก sciencedirect.com.
7. Bonturi, N. et al. (2013) โซเดียมซิเตรตและโพแทสเซียมฟอสเฟตเป็นบัฟเฟอร์การดูดซับทางเลือกในการทำให้บริสุทธิ์ด้วยโครมาโตกราฟีแบบไฮโดรโฟบิกและอะโรมาติกของไธโอฟิลิกโครมาโตกราฟีของดีเอ็นเอพลาสมิดจากไลเซทที่เป็นกลาง Journal of Chromatography B, เล่ม 919-920, 2013, หน้าที่ 67-74 กู้คืนจาก sciencedirect.com.
8. Conrad, R. และ Klose, M. (2005). ผลของการปฏิสนธิโพแทสเซียมฟอสเฟตต่อการผลิตและการปล่อยก๊าซมีเทนและองค์ประกอบของไอโซโทปที่เสถียร C ¹³ในจุลภาคของข้าว ชีววิทยาของดินและชีวเคมี, ปีที่ 37, ฉบับที่ 11, 2548, หน้า 2099-2108 กู้คืนจาก sciencedirect.com.
9. Lide, DR (บรรณาธิการ) (2546). คู่มือ CRC เคมีและฟิสิกส์. 85 ^TH CRC กด
10. Smokefoot (2019) ไตรโปตัสเซียมฟอสเฟต. สืบค้นจาก en.wikipedia.org