CID 24506 (7778-77-0) Physikalische und chemische Eigenschaften
CID 24506
Kaliumdihydrogenphosphat ist ein anorganisches, einbasisches Phosphatsalz, das häufig als Pufferlösung und Phosphatquelle in der Formulierungs-, Analyse- und Verfahrenstechnik verwendet wird.
| CAS-Nummer | 7778-77-0 |
| Familie | Anorganische Phosphatsalze |
| Typische Form | Pulver oder kristalliner Feststoff |
| Übliche Reinheitsgrade | EP |
Kaliumdihydrogenphosphat ist ein anorganisches, einbasisches Phosphatsalz, bestehend aus einem Kaliumkation und einem Dihydrogenphosphatanion. Strukturell enthält es ein tetraedrisches Phosphor(V)-Zentrum, das an vier Sauerstoffatome gebunden ist, von denen zwei mit Wasserstoff (–OH) besetzt sind und eines die formale negative Ladung in der anionischen Form trägt; der Feststoff liegt als Ionengitter aus \(K^+\) und \(H_2PO_4^{-}\) vor. Das Anion weist eine ausgeprägte Resonanzstabilisierung der P–O-Bindungen sowie multiple Wasserstoffbrückenbindungsstellen auf, was zu hoher Polarität und einer beträchtlichen topologischen polaren Oberfläche für ein kleines anorganisches Salz führt.
Als ionischer, nicht flüchtiger Feststoff zeigt die Verbindung klassisches Salzverhalten: starke elektrolytische Eigenschaften in wässriger Lösung, gute Wasserlöslichkeit (siehe Anmerkung unten) und säuernde Wirkung, da das Dihydrogenphosphatanion die protonierte Form des Phosphatsystems ist. Molekulare Eigenschaften umfassen mehrere Wasserstoffbrückendonor- und -akzeptorstellen, keine rotierbaren kovalenten Bindungen im diskreten kovalenten Fragment und eine formal elektrisch neutrale Zusammensetzung als Salz. Industriell und pharmazeutisch wird dieses Salz häufig eingesetzt, wenn eine lösliche Quelle sowohl für Kalium als auch Phosphat benötigt wird und eine mild saure Pufferwirkung erwünscht ist; es ist ein häufiger Bestandteil in Elektrolyt- und pharmazeutischen Formulierungen.
Übliche kommerzielle Reinheitsgrade für diesen Stoff umfassen: EP.
Grundlegende physikalische Eigenschaften
Dichte
Für diese Eigenschaft liegt im aktuellen Datenkontext kein experimentell ermittelter Wert vor.
Schmelz- oder Zersetzungstemperatur
Für diese Eigenschaft liegt im aktuellen Datenkontext kein experimentell ermittelter Wert vor.
Wasserlöslichkeit
Für diese Eigenschaft liegt im aktuellen Datenkontext kein experimentell ermittelter Wert vor.
pH-Wert der Lösung (qualitatives Verhalten)
Wässrige Lösungen sind charakteristisch sauer bis mild sauer, da das Dihydrogenphosphatanion (\(H_2PO_4^{-}\)) als Brønsted-Säure wirken kann, indem es ein Proton abgibt und Hydrogenphosphat (\(HPO_4^{2-}\)) bildet. In der praktischen Anwendung wird das Salz ausgewählt, um in Kombination mit seiner konjugierten Base saure Puffersysteme zu erzeugen; der pH-Wert der Gesamtlösung hängt von der Konzentration und dem Vorhandensein zusätzlicher Pufferbestandteile ab. Numerische Dissoziationskonstanten sind im aktuellen Datenkontext nicht angegeben.
Chemische Eigenschaften
Säure-Base-Verhalten
Kaliumdihydrogenphosphat ist das einbasische Mitglied der Kaliumphosphat-Serie. Das Dihydrogenphosphatanion fungiert als einkernige Säure im Phosphatsystem: Es kann ein Proton abgeben, um \(HPO_4^{2-}\) zu bilden, und dient als Pufferkomponente im Phosphat-Pufferbereich. In Formulierungen dient es sowohl als Kaliumquelle als auch als säuerndes bzw. pufferspaltendes Mittel. Explizite pKa-Werte sind in den vorliegenden Daten nicht enthalten.
Reaktivität und Stabilität
Als anorganischer ionischer Feststoff ist die Verbindung unter normalen Lager- und Handhabungsbedingungen chemisch stabil. Sie ist nicht brennbar und nicht flüchtig. Mit starken Basen reagiert sie zu höherbasischen Phosphatsalzen (z. B. dibasischen oder tribasischen Phosphaten) und kann an typischen Salzmetathesereaktionen teilnehmen. Thermische Zersetzung kann bei starker Erhitzung auftreten, wobei kondensierte Phosphatspezies und Oxide bei erhöhten Temperaturen entstehen; eine Zersetzungstemperatur ist hier nicht angegeben. Die mehrfachen Wasserstoffbrücken-Stellen machen das Material unter feuchten Bedingungen in manchen Präparationen hygroskopisch, weshalb Feuchtigkeitskontrolle für die Langzeitstabilität relevant ist.
Molekulare und ionische Parameter
Formel und Molekulargewicht
- Molekulare Formel: H2KO4P
- Molekulargewicht: \(136.086\,\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
Konstituierende Ionen
- Kalium: \(K^+\) (anorganisches Kation)
- Dihydrogenphosphat: \(H_2PO_4^{-}\) (einbasiges Phosphatanion)
Das Salz ist die neutrale Kombination dieser Ionen und dissoziiert in wässrigem Medium in die genannten Ionen.
Identifikatoren und Synonyme
Registrierungsnummern und Codes
- CAS-Nummer: 7778-77-0
- InChIKey: GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M
- InChI: InChI=1S/K.H3O4P/c;1-5(2,3)4/h;(H3,1,2,3,4)/q+1;/p-1
- SMILES: OP(=O)(O)[O-].[K+]
- Weitere Identifikatoren: HMDB0303429 (HMDB ID); J43.942H (Nikkaji-Nummer); Q415049 (Wikidata)
Synonyme und gebräuchliche Namen
- Kaliumdihydrogenphosphat
- Einbasiges Kaliumphosphat (bevorzugt)
- Nutrol
Industrielle und kommerzielle Anwendungen
Funktionelle Rollen und Anwendungsbereiche
Kaliumdihydrogenphosphat wird verwendet, wenn eine lösliche Quelle für Phosphat und Kalium benötigt wird und eine mild säuerliche Pufferung erwünscht ist. Es wird häufig als Pufferagent und Elektrolytbestandteil in pharmazeutischen und parenteralen Formulierungen, in Veterinärarzneimitteln und in verschiedenen multikomponentigen Elektrolytpräparaten eingesetzt. Labor- und Produktionsanwendungen umfassen die Herstellung von Phosphatpuffern und die Verwendung als Reagenz in chemischen und biochemischen Verfahren.
Typische Anwendungsbeispiele
Typische Anwendungen umfassen die Einbindung in Elektrolytlösungen und multikomponentige pharmazeutische Formulierungen als Kalium- und Phosphatquelle sowie als pH-Regulator; Einsatz bei der Pufferherstellung für biochemische und analytische Verfahren; sowie Verwendung in veterinär- und humanpharmazeutischen Formulierungen, in denen eine kontrollierte Bereitstellung von Phosphat- und Kaliumionen erforderlich ist. Eine kurze Liste proprietärer Produktformulierungen wird hier nicht bereitgestellt.
Sicherheits- und Handhabungsübersicht
Gesundheits- und Umweltgefährdungen
Als einfaches anorganisches Phosphatsalz ist die akute Toxizität im Allgemeinen gering im Vergleich zu organischen Giftstoffen; jedoch können feste Stäube oder konzentrierte Lösungen Augen-, Haut- und Atemwegsschleimhautreizungen verursachen. Die Aufnahme großer Mengen kann gastrointestinale Irritationen hervorrufen. Umweltseitig trägt gelöstes Phosphat zur Nährstoffbelastung bei und kann bei erheblicher Freisetzung in aquatischen Systemen Eutrophierung fördern; Einleitungen sollten so gesteuert werden, dass Umweltbelastungen minimiert werden. Für spezifische Gefahrenklassifizierungen und Expositionsgrenzwerte sind produktspezifische Sicherheitsinformationen zu konsultieren.
Lagerungs- und Handhabungshinweise
Bei kühler, trockener und gut belüfteter Umgebung in dicht verschlossenen Behältern lagern, um Feuchtigkeitsaufnahme zu minimieren. Staubentwicklung vermeiden; beim Umgang mit Pulvern lokale Absaugung oder andere technische Schutzmaßnahmen einsetzen. Standardmäßige persönliche Schutzausrüstung (PSA) wie Handschuhe und Augenschutz wird bei routinemäßiger Handhabung empfohlen; Atemschutz kann bei staubintensiven Tätigkeiten erforderlich sein. Das Mischen mit inkompatiblen Stoffen ohne Prozessüberprüfung vermeiden (z. B. wandeln starke Basen in konzentrierter Form das Salz in andere Phosphatarten um). Für detaillierte Gefahren-, Transport- und Regulierungsinformationen wird auf das produktspezifische Sicherheitsdatenblatt (SDS) sowie auf örtliche Vorschriften verwiesen.
Anhang – Ausgewählte berechnete molekulare Deskriptoren (aus der Verbindungskarakterisierung): Exakte Masse \(135.93277702\,\mathrm{Da}\); Monoisotopische Masse \(135.93277702\,\mathrm{Da}\); Topologische polare Oberfläche \(80.6\,\text{Å}^2\); Anzahl der Wasserstoffbrücken-Donoren 2; Anzahl der Wasserstoffbrücken-Akzeptoren 4; Anzahl drehbarer Bindungen 0; Anzahl schwerer Atome 6; Formale Ladung 0; Komplexität 49.
