KALIUM FOSFAT (K3PO4): STRUKTUR, SIFAT, KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The kalium fosfat merupakan senyawa anorganik terdiri dari tiga ion kalium K ⁺ dan PO ion fosfat ₄ ^3- . Rumus kimianya adalah K ₃ PO ₄ . Ini adalah padatan kristal tidak berwarna atau putih. Ini sangat larut dalam air, membentuk larutan alkali, dengan banyak ion OH ^- , oleh karena itu, pH basa.

Ion fosfat memiliki fungsi penting dalam sel yang berkaitan dengan penyimpanan energi. Kalium fosfat banyak digunakan dalam reaksi kimia organik dimana ia dapat bertindak sebagai basa, yaitu mengambil proton H ⁺ . Ini juga dapat berfungsi sebagai katalis atau akselerator untuk beberapa reaksi.

Kalium padat K ₃ PO ₄ fosfat . Xavier13540 di Wikipedia bahasa Cina. Sumber: Wikimedia Commons.

Ini telah digunakan untuk mengurangi serangan serangga tertentu pada tanaman gandum karena membuatnya lebih tahan terhadap ini. Akan tetapi, telah diamati bahwa ia mendukung evolusi metana (CH ₄ ), gas rumah kaca, dari budaya mikro padi.

Ini telah digunakan sebagai pencahar, untuk meningkatkan durasi anestesi lokal, untuk menghentikan gigi berlubang dan untuk membantu melapisi permukaan, di antara aplikasi lainnya.

Struktur

Kalium fosfat terdiri dari tiga K ⁺ kation kalium dan anion PO ₄ ^3- fosfat .

Ion fosfat PO ₄ ^3- terdiri dari satu atom fosfor (P) dan empat atom oksigen (O), di mana fosfor memiliki bilangan oksidasi +5 dan oksigen valensi -2.

Struktur kalium fosfat K ₃ PO ₄ . Edgar181. Sumber: Wikimedia Commons.

Tata nama

• Kalium Fosfat
• Tripotasium fosfat
• Kalium fosfat tribasik
• Tripotasium ortofosfat

Properti

Keadaan fisik

Padatan kristal tak berwarna atau putih.

Berat molekul

212,27 g / mol

Titik lebur

1340 ºC

Massa jenis

2.564 g / cm ³

Kelarutan

Sangat larut dalam air: 106 g / 100 g air pada 25 ° C. Tidak larut dalam etanol.

pH

Larutan dengan 1% K ₃ PO ₄ memiliki pH 11,5-12,3.

Sifat kimiawi

Ketika dilarutkan dalam air, kalium fosfat terpisah menjadi tiga kation kalium K ⁺ dan anion fosfat PO ₄ ^3- . Anion fosfat mengambil proton dari air dan anion hidrogen fosfat HPO ₄ ^{2- terbentuk} . Yang terakhir ini pada gilirannya mengambil proton lain dari air dan menjadi anion dihidrogen fosfat 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 ^-

Saat ion OH terbentuk ^- larutan berair menjadi basa.

Sifat lainnya

Selain bentuk anhidrat (tanpa air), ia memiliki beberapa bentuk terhidrasi; ini berarti bahwa molekul K ₃ PO ₄ dapat disertai oleh satu atau lebih molekul air di dalam struktur kristal.

Untuk alasan ini, dapat membentuk, misalnya, monohidrat K ₃ PO ₄ .H ₂ O, trihidrasi K ₃ PO ₄ .3H ₂ O, heptahidrat dan nonahidrat.

Peran fosfat dalam tubuh manusia

Ion fosfat PO ₄ ^3- adalah anion paling melimpah di dalam sel dan memainkan peran penting dalam penyimpanan energi.

Ion fosfat juga berpartisipasi dalam pembentukan dan nutrisi tulang dan gigi, karena ia mengatur konsentrasi kalsium dalam serum darah dan dalam berbagai reaksi transfer energi di dalam sel.

Memperoleh

Kalium fosfat dapat diperoleh mulai dari reaksi antara kalium klorida KCl dan amonium fosfat (NH ₄ ) ₃ PO ₄ .

Kalium Klorida + Amonium Fosfat → Kalium Fosfat + Amonium Klorida

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

Aplikasi

Sebagai dasar dalam reaksi kimia organik

Kalium fosfat K ₃ PO ₄ telah digunakan dalam berbagai reaksi kimia organik. Misalnya, digunakan dalam sintesis asetilen yang dimulai dari senyawa dibrominasi.

Dalam sintesis ini terjadi dehidrobrominasi (eliminasi hidrogen dan brom), di mana padatan anhidrat K ₃ PO ₄ (tanpa air) bertindak sebagai basa lunak dan mengambil dua proton dari molekul, dua atom bromin dieliminasi dan asetilen yang sesuai.

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

Penulis: Clker-Free-Vector-Images. Sumber: Pixabay.

Sebagai katalisator

K ₃ PO ₄ berfungsi sebagai katalisator dalam berbagai reaksi kimia organik. Misalnya, telah digunakan sebagai padatan untuk memperoleh biodiesel dari minyak goreng bekas.

Biodiesel merupakan bahan bakar yang mirip dengan solar tetapi diperoleh dari lemak alami atau minyak bekas atau tidak.

Kalium fosfat lebih efektif sebagai katalis atau akselerator reaksi ini dibandingkan natrium fosfat Na ₃ PO ₄ dan kalsium oksida CaO.

Di bidang pertanian

K ₃ PO ₄ telah digunakan untuk merawat tanaman gandum dan membuatnya tahan terhadap hama tertentu.

Tanaman gandum dapat diberi perlakuan K ₃ PO ₄ agar tahan terhadap beberapa jenis serangga. Penulis: Hans Braxmeier. Sumber: Pixabay.

Beberapa peneliti merawat bibit gandum dengan kalium fosfat dan ternyata hal itu menyebabkan resistensi terhadap aphid Diuraphis noxia, serangga yang menyerang tanaman ini.

Setelah menerapkan larutan encer K ₃ PO ₄ pada bibit, gejala yang disebabkan oleh serangga ini berkurang dan penurunan jumlah kutu daun yang memakannya.

Penulis: Hans Braxmeier. Sumber: Pixabay.

Dalam aplikasi medis

Kalium fosfat telah digunakan untuk memodifikasi efek anestesi dari lidokain, anestesi lokal. Anestesi lokal adalah obat yang bila dioleskan ke suatu area tubuh menyebabkan hilangnya kepekaan terhadap nyeri di area tersebut.

Ditemukan bahwa K ₃ PO ₄ memungkinkan untuk memperpanjang anestesi lokal dari lidokain.

Sebagai obat pencahar

Kalium fosfat meningkatkan fluiditas isi usus karena membantu menahan air di usus, yang secara tidak langsung menginduksi kontraksi otot usus.

Dalam kedokteran hewan

K ₃ PO ₄ digunakan pada hewan dengan ketoasidosis diabetikum (komplikasi diabetes) untuk mengobati hipofosfatemia (terlalu sedikit fosfat dalam darah).

Namun, bila diberikan secara berlebihan dapat menyebabkan hipokalsemia (rendahnya kalsium dalam darah), hiperfosfatemia (kelebihan fosfat dalam darah), kontraksi otot yang tidak disengaja, mineralisasi jaringan lunak dan gagal ginjal.

Anjing dengan asidosis diabetik dapat diobati dengan kalium fosfat. Penulis: David Mark. Sumber: Pixabay.

Dalam mendapatkan DNA

Kalium fosfat telah digunakan sebagai penyangga untuk memurnikan DNA di laboratorium genetika.

DNA adalah protein yang ditemukan dalam sel dan berisi semua informasi genetik yang diperlukan untuk perkembangan dan fungsi makhluk hidup.

Dengan mengisolasi DNA, para ilmuwan mempelajari studi tentang bagaimana sifat-sifat yang diwariskan ditularkan, itulah sebabnya kalium fosfat sangat membantu.

Menggambar molekul DNA. Penulis: PublicDomainPictures. Sumber: Pixabay.

Dalam berbagai aplikasi

Kalium fosfat K ₃ PO ₄ melayani:

• sebagai suplemen diet,
• untuk penggantian elektrolit,
• sebagai penyangga, yaitu, sebagai sistem kimia yang memungkinkan pengontrolan kadar ion OH ^- atau hidrogen H ⁺ dalam larutan air,
• untuk memperlambat atau menghambat kerusakan gigi,
• sebagai penghambat korosi dan agen antifouling,
• sebagai agen pengolah permukaan dan agen pelapis,
• sebagai antibeku,
• dalam produk pembersih.

Pipa berkarat. K ₃ PO ₄ memungkinkan untuk menghindari korosi pada pipa dari beberapa industri atau proses. Penulis: Michael Gaida. Sumber: Pixabay.

Aspek negatif untuk digunakan dalam pertanian

Peneliti tertentu menemukan bahwa menambahkan K ₃ PO ₄ ke dalam budidaya mikro padi meningkatkan emisi metana (CH ₄ ) ke atmosfer. Metana adalah gas yang berkontribusi pada efek rumah kaca dan meningkatkan suhu planet kita.

Referensi

1. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS. (2019). Kalium fosfat. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Panciera, DL (2012). Terapi Cairan pada Gangguan Endokrin dan Metabolik. Suplementasi Fosfor. Pada Gangguan Cairan, Elektrolit, dan Asam Basa dalam Praktek Hewan Kecil (Edisi Keempat). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
3. Shenawi-Khalil, S. dkk. (2012). Sintesis asetil melalui dehidrobrominasi menggunakan kalium fosfat padat anhidrat sebagai basa dalam kondisi transfer fasa. Tetrahedron Letters, Volume 53, Edisi 18, 2012, Halaman 2295-2297. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
4. Guan, G. et al. (2009). Tri-potassium phosphate sebagai katalis padat untuk produksi biodiesel dari minyak goreng bekas. Teknologi Pengolahan Bahan Bakar, Volume 90, Edisi 4, 2009, Halaman 520-524. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
5. Kulkami, MA (2012). Pendekatan mekanistik untuk sintesis α-hidroksi fosfonat yang cepat dan bebas pelarut menggunakan kalium fosfat sebagai katalis. Comptes Rendus Chimie, Vol 16, Edisi 2, 2013, Halaman 148-152. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
6. Venter, E. dkk. (2014). Kalium fosfat menginduksi toleransi terhadap kutu gandum Rusia (Diuraphis noxia, Homoptera: Aphididae) dalam gandum. Crop Protection Vol 61, Juli 2014, Halaman 43-50. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
7. Bonturi, N. dkk. (2013). Natrium sitrat dan kalium fosfat sebagai buffer adsorpsi alternatif dalam pemurnian kromatografi tiofilik hidrofobik dan aromatik DNA plasmid dari lisat yang dinetralkan. Jurnal Kromatografi B, Volume 919-920, 2013, Halaman 67-74. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
8. Conrad, R. dan Klose, M. (2005). Pengaruh pemupukan kalium fosfat terhadap produksi dan emisi metana serta komposisi isotop stabil ¹³ C pada mikrokosmos padi. Biologi Tanah dan Biokimia, Vol 37, Edisi 11, 2005, Halaman 2099-2108. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
9. Lide, DR (editor) (2003). Buku Pegangan CRC Kimia dan Fisika. 85 ^th CRC Press.
10. Smokefoot. (2019). Tripotasium fosfat. Dipulihkan dari en.wikipedia.org