磷酸氢二钾 7758-11-4

一、 基本信息

• 中文名: 磷酸氢二钾

• 英文名: Dipotassium hydrogen phosphate; Dipotassium phosphate

• 常用缩写: DKP

• CAS号: 7758-11-4

• 分子式: K₂HPO₄

• 摩尔质量: 174.18 g/mol

• 外观: 白色颗粒或结晶性粉末，易吸潮。

二、 化学结构特征

磷酸氢二钾是磷酸（H₃PO₄）的一个酸式钾盐。磷酸有三个可解离的氢离子，磷酸氢二钾是第二个氢离子被钾离子取代后形成的。

• 离子结构: 由两个钾离子（K⁺）和一个磷酸氢根离子（HPO₄²⁻）组成。

• 酸碱性: 其水溶液呈弱碱性（pH约为9-10.5）。这是因为HPO₄²⁻在水溶液中既可以作为酸（解离出H⁺，生成PO₄³⁻），也可以作为碱（结合H⁺，生成H₂PO₄⁻），但其结合质子的倾向略强于解离质子的倾向，因此表现为碱性。这使得它成为一种良好的缓冲剂。

三、 主要性质

1. 物理性质

• 溶解性: 极易溶于水，但不溶于乙醇。这是其作为添加剂的重要物理基础。

• 吸湿性: 具有较强的吸湿性，暴露在空气中会吸收水分而潮解。

2. 化学性质

• 缓冲作用: 它与磷酸二氢钾（KH₂PO₄）可以组成一对重要的缓冲对，用于维持溶液pH在6.2-8.2的范围内。其缓冲原理基于以下平衡：

  H₂PO₄⁻ ⇌ H⁺ + HPO₄²⁻

• 反应性: 可与多种金属离子反应形成磷酸盐沉淀。在高温下可脱水生成焦磷酸钾。

四、 主要应用与重要性

磷酸氢二钾是一种用途广泛的多功能化学品，主要应用于食品、工业和农业领域。

1. 食品工业（作为食品添加剂）:

• 酸度调节剂: 用于调节食品的pH值。

• 乳化剂: 在加工奶酪、肉类制品中帮助脂肪和水分稳定混合，防止分离。

• 膨松剂: 与酸性物质配合，用于烘焙食品和糕点中，产生二氧化碳气体使面团膨胀。

• 螯合剂: 能结合金属离子，防止其催化氧化反应，从而延长食品保质期。

• 营养强化剂: 提供磷和钾两种必需营养素。

2. 生物化学与制药工业:

• 缓冲剂: 是配制生物缓冲溶液（如PBS - 磷酸盐缓冲液）的核心成分之一，广泛用于细胞培养、蛋白质纯化、生化检测等。

• 药物辅料: 在某些药物中作为pH调节剂或稳定剂。

3. 农业:

• 高效磷钾复合肥: 为植物提供磷（P）和钾（K）两种关键营养元素，促进植物开花、结果和增强抗逆性。

4. 工业应用:

• 用作锅炉水的软化剂和缓蚀剂。

五、 安全与注意事项

磷酸氢二钾在常规使用下被认为是低毒、安全的。

• 一般安全性: 被美国FDA等机构普遍认为是安全（GRAS）的食品添加剂。

• 刺激性: 高浓度的粉末或溶液可能对眼睛、皮肤和呼吸道有轻微刺激性。

• 摄入: 适量使用是安全的，但大量摄入可能扰乱体内钙磷平衡，对肾功能造成压力。

• 处理: 常规操作佩戴手套和护目镜即可避免刺激。

总结

总而言之，磷酸氢二钾是一种重要的无机盐。其核心价值在于其水溶性好、水溶液呈弱碱性并能提供有效的缓冲能力。这些特性使其在从食品加工到生物技术，再到农业生产等众多领域中都扮演着不可或缺的角色，既是功能添加剂，也是基础营养素。