¿Qué es K2O-nSiO2-xH2O?

Question

Necesita $ \ce {K2SiO3}$ para mis plantas de pepino, compré una bolsa de silicato de potasio. La fórmula molecular es $ \ce {K2O-nSiO2-xH2O}$ . Normalmente, mis bolsas de fertilizante son fáciles de entender. Por ejemplo, $ \ce {Ca(NO3)2}$ o nitrato de calcio, tiene un peso molecular de 164.0878 g/mol. La pureza es también del 95%. Conociendo la pureza y el peso molecular, normalmente puedo saber cuántas ppm de Ca o N quiero usar en mi tanque de nutrientes hidropónicos. Con $ \ce {K2O-nSiO2-xH2O}$ No entiendo la "n" y la "x". He buscado en Google esto sólo para estar perplejo. No lo entiendo.

La bolsa de fertilizante ( $ \ce {K2O-nSiO2-xH2O}$ ) tiene la siguiente información en su lista:

• Wt% $ \ce {K2O}$ 26.5~29.5,
• Wt% $ \ce {SiO2}$ 55~60,
• La proporción de peso ( $ \ce {SiO2/K2O}$ ) 2.0~2.2,
• La proporción de lunares ( $ \ce {SiO2/K2O}$ ) 3.2~3.4,
• Densidad de masa g/L 400~600,
• sólido 82~89,
• tamaño de las partículas 270+/-50 y
• pureza 77%

Necesito saber el peso molecular, para poder calcular cuántos ppm de $ \ce {Si}$ y $ \ce {K}$ para añadir a la solución.

Answer 1

Se trata de una mezcla de sales hidratadas similares en lugar de una sola sal (como en el ejemplo de $ \ce {Ca(NO3)2}$ ). La notación $ \ce {K2O-nSiO2-xH2O}$ significa que hay diferentes cristales con proporciones variables de dióxido de silicio y agua (hidratación), es decir. $n$ podría ser $1$ o $2$ , $3$ etc. y $x$ de la misma manera, para cualquier "mancha" molecular dada. Una sal hidratada puede ser deshidratada con calor (cambiando así el peso relativo de los elementos), por lo que hay que tener cuidado con el lugar donde se guarda el fertilizante, porque cambiará las matemáticas.

Esto significa que, para medir una concentración razonable, es necesario tener en cuenta la cantidad media a granel comunicada de cada componente. Basándose en el porcentaje en peso que usted reportó, puede aproximar el material como si fuera (por masa, es decir, wt%)

• $28\%~ \ce {K2O}$
• $57.5\%~ \ce {SiO2}$
• (Así) $14.5\%~ \text {water}$

Diga que quiere saber el $ \pu {ppm}$ de $ \ce {K+}$ para una solución de $ \pu {1 g}$ de este fertilizante en un galón ( $ \pu {3.78 L}$ ) de $ \ce {H2O}$ . Usando la buena aproximación $ \pu {1 mg/L} = \pu {1 ppm}$ Tenemos

$$ \begin {multline} \pu {1 g} \times \frac { \pu {0.28 g}~ \ce {K2O}}{ \pu {1 g}} \times \frac { \pu {1 mol}~ \ce {K2O}}{ \pu {94.2 g}~ \ce {K2O}} \\ \times \frac { \pu {2 mol}~ \ce {K+}}{ \pu {1 mol}~ \ce {K2O}} \times \frac { \pu {39.0983 g}~ \ce {K+}}{ \pu {1 mol}~ \ce {K+}} \times \frac { \pu {1000 mg}}{ \pu {1 g}} \times \frac {1}{ \pu {3.78 L}} \\ = \pu {61.5 ppm}~ \ce {K+} \end {multline}$$

Aquí he adivinado una concentración que puede ser relevante para ti, pero puedes ver la forma de avanzar. Sin embargo, me gustaría señalar que como la pureza es bastante baja ( $77\%$ ), se debe multiplicar el resultado anterior por $0.77$ . Aunque es difícil decir cuáles son las impurezas, si se trata principalmente de otras sales de potasio, la concentración podría ser mayor. En cualquier caso, es seguro decir que el ejemplo anterior es $ \approx \pu {45-65 ppm}~ \ce {K+}$ .

También puedes pensar en un compuesto como este, basado en las masas de los componentes:

$$ \text {Molar mass} = 0.28 \times M( \ce {K2O}) + 0.575 \times M( \ce {SiO2}) + 0.145 \times M( \ce {H2O}) = \pu {63.532 g/mol},$$ y la fórmula molar media es $ \ce {K2O - 3.2SiO2 - 2.7H2O}$ .

Finalmente, recordaría que la disolución de $ \ce {K2O}$ en general produce una solución básica, así que si a los pepinos les gusta el ácido (no lo sé), puede considerar la posibilidad de añadir un poco de ácido ( $ \ce {HNO3}$ tal vez) a la solución para evitar perturbar a los verdes. Pero, ¡tú eres el granjero!