- Structura
- Nomenclatură
- Proprietăți
- Stare fizică
- Greutate moleculară
- Punct de topire
- Punct de fierbere
- Densitate
- Solubilitate
- pH
- Proprietăți chimice
- Obținerea
- Aplicații
- În absorbția CO
- În îndepărtarea H
- În laboratoarele de chimie
- În industria produselor de curățare
- În industria alimentară
- În îngrășăminte
- În diferite aplicații
- Referințe
Carbonatul de potasiu este un compus anorganic care constă din doi ioni de potasiu K + și un carbonat CO ion 3 2- . Formula sa chimică este K 2 CO 3 . Este un solid alb higroscopic, adică absoarbe cu ușurință apa din mediu. Din acest motiv, în laboratoare este utilizat pentru a absorbi apa din alte substanțe.
Este foarte solubil în apă, formând soluții alcaline, care sunt bogate în ioni OH - și, prin urmare, cu o valoare ridicată a pH-ului. Soluțiile sale apoase, fiind alcaline, sunt utilizate în diferite procese industriale pentru a absorbi gazele acide precum dioxidul de carbon CO 2 și hidrogenul sulfurat H 2 S, deoarece le neutralizează cu ușurință.
Solid carbonat de potasiu K 2 CO 3 . Ondřej Mangl. Sursa: Wikimedia Commons.
K 2 CO 3 este utilizat pentru prepararea săpunurilor, produselor de curățare, a detergenților și a amestecurilor de spălat vase. De asemenea, este utilizat la prelucrarea unor fibre textile, cum ar fi lâna.
Este utilizat pe scară largă în laboratoarele de chimie, de exemplu pentru a absorbi apa din alți compuși sau pentru a alcaliniza amestecurile de reacții chimice și, de asemenea, în analiza chimică.
De asemenea, se adaugă la unele alimente, de exemplu, pentru a elimina gustul amar al boabelor de cacao în timpul producției de ciocolată.
Structura
Carbonatul de potasiu este format din doi cationi de potasiu K + și un anion carbonat CO 3 2- . Anionul carbonat are o structură plană și simetrică, în timp ce cei trei atomi de oxigen înconjoară carbonul formând un triunghi plat.
Structura carbonatului de potasiu K 2 CO 3 . Utilizator: Edgar181. Sursa: Wikimedia Commons.
Nomenclatură
- Carbonat de potasiu
- Carbonat de potasiu
- Carbonat dipotazic
- Potasa
- Sarea de potasiu a acidului carbonic.
Proprietăți
Stare fizică
Solid incolor până la alb solid.
Greutate moleculară
138.205 g / mol.
Punct de topire
899 ° C.
Punct de fierbere
Se descompune.
Densitate
2,29 g / cm 3
Solubilitate
Foarte solubil în apă: 111 g / 100 g apă la 25 ° C. Insolubil în etanol și acetonă.
pH
O soluție apoasă poate avea un pH de 11,6, adică este destul de alcalin.
Proprietăți chimice
Carbonatul de potasiu este delicios sau higroscopic, adică absoarbe umezeala din mediu. Are un hidrat stabil, K 2 CO 3 .2H 2 O.
K 2 CO 3 în soluție apoasă hidrolizează, adică reacționează cu apa, eliberând grupuri OH - care sunt ceea ce oferă soluții alcalinitate:
CO 3 2- + H 2 O OH ⇔ - + HCO 3 -
HCO 3 - + H 2 O OH ⇔ - + H 2 CO 3
Obținerea
Poate fi obținut din cenușa care rămâne din plantele care ard. De asemenea prin carbonatarea hidroxidului de potasiu KOH, adică prin adăugarea de dioxid de carbon CO 2 în KOH:
KOH + CO 2 → KHCO 3
2 KHCO 3 + căldură → K 2 CO 3 + H 2 O
O altă modalitate de a obține este prin încălzirea clorurii de potasiu KCl cu carbonat de magneziu MgCO 3 , apă și CO 2 sub presiune. O sare dublă hidratat de magneziu și potasiu MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O se obține mai întâi, numita sare Engels:
2 KCl + 3 MgCO 3 + CO 2 + 5 H 2 O → MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O ↓ + MgCl 2
Sarea dublă hidratată de Engels precipită și este filtrată din soluție. Apoi este încălzit și carbonat de potasiu K 2 CO se formează 3, care se dizolvă atunci când se adaugă apă în timp ce carbonatul de magneziu MgCO 3 resturile și insolubile se îndepărtează prin filtrare.
MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O + căldură → MgCO 3 ↓ + 2 K + + CO 3 2- + CO 2 ↑ + 9 H 2 O
Aplicații
În absorbția CO
Soluția de carbonat de potasiu este tratamentul clasic pentru îndepărtarea dioxidului de carbon CO 2 în diferite procese, în special în aplicații de înaltă presiune și temperatură.
Soluțiile K 2 CO 3 sunt utilizate pentru a absorbi CO 2 în diferite procese industriale. Autor: Nicola Giordano. Sursa: Pixabay.
Îndepărtarea CO 2 are loc conform următoarei reacții:
K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O ⇔ 2 KHCO 3
Această metodă este utilizată de exemplu pentru tratarea gazelor naturale. De asemenea, în instalațiile de producere a energiei electrice, pentru a evita emisia de CO 2 în atmosferă și în producerea de gheață uscată.
Soluțiile K 2 CO 3 sunt utilizate pentru a obține CO 2 care este utilizat pentru a face gheață uscată. ProjectManhattan. Sursa: Wikimedia Commons.
Soluția K 2 CO 3 poate fi regenerată termic, adică prin încălzire la temperaturi în jur de 100 ° C.
Pentru ca soluția de carbonat de potasiu să poată absorbi CO2 cu o viteză bună, se adaugă promotori care grăbesc procesul, cum ar fi dietanolamina (DEA).
În îndepărtarea H
Soluții de carbonat de potasiu sunt de asemenea utilizate pentru îndepărtarea H 2 S gaz de hidrogen sulfurat din fluxurile de proces. Uneori se adaugă trifosfat de potasiu K 3 PO 4 pentru a accelera procesul.
În laboratoarele de chimie
K 2 CO 3 face posibilă realizarea de sinteze organice, de exemplu, în reacții de condensare și neutralizare. Se folosește pentru îndepărtarea apei din lichidele organice, ca agent de deshidratare sau desicant în laborator.
De asemenea, este utilizat în reacțiile chimice analitice și pentru alcalizare în industria farmaceutică.
În industria produselor de curățare
K 2 CO 3 este utilizat pentru a face săpun, formule de curățare, spălătorie și produse de spălat vase și, de asemenea, pentru prepararea șamponului și a altor produse de îngrijire personală.
K 2 CO 3 este utilizat la prepararea săpunului. Lacrimosus. Sursa: Wikimedia Commons.
În industria alimentară
Carbonatul de potasiu se adaugă la diverse alimente în diverse scopuri.
De exemplu, se adaugă boabelor de cacao pentru a-și îndepărta gustul amar și a le folosi la producerea ciocolatei. Se adaugă la struguri în procesul de uscare pentru a obține stafide.
Boabele de cacao sunt tratate cu K 2 CO 3 pentru a reduce gustul amar atunci când se face ciocolata. Autor: Magali COURET. Sursa: Pixabay.
În patiserie se folosește ca agent de dospire (care acționează ca drojdie) pentru făină pentru prepararea produselor coapte.
K 2 CO 3 poate fi utilizat ca un agent de dospire în prăjituri, deoarece acestea eliberează CO 2 în timpul coacerii și creșterea volumului acestora. Autor: Pixel1. Sursa: Pixabay.com
În îngrășăminte
K 2 CO 3 este utilizat pentru a fertiliza soluri acide, deoarece CO carbonat ion 3 2- , în contact cu apa produce OH - ionii care cresc pH - ul solului. În plus, potasiul K + este un nutrient pentru plante.
Carbonatul de potasiu a fost folosit și pentru fabricarea îngrășămintelor cu eliberare lentă.
Un îngrășământ cu eliberare lentă eliberează lent sau eliberează substanțe nutritive, astfel încât acestea să nu fie dizolvate și spălate de apă. Datorită acestui fapt, vor putea petrece mai mult timp la dispoziția rădăcinilor plantei.
În diferite aplicații
Carbonatul de potasiu K 2 CO 3 este de asemenea utilizat pentru:
- procesele de vopsire, albire și curățare a lânii brute și alte activități ale industriei textile
- Obținerea altor săruri organice și anorganice de potasiu, cum ar fi cianura de potasiu KCN.
- Funcționează ca un regulator al acidității în diferite procese.
- Fabricarea ceramicii și a ceramicii.
- Procesele de gravare și litografie.
- Bronzarea și finisarea pieilor.
- Pregătiți cerneluri pentru imprimare, pigmenți.
- Fabricați ochelari în special pentru televiziune, deoarece K 2 CO 3 este mai compatibil decât carbonatul de sodiu Na 2 CO 3 cu oxizii de plumb, bariu și stronțiu pe care le conțin aceste ochelari.
- Tratamentul apei.
- Retragerea focului (sub formă de soluții apoase).
- Inhibați coroziunea și ca agent antifouling în echipamentele de procesare.
Referințe
- Biblioteca Națională de Medicină din SUA. (2019). Carbonat de potasiu. Recuperat din pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Steele, D. (1966). Chimia elementelor metalice. Pergamon Press Ltd. Londra.
- Mokhatab, S. și colab. (2019). Tratarea gazelor naturale. Soluția de carbonat de potasiu. În Manualul de transmitere și prelucrare a gazelor naturale (ediția a patra). Recuperat de la sciencedirect.com.
- Kakaras, E. și colab. (2012). Sisteme de cicluri combinate cu combustie fluidizată sub strat sub presiune (PFBC). Arderea patului fluidizat sub presiune cu captarea și stocarea carbonului. În sisteme cu cicluri combinate pentru generarea de energie aproape cu zero. Recuperat de la sciencedirect.com.
- Speight, JG (2019). Producția de hidrogen. Spalare umedă. În recuperarea și modernizarea uleiurilor grele. Recuperat de la sciencedirect.com.
- Branan, CR (2005). Tratarea gazelor: capitolul actualizat de Chris Higman. Procese de carbonat la cald. În Reguli de Thumb pentru Ingineri Chimici (Ediția a patra). Recuperat de la sciencedirect.com.
- Kirk-Othmer (1994). Enciclopedia tehnologiei chimice. A patra editie. John Wiley & Sons.
- Enciclopedia de chimie industrială a lui Ullmann. (1990). Ediția a cincea. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Li, Y. și Cheng, F. (2016). Sinteza unui nou îngrășământ cu potasiu cu eliberare lentă din zgură de magneziu Pidgeon modificată de carbonat de potasiu. J Air Waste Manag Assoc, 2016 aug; 66 (8): 758-67. Recuperat din ncbi.nlm.nih.gov.