- Struktur
- nomenklatur
- Ejendomme
- Fysisk tilstand
- Molekylær vægt
- Smeltepunkt
- Kogepunkt
- Massefylde
- Opløselighed
- pH
- Kemiske egenskaber
- Indhentning
- Applikationer
- Ved absorption af CO
- Ved fjernelse af H
- I kemi laboratorier
- Inden for rengøringsprodukter
- I fødevareindustrien
- I gødning
- I forskellige applikationer
- Referencer
Den kaliumcarbonat er en uorganisk forbindelse, der består af to kalium-ioner K + og en carbonation CO 3 2-. Dens kemiske formel er K 2 CO 3. Det er et hygroskopisk hvidt fast stof, det vil sige, det absorberer let vand fra miljøet. Af denne grund bruges det i laboratorier til at absorbere vand fra andre stoffer.
Det er meget opløseligt i vand og danner alkaliske opløsninger, der er rige på OH-ioner - og derfor med en høj pH-værdi. Vandige opløsninger, som er alkalisk, anvendes i forskellige industrielle processer til at absorbere sure gasser, såsom carbondioxid CO 2 og hydrogensulfid H 2 S, da det let neutraliserer dem.
Fast kaliumcarbonat K 2 CO 3. Ondřej Mangl. Kilde: Wikimedia Commons.
K 2 CO 3 bruges til at tilberede sæber, rengøringsprodukter, vaskevaskemidler og opvaskemix. Det bruges også til behandling af nogle tekstilfibre, såsom uld.
Det er vidt brugt i kemilaboratorier, for eksempel til at absorbere vand fra andre forbindelser eller til at alkalisere blandinger af kemiske reaktioner og også i kemisk analyse.
Det føjes også til nogle fødevarer, for eksempel for at eliminere den bitre smag af kakaobønner under produktionen af chokolade.
Struktur
Kaliumcarbonat består af to K + kaliumkationer og en CO 3 2- carbonat-anion. Carbonatanionen har en flad og symmetrisk struktur, mens de tre oxygenatomer omgiver carbonet og danner en flad trekant.
Struktur af kaliumcarbonat K 2 CO 3. Bruger: Edgar181. Kilde: Wikimedia Commons.
nomenklatur
- Kaliumcarbonat
- Kaliumcarbonat
- Dipotassiumcarbonat
- Potash
- Kaliumsalt af kolsyre.
Ejendomme
Fysisk tilstand
Farveløst til hvidt krystallinsk fast stof.
Molekylær vægt
138,205 g / mol.
Smeltepunkt
899 ° C
Kogepunkt
Det nedbrydes.
Massefylde
2,29 g / cm 3
Opløselighed
Meget opløselig i vand: 111 g / 100 g vand ved 25 ° C. Uopløselig i ethanol og acetone.
pH
En vandig opløsning kan have en pH på 11,6, det vil sige den er ret alkalisk.
Kemiske egenskaber
Kaliumcarbonat er deliquescent eller hygroskopisk, det vil sige absorberer fugt fra miljøet. Det har en stabil hydrat, K 2 CO 3.2H 2 O.
K 2 CO 3 i vandig opløsning hydrolyserer, det vil sige, den reagerer med vand og frigiver OH-grupper - hvilket er det, der giver opløsningerne alkalitet:
CO 3 2- + H 2 O ⇔ OH - + HCO 3 -
HCO 3 - + H 2 O ⇔ OH - + H 2 CO 3
Indhentning
Det kan fås fra den aske, der er tilbage fra brændende planter. Også ved carbonering af kaliumhydroxid KOH, det vil sige tilsætning af overskydende kuldioxid CO 2 til KOH:
KOH + CO 2 → KHCO 3
2 KHCO 3 + varme → K 2 CO 3 + H 2 O
En anden måde at opnå det ved opvarmning af kaliumchlorid KCl med magnesiumcarbonat MgCO 3, vand og CO 2 under tryk. En hydratiseret dobbeltsalt af magnesium og kalium MgCO 3.KHCO 3.4H 2 O opnås først, kaldet Engels salt:
2 KCI + 3 MgCO 3 + CO 2 + 5H 2 O → MgCO 3.KHCO 3.4H 2 O ↓ + MgC 2
Engels 'hydratiserede dobbelt salt udfældes og filtreres ud af opløsningen. Det opvarmes derefter og kaliumcarbonat K 2 CO 3 er dannet, som opløses ved tilsætning af vand, mens de magnesiumcarbonat MgCO 3 rester uopløseligt og fjernes ved filtrering.
MgCO 3.KHCO 3.4H 2 O + varme → MgCO 3 ↓ + 2 K + + CO 3 2- + CO 2 ↑ + 9 H 2 O
Applikationer
Ved absorption af CO
Kaliumcarbonatopløsningen er den klassiske behandling til fjernelse af kuldioxid CO 2 i forskellige processer, især ved højtryks- og temperaturanvendelser.
K 2 CO 3 -opløsninger bruges til at absorbere CO 2 i forskellige industrielle processer. Forfatter: Nicola Giordano. Kilde: Pixabay.
Fjernelse af CO 2 sker i henhold til følgende reaktion:
K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O ⇔ 2 KHCO 3
Denne metode bruges for eksempel til behandling af naturgas. Også i kraftproduktionsanlæg for at undgå emission af CO 2 i atmosfæren og ved produktion af tøris.
K 2 CO 3 -opløsninger bruges til at opnå CO 2, der bruges til at fremstille tøris. ProjectManhattan. Kilde: Wikimedia Commons.
K 2 CO 3 -opløsningen kan regenereres termisk, det vil sige ved opvarmning til temperaturer omkring 100 ° C.
Så at kaliumcarbonatopløsningen kan absorbere CO2 med en god hastighed, tilsættes promotorer, der fremskynder processen såsom diethanolamin (DEA).
Ved fjernelse af H
Kaliumcarbonat opløsninger er også anvendt til at fjerne H 2 S hydrogensulfidgas fra processtrømme. Undertiden kalium triphosphat K 3 PO 4 indsættes til at fremskynde processen.
I kemi laboratorier
K 2 CO 3 gør det muligt at udføre organiske synteser, for eksempel i kondensationsreaktioner og neutralisere. Det bruges til at fjerne vand fra organiske væsker som et dehydratiseringsmiddel eller tørremiddel på laboratoriet.
Det bruges også i analytiske kemi-reaktioner og til alkalisering i den farmaceutiske industri.
Inden for rengøringsprodukter
K 2 CO 3 bruges til at fremstille sæbe, rengøringsformler, vaske- og opvaskemidler samt til at tilberede shampoo og andre produkter til personlig pleje.
K 2 CO 3 anvendes til fremstilling af sæbe. Lacrimosus. Kilde: Wikimedia Commons.
I fødevareindustrien
Kaliumcarbonat sættes til forskellige fødevarer til forskellige formål.
For eksempel sættes det til kakaobønner for at fjerne deres bitre smag og bruge dem til fremstilling af chokolade. Det sættes til druerne i tørreprocessen for at få rosiner.
Kakaobønnerne behandles med K 2 CO 3 for at mindske deres bitre smag, når du fremstiller chokolade. Forfatter: Magali COURET. Kilde: Pixabay.
I wienerbrød bruges det som et surmidler (der fungerer som en gær) til mel til fremstilling af bagværk.
K 2 CO 3 kan bruges som et hævemiddel i kager, da de frigiver CO 2 under tilberedning og øger deres volumen. Forfatter: Pixel1. Kilde: Pixabay.com
I gødning
K 2 CO 3 bruges til at befrugte sure jordarter, da carbonation CO 3 2- i kontakt med vand producerer OH - ioner, der øger jordens pH - værdi. Derudover er kalium K + et næringsstof til planter.
Kaliumcarbonat er også blevet brugt til at fremstille gødning med langsom frigivelse.
En gødning med langsom frigivelse frigiver eller frigiver langsomt næringsstoffer, så de ikke opløses og vaskes væk. Takket være dette vil de være i stand til at bruge mere tid til rådighed for plantens rødder.
I forskellige applikationer
Kaliumcarbonat K 2 CO 3 bruges også til:
- Rå uldfarvning, blegning og rengøringsprocesser og andre aktiviteter inden for tekstilindustrien
- At få andre organiske og uorganiske kaliumsalte, såsom KCN-kaliumcyanid.
- At fungere som en regulator af surhedsgrad i forskellige processer.
- Fremstilling af keramik og keramik.
- Graverings- og litografiprocesser.
- Garvning og efterbehandling af læder.
- Forbered blæk til trykning, pigmenter.
- Fremstil briller specielt til fjernsyn, da K 2 CO 3 er mere kompatibel end natriumcarbonat Na 2 CO 3 med oxiderne af bly, barium og strontium, som disse briller indeholder.
- Vandbehandling.
- Retardering af ilden (i form af vandige opløsninger).
- Inhiberer korrosion og som antifoulingmiddel i procesudstyr.
Referencer
- US National Library of Medicine. (2019). Kaliumcarbonat. Gendannes fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Steele, D. (1966). Kemien for de metalliske elementer. Pergamon Press Ltd. London.
- Mokhatab, S. et al. (2019). Behandling af naturgas. Kaliumcarbonatopløsningen. I håndbog om naturgas transmission og forarbejdning (fjerde udgave). Gendannes fra sciencedirect.com.
- Kakaras, E. et al. (2012). Systemer med kombineret cyklus under tryk med fluidiseret leje (PFBC). Forbrænding under tryk med fluidiseret leje med opsamling og opbevaring af kulstof. I kombinerede cyklussystemer til næsten nul emissionskraftproduktion. Gendannes fra sciencedirect.com.
- Speight, JG (2019). Hydrogenproduktion. Våd skrubning. I nyttiggørelse og opgradering af tung olie. Gendannes fra sciencedirect.com.
- Branan, CR (2005). Gasbehandling: Kapitel opdateret af Chris Higman. Hot Carbonate processer. I tommelfingerregler for kemiske ingeniører (fjerde udgave). Gendannes fra sciencedirect.com.
- Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Fjerde udgave. John Wiley & sønner.
- Ullmanns encyklopædi for industriel kemi. (1990). Femte udgave. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Li, Y. og Cheng, F. (2016). Syntese af en ny kaliumgødning med langsom frigivelse fra modificeret magnesiumslagge fra Pidgeon med kaliumcarbonat. J Air Waste Manag Assoc, 2016 aug; 66 (8): 758-67. Gendannes fra ncbi.nlm.nih.gov.