KALIUMASETAATTI: RAKENNE, OMINAISUUDET, KÄYTTÖ, TUOTANTO - KEMIA - 2026

Kaliumasetaattia on orgaaninen yhdiste, joka koostuu kalium- ionin K ⁺ ja asetaatti-ioni CH ₃ COO ^-. Sen kemiallinen kaava on CH ₃ Cook, tai KCH ₃ COO, tai myös C ₂ H ₃ KO ₂. Se on väritön tai valkoinen kiteinen kiinteä aine, hyvin liukoinen veteen.

Sitä käytetään tiettyjen teollisesti jalostettujen elintarvikkeiden happamuuden säätelemiseen. Koska sillä on suuri affiniteetti veteen, sitä käytetään laboratorioissa tai tietyissä prosesseissa veden absorboimiseksi muista yhdisteistä, kuten alkoholin kuivaamiseksi.

KCH ₃ COO -kaliumasetaattia käytetään säätelemään joidenkin jalostettujen elintarvikkeiden happamuutta. Kirjoittaja: RitaE. Lähde: Pixabay.

Kaliumasetaatti osallistuu joihinkin kemiallisiin reaktioihin näiden kiihdyttimenä ja orgaanisten yhdisteiden synteesissä. Se mahdollistaa myös vasta-aineiden (luonnollisten aineiden, jotka torjuvat infektioita) muodostumisen teollisissa menetelmissä niiden tuottamiseksi.

Sen erittäin alhaisen lämpötilan ominaisuudet tekevät siitä hyvän ehdokkaan käytettäväksi jään sulamisseoksissa betoniteillä erittäin kylmässä ilmastossa. Kuultujen lähteiden mukaan sitä käytetään myös palontorjuntalaitteissa ja kokoonpanoissa solujen tarkkailemiseen mikroskoopeissa.

Rakenne

Kaliumasetaattia koostuu K ⁺ kaliumkationi ja CH ₃ COO ^- asetaattianioni. Jälkimmäinen on konjugoitu emäs etikkahappoa CH ₃ COOH. Asetaatti-ioni CH ₃ COO ^- on muodostettu metyyli-CH ₃ liittyy karboksylaatti-COO ^-.

Molempien ionien välinen liitos on sähköstaattinen tai ioninen, ts. Positiivisen ja negatiivisen ionin välinen liitto.

Kaliumasetaatin CH ₃ COOK rakenne. SSsilver. Lähde: Wikimedia Commons.

nimistö

• Kaliumasetaatti
• Kaliumetanoaatti
• Etikkahapon kaliumsuola
• AcOK
• KoAc

ominaisuudet

Fyysinen tila

Väritön tai valkoinen kiteinen kiinteä aine.

Molekyylipaino

98,14 g / mol

Sulamispiste

292 ° C

Tiheys

1,6 g / cm ³

Liukoisuus

Hyvin liukoinen veteen: 256 g / 100 ml 20 ° C: ssa.

pH

Kaliumasetaatin 5-prosenttisen vesiliuoksen pH on 7,5 - 9,0.

Muut ominaisuudet

Joskus sillä on heikko etikkahaju. 10-prosenttisessa liuoksessa se ei hyökkää alumiiniin huoneenlämpötilassa, mutta lämpötilassa 60 - 70 ° C metalli tummuu ja kärsii pisteytyksestä.

Pitoisuuksina 20% tai enemmän, alumiinin pintahyökkäys tapahtuu missä tahansa lämpötilassa.

Kaliumasetaatti (AcOK) liukenee hyvin veteen. Se on hydraatti: KCH ₃ COO.1,5H ₂ O, joka on saatu kiinteä aine, kun se kiteytyy vesiliuosten AcOK.

Käyttäytyminen lämmitettäessä

Jos hydratoitua kaliumasetaattia (AcOK) (KCH ₃ COO.1,5H ₂ O) lämmitetään, kun se saavuttaa lämpötilan 40 ° C, se alkaa menettää hydratoimisvettä.

KCH ₃ COO. 1,5h ₂ O → KCH ₃ COO + 1,5h ₂ O ↑

Jos vedetöntä kaliumasetaattia, kuumennetaan (ilman vettä: KCH ₃ COO), kun se saavuttaa 340 ° C: ssa se alkaa hajota muodostaen K ₂ CO ₃ kaliumkarbonaatti mukaan seuraavan reaktion:

2 KCH ₃ COO + 4 O ₂ → K ₂ CO ₃ + 3 H ₂ O + 3 CO ₂ ↑

Saada

Se voidaan valmistaa toiminnan kaliumhydroksidin KOH eri yhdisteitä, kuten etikkahappoa CH ₃ COOH, etikkahappoanhydridiä (CH ₃ CO) ₂: lla ja ammoniumasetaattia CH ₃ COONH ₄.

KOH + CH ₃ COOH → CH ₃ Cook + H ₂ O

Se voidaan myös saada saattamalla kaliumkarbonaattia K ₂ CO ₃ tai kaliumbikarbonaattia KHCO ₃ etikkahapolla CH ₃ COOH.

KHCO ₃ + CH ₃ COOH → CH ₃ Cook + H ₂ O + CO ₂ ↑

Kaliumasetaatti voidaan kiteyttää vesiliuoksesta, jotta saadaan se erittäin puhtaana.

Sovellukset

Eri sovelluksissa

Kaliumasetaattia käytetään jalostetussa elintarviketeollisuudessa happamuuden säätelijänä. Sitä käytetään kuivausaineena kemiallisissa menetelmissä joidenkin kankaiden vesihöyryn läpäisevyyden mittaamiseen.

Se toimii kuivatusaineena etanolille tämän alkoholin valmistuksessa lähtien lignoselluloosasta, puusta johdetusta materiaalista.

Sitä käytetään antibioottien tuottamiseen ja sitä käytetään laajasti palontorjuntalaitteissa.

Polymeeriteollisuudessa

Sitä käytetään polyuretaanien kierrättämiseen, koska se palvelee mainittujen polymeerien hydrolyysin ja glykolyysireaktioiden katalysointia tai kiihdyttämistä siten, että niistä tulee alkoholeja ja amiineja.

Sitä käytetään myös orgaanisten silikonihartsien tuotannossa.

Tieteellisissä ja lääketieteellisissä tutkimuslaboratorioissa

Erittäin puhdasta kaliumasetaattia käytetään laboratorioissa reagenssina analyyttisessä kemiassa. Suorittaa myös lääketieteellistä tutkimusta.

Histopatologialaboratorioissa sen tehtävänä on varmistaa neutraali pH-väliaine mikroskoopin kokoonpanoissa.

Kaliumasetaatilla on monia käyttötarkoituksia kemiallisissa ja lääketieteellisissä tutkimuslaboratorioissa. Kirjoittaja: Michal Jarmoluk. Lähde: Pixabay.

Sitä käytetään heterosyklisten orgaanisten yhdisteiden synteesiin, jotka ovat yhdisteitä, joilla on erikokoiset syklit.

Tietyt mikroelektrodit, joiden tehtävänä on tutkia solujen sähköisiä ominaisuuksia, täytetään väkevällä kaliumasetaattiliuoksella.

Vasta-aineiden teollisessa tuotannossa

Kaliumasetaattia käytetään monoklonaalisten vasta-aineiden (jotka ovat peräisin samasta kantasolusta) laajamittaisessa tuotannossa soluviljelmissä. Se antaa mahdollisuuden stimuloida vasta-aineiden synteesiä tai muodostumista.

Vasta-aineet ovat aineita, joita jotkut veren solut tuottavat torjuakseen virusten tai bakteerien aiheuttamia infektioita.

Vasta-aineiden taiteellinen kuva. Natriumasetaatti KCH ₃ COO toimii vasta-aineiden tuotannossa suurina määrinä. BlitzKrieg1982. Lähde: Wikimedia Commons: Vaikka kaliumasetaatti (AcOK) estää tai hidastaa solujen kasvua ja vähentää solutiheyttä, vasta-aineiden tuottavuus solua kohden kasvaa.

Piirustus vasta-ainehyökkäyksestä joitain bakteereja vastaan. SA1590. Lähde: Wikimedia Commons.

Jäätymisenestoaineiden seoksissa

Kaliumasetaattia on käytetty jäätymistä estävissä seoksissa, jotta niitä voidaan käyttää sulamaan jään teillä ja betonipäällysteillä ja siten sallimaan niiden turvallinen käyttö.

Talvikaudella tiet ovat täynnä lunta ja jäätä. Kaliumasetaatti voi olla hyödyllinen tällaisissa tapauksissa. Kirjoittaja: S. Hermann & F. Richter. Lähde: Pixabay.

Kaliumasetaatin (AcOK) valinta tätä sovellusta varten johtuu siitä, että 50 painoprosentin AcOK-vesiliuos on eutektinen ja sen sulamispiste on -62 ° C. Tämä tarkoittaa, että jopa niinkin alhaisissa lämpötiloissa kuin -62 ° C liuos pysyy sulana.

Eutektiikka on homogeeninen komponenttiseos, jolla on alhaisin sulamispiste kaikista mahdollisista näiden seoksista, mukaan lukien puhtaat komponentit.

Kuinka se toimii pakkasnesteenä

Kaliumasetaatilla (AcOK) on erittäin hyvä kyky sulattaa jäätä.

-5 ° C: ssa se kykenee sulattamaan 11,5 kg jäätä jokaiselta kg AcOK: lta. Tämä ominaisuus laskee lämpötilan laskiessa, mutta jopa -50 ° C: ssa se kykenee sulattamaan 1,3 kg jäätä jokaisesta kg: sta AcOH: ta.

-5 ° C: ssa tämä kapasiteetti on verrattavissa natriumkloridin tai pöytäsuolan (NaCl) kapasiteettiin, kun taas -30 ° C: sta se ylittää sen huomattavasti.

Kaliumasetaatti antaa jään sulaa jäätyneillä teillä. Kirjoittaja: Markus Sch. Lähde: Pixabay.

AcOK: lla yhdessä muiden yhdisteiden kanssa suoritetuissa kokeissa havaittiin kuitenkin tietyssä määrin sementtipintojen korroosiota, mistä syystä katsottiin lisäävän ruosteenestoainetta jäätymisenestoaineiden seoksiin.

Toisaalta kaliumasetaatin (CH ₃ COOK) ja kaliumformiaatin (HCOOK) seos on erinomainen jäätymisenestoaine, eikä se vaadi ruosteenestoainetta.

Viitteet

1. Baker, FJ et ai. (1976). Värjäysmenettelyt. Vesipitoiset kiinnittimet. Johdannossa lääketieteelliseen laboratoriotekniikkaan (viides painos). Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
2. Hassan, AA et ai. (2018). Indatsolit: synteesi ja sidoksia muodostava heterosyklisointi. Edistyneinä heterosyklisessä kemiassa. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
3. Yhdysvaltain lääketieteellinen kirjasto. (2019). Kaliumasetaatti. Palautettu pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Das, A. ja Alagirusamy, R. (2010). Kosteuden leviäminen. Kuivausaine käänteinen kuppimenetelmä. Vaatteiden mukavuustieteessä. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
5. Vargel, C. (2004). Karboksyylihapot ja niiden johdannaiset. Asetaatit. Alumiinin korroosiossa. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
6. Cuevas, J. (2014). Elektrofysiologiset tallennustekniikat. Solunsisäiset äänitystekniikat. Biolääketieteen referenssimoduulissa. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
7. Fink, JK (2018). Poly (uretaani) s. Kierrätys. Solvolyysi. Reaktiivisissa polymeereissä: perusteet ja sovellukset (kolmas painos). Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
8. Fong, W. et ai. (1997). Monoklonaalisten vasta-ainetuotannon optimointi: kaliumasetaatin ja perfuusion yhdistetyt vaikutukset sekoitetussa säiliön bioreaktorissa. Cytotechnology 24: 47-54. Palautettu osoitteesta link.springer.com.
9. Danilov, VP et ai. (2012). Matalan lämpötilan jäätymisenestoreagenssit vesipohjaisissa suolajärjestelmissä, jotka sisältävät asetaatteja ja formiaatteja. Kemian tekniikan teoreettiset perusteet, 2012, osa 46, nro 5, s. 528-535. Palautettu osoitteesta link.springer.com.
10. Fakeev, AAet al. (2012). Erittäin puhtaan kaliumasetaatin menetelmän tutkimus ja kehittäminen. Journal of Applied Chemistry, 2012, osa 85, nro 12, s. 1807-1813. Palautettu osoitteesta link.springer.com.