- Rakenne
- nimistö
- ominaisuudet
- Fyysinen tila
- Molekyylipaino
- Sulamispiste
- Kiehumispiste
- Tiheys
- Liukoisuus
- pH
- Kemiallisia ominaisuuksia
- Saada
- Sovellukset
- CO: n absorptiossa
- H: n poistossa
- Kemian laboratorioissa
- Siivoustuotteiden teollisuudessa
- Elintarviketeollisuudessa
- Lannoitteissa
- Eri sovelluksissa
- Viitteet
Kaliumkarbonaatin on epäorgaaninen yhdiste, joka koostuu kahdesta kalium-ionien K + ja karbonaatti-ioni CO 3 2-. Sen kemiallinen kaava on K 2 CO 3. Se on hygroskooppinen valkoinen kiinteä aine, eli imee helposti vettä ympäristöstä. Tästä syystä laboratorioissa sitä käytetään veden imemiseen muista aineista.
Se liukenee hyvin veteen, muodostaen emäksisiä liuoksia, joissa on runsaasti OH-ioneja - ja siksi korkealla pH-arvolla. Sen vesiliuokset, on emäksinen, käytetään erilaisissa teollisissa prosesseissa imeä happamia kaasuja, kuten hiilidioksidia CO 2 ja rikkivetyä H 2 S, koska se helposti neutraloi niitä.
Kiinteää kaliumkarbonaattia K 2 CO 3. Ondřej Mangl. Lähde: Wikimedia Commons.
K 2 CO 3: ta käytetään saippuiden, puhdistusaineiden, pyykinpesuaineiden ja astianpesuaineiden valmistukseen. Sitä käytetään myös joidenkin tekstiilikuitujen, kuten villan, käsittelyssä.
Sitä käytetään laajalti kemialaboratorioissa, esimerkiksi veden absorboimiseen muista yhdisteistä tai kemiallisten reaktioiden seosten alkalisoimiseksi ja myös kemialliseen analyysiin.
Sitä lisätään myös joihinkin elintarvikkeisiin, esimerkiksi kaakaopapujen katkeran maun poistamiseksi suklaan valmistuksen aikana.
Rakenne
Kaliumkarbonaattia koostuu kahdesta K + kaliumin kationit ja CO 3 2- karbonaattianioni. Karbonaattianionilla on litteä ja symmetrinen rakenne, kun taas kolme happiatomia ympäröivät hiiltä muodostaen tasaisen kolmion.
Kaliumkarbonaatin K 2 CO 3 rakenne. Käyttäjä: Edgar181. Lähde: Wikimedia Commons.
nimistö
- Kaliumkarbonaatti
- Kaliumkarbonaatti
- Kaliumkarbonaatti
- Potash
- Hiilihapon kaliumsuola.
ominaisuudet
Fyysinen tila
Väritön tai valkoinen kiteinen kiinteä aine.
Molekyylipaino
138,205 g / mol.
Sulamispiste
899 ° C.
Kiehumispiste
Se hajoaa.
Tiheys
2,29 g / cm 3
Liukoisuus
Hyvin liukenee veteen: 111 g / 100 g vettä 25 ° C: ssa. Liukenematon etanoliin ja asetoniin.
pH
Vesiliuoksen pH voi olla 11,6, ts. Se on melko emäksinen.
Kemiallisia ominaisuuksia
Kaliumkarbonaatti on heikentävää tai hygroskooppista eli absorboi kosteutta ympäristöstä. Se on vakaa hydraatti, K 2 CO 3.2H 2 O.
K 2 CO 3 vesiliuoksessa hydrolysoituu, että on, se reagoi veden kanssa vapauttaen OH-ryhmiä - jotka ovat mitä antaa ratkaisuja emäksisyys:
CO 3 2- + H 2 O ⇔ OH - + HCO 3 -
HCO 3 - + H 2 O ⇔ OH - + H 2 CO 3
Saada
Sitä voidaan saada poltettavien kasvien tuhkasta. Myös hiilihapottamalla kaliumhydroksidia KOH, toisin sanoen lisäämällä ylimääräinen hiilidioksidi CO 2 KOH: hon:
KOH + CO 2 → KHCO 3
2 KHCO 3 + lämpö → K 2 CO 3 + H 2 O
Toinen tapa saada se on kuumentamalla kaliumkloridi KCl magnesiumkarbonaatti MgCO 3, veden ja CO 2 paineen alaisena. Hydrattu kaksinkertainen suola magnesiumin ja kaliumin MgCO 3.KHCO 3.4H 2 O saadaan ensin, kutsutaan Engels suola:
2 KCl + 3 MgCO 3 + CO 2 + 5 H 2 O → MgCO 3.KHCO 3.4H 2 O ↓ + MgCl 2
Engelsin hydratoitu kaksoissuola saostuu ja suodatetaan liuoksesta. Sitten se kuumennetaan ja kaliumkarbonaatti K 2 CO 3 on muodostettu, joka liukenee veden lisäämistä, kun taas magnesiumkarbonaatti MgCO 3 edelleen liukenemattomia ja poistetaan suodattamalla.
MgCO 3.KHCO 3.4H 2 O + lämpö → MgCO 3 ↓ + 2 K + + CO 3 2- + CO 2 ↑ + 9 H 2 O
Sovellukset
CO: n absorptiossa
Kaliumkarbonaattiliuosta on klassinen hoitoa hiilidioksidin poistoa CO 2 eri prosesseissa, erityisesti korkean paineen ja lämpötilan sovelluksissa.
K 2 CO 3 ratkaisuja käytetään absorboimaan CO 2 erilaisissa teollisissa prosesseissa. Kirjoittaja: Nicola Giordano. Lähde: Pixabay.
Poistaminen CO 2 tapahtuu seuraavalla reaktiolla:
K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O ⇔ 2 KHCO 3
Tätä menetelmää käytetään esimerkiksi maakaasun käsittelemiseen. Myös voimalaitoksia, jotta vältetään CO: n emission 2 ilmakehään, ja tuotannon kuivajäätä.
K 2 CO 3 ratkaisuja käytetään, jotta saadaan CO 2, jota käytetään tekemään kuivajäässä. ProjectManhattan. Lähde: Wikimedia Commons.
K 2 CO 3 liuos voidaan regeneroida termisesti, eli lämmittämällä lämpötila on noin 100 ° C: ssa
Jotta kaliumkarbonaattiliuos voi absorboida CO2: ta hyvällä nopeudella, prosessia nopeuttavia promoottoreita, kuten dietanoliamiini (DEA), lisätään.
H: n poistossa
Kaliumkarbonaattia ratkaisuja käytetään myös poistamaan H 2 S vetysulfidikaasua prosessivirroista. Joskus lisätään kaliumtrifosfaattia K 3 PO 4 prosessin nopeuttamiseksi.
Kemian laboratorioissa
K 2 CO 3 avulla orgaanisissa synteeseissä voidaan suorittaa, esimerkiksi, kondensaatioreaktioissa ja neutraloimiseksi. Sitä käytetään veden poistamiseen orgaanisista nesteistä dehydratointiaineena tai kuivausaineena laboratoriossa.
Sitä käytetään myös analyyttisissä kemiallisissa reaktioissa ja alkalisointiin lääketeollisuudessa.
Siivoustuotteiden teollisuudessa
K 2 CO 3: ta käytetään saippuan, puhdistusaineiden, pyykin ja astianpesuaineiden valmistukseen sekä shampoon ja muiden henkilökohtaisten hygieniatuotteiden valmistukseen.
K 2 CO 3: ta käytetään saippuan valmistuksessa. Lacrimosus. Lähde: Wikimedia Commons.
Elintarviketeollisuudessa
Kaliumkarbonaattia lisätään erilaisiin ruokia eri tarkoituksiin.
Esimerkiksi sitä lisätään kaakaopavuihin niiden katkeran maun poistamiseksi ja käyttämiseksi suklaan valmistuksessa. Sitä lisätään rypäleisiin kuivausprosessissa rusinoiden saamiseksi.
Kaakaopapujen käsitellään K 2 CO- 3 vähentää niiden karvas maku, kun suklaan. Kirjoittaja: Magali COURET. Lähde: Pixabay.
Leivonnaisissa sitä käytetään hapatusaineena (joka toimii hiivana) jauhoille leivonnaisten valmistukseen.
K 2 CO 3 voidaan käyttää nostatusainetta kakkuja, koska ne vapauttavat CO 2 kypsennyksen aikana ja kasvattaa niiden kokoa. Kirjoittaja: Pixel1. Lähde: Pixabay.com
Lannoitteissa
K 2 CO 3: ta käytetään happaman maaperän lannoittamiseen, koska veden kanssa kosketuksessa oleva karbonaatti-ioni CO 3 2 tuottaa OH - ioneja, jotka lisäävät maaperän pH: ta. Lisäksi kalium K + on ravinne kasveille.
Kaliumkarbonaattia on käytetty myös hitaasti vapautuvien lannoitteiden valmistukseen.
Hitaasti vapautuva lannoite vapauttaa tai vapauttaa ravinteita hitaasti, jotta ne eivät liuenne ja kuljeta veteen. Tämän ansiosta he voivat viettää enemmän aikaa kasvien juurten saataville.
Eri sovelluksissa
Kaliumkarbonaattia K 2 CO 3 käytetään myös:
- Raakavillavärjäys-, valkaisu- ja puhdistusprosessit ja muu tekstiiliteollisuuden toiminta
- Muiden orgaanisten ja epäorgaanisten kaliumsuolojen, kuten KCN-kaliumsyanidin, saaminen.
- Toimia happamuuden säätelijänä erilaisissa prosesseissa.
- Keramiikan ja keramiikan valmistus.
- Kaiverrus- ja litografiaprosessit.
- Nahan parkitseminen ja viimeistely.
- Valmistele musteet tulostusta varten, pigmentit.
- Valmista lasit erityisesti televisioon, koska K 2 CO 3 on yhteensopivampi kuin natriumkarbonaatti Na 2 CO 3 näiden lasien sisältämien lyijyn, bariumin ja strontiumin oksidien kanssa.
- Vedenkäsittely.
- Tulipalon hidastaminen (vesiliuoksina).
- Estää korroosiota ja kiinnittymisenestoaineena prosessilaitteissa.
Viitteet
- Yhdysvaltain lääketieteellinen kirjasto. (2019). Kaliumkarbonaatti. Palautettu pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Steele, D. (1966). Metallielementtien kemia. Pergamon Press Ltd. Lontoo.
- Mokhatab, S. et ai. (2019). Maakaasun käsittely. Kaliumkarbonaattiliuos. Maakaasun siirron ja prosessoinnin käsikirja (neljäs painos). Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
- Kakaras, E. et ai. (2012). Paineistetut leijukerrospoltto (PFBC) -syklijärjestelmät. Paineistettu leijukerrospoltto hiilen talteenotolla ja varastoinnilla. Yhdistelmäsyklijärjestelmissä melkein nollapäästöiseen energiantuotantoon. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
- Speight, JG (2019). Vetytuotanto. Märkä kuuraus. Raskaan öljyn talteenotossa ja päivityksessä. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
- Branan, CR (2005). Kaasun käsittely: luvun päivittänyt Chris Higman. Kuumat karbonaattiprosessit. Kemian insinöörien peukaloiden säännöissä (neljäs painos). Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
- Kirk-Othmer (1994). Kemiallisen tekniikan tietosanakirja. Neljäs painos. John Wiley & Sons.
- Ullmannin teollisuuskemian tietosanakirja. (1990). Viides painos. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Li, Y. ja Cheng, F. (2016). Uuden hitaasti vapautuvan kaliumlannoitteen synteesi modifioidusta Pidgeon-magnesiumkuonasta kaliumkarbonaatin avulla. J Air Waste Manag Assoc, 2016 elokuu; 66 (8): 758 - 67. Palautettu osoitteesta ncbi.nlm.nih.gov.