Kaliumkarbonat (K2CO3) struktur, egenskaper, bruksområder, produksjon

De Kaliumkarbonat er en uorganisk forbindelse dannet av to kalium K-ioner⁺ og et karbonation CO₃^to-. Dens kjemiske formel er K_toCO₃. Det er et hygroskopisk hvitt fast stoff, det vil si at det lett absorberer vann fra miljøet. Av denne grunn brukes det i laboratorier til å absorbere vann fra andre stoffer..

Det er veldig løselig i vann og danner alkaliske løsninger som er rike på OH-ioner.^-og derfor med høy pH-verdi. Dens vandige løsninger, som er basiske, brukes i forskjellige industrielle prosesser for å absorbere sure gasser som karbondioksid CO_to og hydrogensulfid H_toJa, det nøytraliserer dem lett.

K_toCO₃ Den brukes til å tilberede såper, rengjøringsprodukter, vaskemidler og oppvaskmiks. Den brukes også til behandling av noen tekstilfibre som ull..

Det er mye brukt i kjemilaboratorier, for eksempel for å absorbere vann fra andre forbindelser eller for å alkalisere blandinger av kjemiske reaksjoner og også i kjemisk analyse.

Det er også lagt til noen matvarer, for eksempel for å eliminere den bitre smaken av kakaobønner under produksjonen av sjokolade..

Artikkelindeks

• 1 Struktur
• 2 Nomenklatur
• 3 eiendommer
  • 3.1 Fysisk tilstand
  • 3.2 Molekylvekt
  • 3.3 Smeltepunkt
  • 3.4 Kokepunkt
  • 3,5 Tetthet
  • 3.6 Løselighet
  • 3,7 pH
  • 3.8 Kjemiske egenskaper
• 4 Motta
• 5 bruksområder
  • 5.1 I absorpsjon av CO2 i industrielle prosesser
  • 5.2 Ved fjerning av H2S fra visse prosesser
  • 5.3 I kjemilaboratorier
  • 5.4 I rengjøringsmiddelindustrien
  • 5.5 I næringsmiddelindustrien
  • 5.6 I gjødsel
  • 5.7 I forskjellige applikasjoner
• 6 Referanser

Struktur

Kaliumkarbonat består av to kalium K-kationer⁺ og et karbonatanion CO₃^to-. Karbonatanionen har en flat og symmetrisk struktur, mens de tre oksygenatomene omgir karbonet og danner en flat trekant..

Nomenklatur

- Kaliumkarbonat

- Kaliumkarbonat

- Kaliumkarbonat

- Potash

- Kaliumsalt av karbonsyre.

Eiendommer

Fysisk tilstand

Fargeløst til hvitt krystallinsk fast stoff.

Molekylær vekt

138,205 g / mol.

Smeltepunkt

899 ºC.

Kokepunkt

Det nedbrytes.

Tetthet

2,29 g / cm³

Løselighet

Svært løselig i vann: 111 g / 100 g vann ved 25 ° C. Uoppløselig i etanol og aceton.

pH

En vandig løsning kan ha en pH på 11,6, det vil si at den er ganske alkalisk.

Kjemiske egenskaper

Kaliumkarbonat er lekker eller hygroskopisk, det vil si at det absorberer fuktighet fra miljøet. Den har et stabilt hydrat, K_toCO₃.2H_toELLER.

K_toCO₃ i vandig løsning hydrolyserer den, det vil si at den reagerer med vann som frigjør OH-grupper^- som er de som gir løsningene alkalitet:

CO₃^to- + H_toO ⇔ OH^- + HCO₃^-

HCO₃^- + H_toO ⇔ OH^- + H_toCO₃

Å skaffe

Det kan fås fra asken som er igjen når du brenner planter. Også ved karbonatisering av kaliumhydroksyd KOH, det vil si tilsetning av overflødig karbondioksid CO_to til KOH:

KOH + CO_to → KHCO₃

2 KHCO₃ + varme → K_toCO₃ + H_toELLER

En annen måte å oppnå det på er å oppvarme kaliumklorid KCl med magnesiumkarbonat MgCO₃, vann og CO_to under press. Et hydratisert dobbelt salt av magnesium og kalium oppnås først MgCO₃.KHCO₃.4H_toEller, kalt Engels salt:

2 KCl + 3 MgCO₃ + CO_to + 5 timer_toO → MgCO₃.KHCO₃.4H_toO ↓ + MgCl_to

Engels 'hydratiserte dobbeltsalt utfelles og filtreres ut av løsningen. Deretter varmes det opp og kaliumkarbonatet K dannes_toCO₃ at når du tilsetter vann oppløses mens magnesiumkarbonat MgCO₃ forblir uoppløselig og fjernes ved filtrering.

MgCO₃.KHCO₃.4H_toO + varme → MgCO₃↓ + 2K⁺ + CO₃^to- + CO_to↑ + 9 H_toELLER

applikasjoner

I absorpsjonen av CO_to i industrielle prosesser

Kaliumkarbonatløsningen er den klassiske behandlingen for fjerning av karbondioksid CO_to i forskjellige prosesser, spesielt i applikasjoner med høyt trykk og høy temperatur.

Fjerning av CO_to forekommer i henhold til følgende reaksjon:

K_toCO₃ + CO_to + H_toO ⇔ 2 KHCO₃

Denne metoden brukes for eksempel til å behandle naturgass. Også i kraftproduksjon for å unngå utslipp av CO_to inn i atmosfæren, og i produksjonen av tørris.

Ks løsning_toCO₃ kan regenereres termisk, det vil si ved oppvarming til temperaturer rundt 100 ° C.

For at kaliumkarbonatløsningen kan absorbere CO2 med god hastighet, tilsettes promotere som fremskynder prosessen som dietanolamin (DEA)..

Ved fjerning av H_toS av visse prosesser

Kaliumkarbonatløsninger brukes også til å fjerne hydrogensulfidgass H_toS for prosessstrømmer. Kalium K-trifosfat tilsettes noen ganger₃PO₄ for å gjøre prosessen raskere.

I kjemilaboratorier

K_toCO₃ Det gjør det mulig å utføre organiske synteser, for eksempel i kondensreaksjoner og å nøytralisere. Den brukes til å fjerne vann fra organiske væsker, som et dehydratiseringsmiddel eller tørkemiddel i laboratoriet.

Det brukes også i analytiske kjemiske reaksjoner og til alkalisering i farmasøytisk industri..

I rengjøringsmiddelindustrien

K_toCO₃ Den brukes til å lage såpe, rengjøringsformler, klesvask og oppvaskprodukter, og også til å forberede sjampo og andre produkter for personlig pleie.

I næringsmiddelindustrien

Kaliumkarbonat tilsettes forskjellige matvarer til forskjellige formål.

For eksempel blir det tilsatt kakaobønner for å fjerne den bitre smaken og bruke dem til produksjon av sjokolade. Det tilsettes druene i tørkeprosessen for å få rosiner.

I bakverk brukes det som et hevemiddel (som fungerer som gjær) for mel for å tilberede bakevarer..

I gjødsel

K_toCO₃ Den brukes til å gjødsle sure jordarter, siden karbonationen CO₃^to- i kontakt med vann produserer OH-ioner^- som øker jordens pH. Pluss kalium K⁺ det er et næringsstoff for planter.

Kaliumkarbonat har også blitt brukt til å lage gjødsel med langsom frigjøring.

En gjødsel med langsom frigjøring frigjør eller frigjør næringsstoffer sakte slik at de ikke oppløses og vaskes bort. Takket være dette vil de kunne bruke mer tid tilgjengelig til plantens røtter.

I forskjellige applikasjoner

Kaliumkarbonat K_toCO₃ det brukes også til å:

- Rå ullfarging, bleking og rengjøringsprosesser og andre aktiviteter i tekstilindustrien

- Å skaffe andre organiske og uorganiske kaliumsalter, slik som KCN kaliumcyanid.

- Fungere som en surhetsregulator i forskjellige prosesser.

- Lager keramikk og keramikk.

- Graverings- og litografiprosesser.

- Garvning og etterbehandling av lær.

- Forbered blekk for utskrift, pigmenter.

- Produserer briller spesielt for TV, siden K_toCO₃ er mer kompatibel enn natriumkarbonat Na_toCO₃ med bly, barium og strontiumoksider inneholdt i disse glassene.

- Vannbehandling.

- Brannhemmende (i form av vandige løsninger).

- Hemme korrosjon og som et bunnstoff i prosessutstyr.

Referanser

1. OSS. National Library of Medicine. (2019). Kaliumkarbonat. Gjenopprettet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Steele, D. (1966). Metalliske elementers kjemi. Pergamon Press Ltd. London.
3. Mokhatab, S. et al. (2019). Naturlig gassbehandling. Kaliumkarbonatløsningen. I håndbok for overføring og prosessering av naturgass (fjerde utgave). Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
4. Kakaras, E. et al. (2012). PFBC-kombinert syklusanlegg med fluidisert seng. Forbrenning med fluidisert seng under trykk med karbonfangst og lagring. I kombinerte syklusanlegg for kraftgenerering med nesten null utslipp. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
5. Speight, J.G. (2019). Hydrogenproduksjon. Våt skrubbing. I utvinning og oppgradering av tungolje. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
6. Branan, C.R. (2005). Bensinbehandling: Kapittel oppdatert av Chris Higman. Varme karbonatprosesser. In Rules of Thumb for Chemical Engineers (fjerde utgave). Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
7. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Fjerde utgave. John Wiley & Sons.
8. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Femte utgave. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
9. Li, Y. og Cheng, F. (2016). Syntese av en ny kaliumgjødsel med langsom frigjøring fra modifisert Pidgeon magnesiumslagg av kaliumkarbonat. J Air Waste Manag Assoc, 2016 aug; 66 (8): 758-67. Gjenopprettet fra ncbi.nlm.nih.gov.