OCTAN POTASU: BUDOWA, WŁAŚCIWOŚCI, ZASTOSOWANIE, PRODUKCJA - CHEMIA - 2026

Octan potasu jest związkiem organicznym, składający się z jonu potasowego K ⁺ i octan jonów CH ₃ COO ^- . Jego wzór chemiczny to CH ₃ COOK lub KCH ₃ COO lub też C ₂ H ₃ KO ₂ . Jest to bezbarwna lub biała krystaliczna substancja stała, bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie.

Służy do regulowania kwasowości niektórych produktów spożywczych przetworzonych przemysłowo. Ze względu na duże powinowactwo do wody jest używany w laboratoriach lub w niektórych procesach do pochłaniania wody z innych związków, np. Do odwadniania alkoholu.

Octan potasu KCH ₃ COO służy do regulowania kwasowości niektórych przetworzonych produktów spożywczych. Autor: RitaE. Źródło: Pixabay.

Octan potasu bierze udział w niektórych reakcjach chemicznych jako ich przyspieszacz oraz w syntezie związków organicznych. Pozwala również na zwiększenie powstawania przeciwciał (naturalnych substancji zwalczających infekcje) w przemysłowych metodach ich wytwarzania.

Jego właściwości w bardzo niskich temperaturach sprawiają, że jest dobrym kandydatem do stosowania w mieszankach do topienia lodu na drogach betonowych w bardzo zimnym klimacie. Według konsultowanych źródeł jest również stosowany w sprzęcie przeciwpożarowym oraz w zespołach do obserwacji komórek w mikroskopach.

Struktura

Octan potasu jest wykonany z K ⁺ kation potasowy i CH ₃ COO ^- octanu anionu . Ta ostatnia jest sprzężoną zasadą kwasu octowego CH ₃ COOH. Octan jonów CH ₃ COO ^- jest utworzona przez -CH metylu ₃ połączonego z karboksylanowej -COO ^- .

Połączenie między obydwoma jonami jest elektrostatyczne lub jonowe, to znaczy związek między jonem dodatnim i ujemnym.

Struktura octanu potasu CH ₃ COOK. SSsilver. Źródło: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

• Octan potasu
• Etanian potasu
• Sól potasowa kwasu octowego
• AcOK
• KOAc

Nieruchomości

Stan fizyczny

Bezbarwne lub białe krystaliczne ciało stałe.

Waga molekularna

98,14 g / mol

Temperatura topnienia

292 ºC

Gęstość

1,6 g / cm ³

Rozpuszczalność

Bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie: 256 g / 100 ml w 20 ° C.

pH

5% wodny roztwór octanu potasu ma pH 7,5-9,0.

Inne właściwości

Czasami ma słaby zapach octu. W 10% roztworze nie atakuje aluminium w temperaturze pokojowej, ale w temperaturze 60-70 ° C metal ciemnieje i ulega wżerom.

W stężeniach 20% lub wyższych atak powierzchniowy na aluminium występuje w dowolnej temperaturze.

Octan potasu (AcOK) jest dobrze rozpuszczalny w wodzie. Posiada hydrat: KCH ₃ COO 1,5H ₂ O, który jest ciałem stałym otrzymywanym podczas krystalizacji z wodnych roztworów AcOK.

Zachowanie po podgrzaniu

Jeśli uwodniony octan potasu (AcOK) (KCH ₃ COO.1,5H ₂ O) zostanie poddany ogrzewaniu, gdy osiągnie 40 ° C, zaczyna tracić wodę hydratacyjną.

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

W przypadku ogrzania bezwodnego octanu potasu (bez wody: KCH ₃ COO), po osiągnięciu 340 ° C zaczyna się rozkładać tworząc węglan potasu K ₂ CO ₃ według następującej reakcji:

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

Otrzymywanie

Można go otrzymać poprzez działanie wodorotlenku potasu KOH na różne związki, takie jak kwas octowy CH ₃ COOH, bezwodnik octowy (CH ₃ CO) ₂ O i octan amonu CH ₃ COONH ₄ .

KOH + CH ₃ COOH → CH ₃ COOK + H ₂ O

Można go również otrzymać w reakcji węglanu potasu K ₂ CO ₃ lub wodorowęglanu potasu KHCO ₃ z kwasem octowym CH ₃ COOH.

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

Octan potasu można krystalizować z wodnego roztworu, aby uzyskać go o wysokiej czystości.

Aplikacje

W różnych zastosowaniach

Octan potasu jest stosowany w przemyśle spożywczym jako regulator kwasowości. Jest używany jako osuszacz w metodach chemicznych do pomiaru przepuszczalności pary wodnej niektórych tkanin.

Służy jako środek odwadniający etanol w produkcji tego alkoholu, wychodząc z lignocelulozy, surowca otrzymywanego z drewna.

Służy do produkcji antybiotyków i jest szeroko stosowany w sprzęcie przeciwpożarowym.

W przemyśle polimerowym

Jest stosowany do recyklingu poliuretanów, ponieważ służy do katalizowania lub przyspieszania reakcji hydrolizy i glikolizy wymienionych polimerów, tak że stają się one alkoholami i aminami.

Wykorzystywany jest również do produkcji organicznych żywic silikonowych.

W naukowych i medycznych laboratoriach badawczych

Octan potasu o wysokiej czystości jest używany w laboratoriach jako odczynnik w chemii analitycznej. Również do prowadzenia badań medyczno-naukowych.

W laboratoriach histopatologicznych służy do zapewnienia neutralnego pH w układach mikroskopowych.

Octan potasu ma wiele zastosowań w laboratoriach chemicznych i medycznych. Autor: Michał Jarmoluk. Źródło: Pixabay.

Służy do syntezy heterocyklicznych związków organicznych, czyli związków o różnych cyklach wielkości.

Niektóre mikroelektrody, które służą do badania właściwości elektrycznych komórek, są wypełnione stężonym roztworem octanu potasu.

W przemysłowej produkcji przeciwciał

Octan potasu jest używany do produkcji na dużą skalę przeciwciał monoklonalnych (czyli tych, które pochodzą z tej samej komórki macierzystej) w hodowlach komórkowych. Pozwala stymulować syntezę lub tworzenie przeciwciał.

Przeciwciała to substancje wytwarzane przez niektóre komórki krwi w celu zwalczania zakażeń wirusami lub bakteriami.

Artystyczny obraz przeciwciał. Octan sodu KCH ₃ COO służy do produkcji przeciwciał w dużych ilościach. BlitzKrieg1982. Źródło: Wikimedia Commons Chociaż octan potasu (AcOK) hamuje lub spowalnia wzrost komórek i zmniejsza gęstość komórek, produktywność przeciwciał na komórkę wzrasta.

Rysunek przedstawiający atak przeciwciał przeciwko niektórym bakteriom. SA1590. Źródło: Wikimedia Commons.

W mieszaninach przeciw zamarzaniu

Octan potasu jest stosowany w mieszankach przeciwoblodzeniowych w celu topienia lodu na drogach i nawierzchniach cementowych, a tym samym umożliwia ich bezpieczne użytkowanie.

W sezonie zimowym drogi są wypełnione śniegiem i lodem. W takich przypadkach pomocny może być octan potasu. Autor: S. Hermann i F. Richter. Źródło: Pixabay.

Wybór octanu potasu (AcOK) do tego zastosowania wynika z faktu, że 50% wagowo wodny roztwór AcOK jest eutektyczny i ma temperaturę topnienia -62 ° C. Oznacza to, że nawet w temperaturach do -62 ° C roztwór pozostaje stopiony.

Eutektyk to jednorodna mieszanina składników, która ma najniższą temperaturę topnienia spośród wszystkich możliwych mieszanin, w tym czystych składników.

Jak to działa jako środek przeciw zamarzaniu

Octan potasu (AcOK) ma bardzo dobrą zdolność do topienia lodu.

W temperaturze -5 ° C jest w stanie stopić 11,5 kg lodu na każdy kg AcOK. Ta właściwość maleje wraz ze spadkiem temperatury, ale nawet przy -50 ° C ma zdolność topienia 1,3 kg lodu na każdy kg AcOH.

W temperaturze -5 ° C wydajność ta jest porównywalna z wydajnością chlorku sodu lub soli kuchennej (NaCl), natomiast od -30 ° C znacznie ją przekracza.

Octan potasu umożliwia topienie lodu na zamarzniętych drogach. Autor: Markus Sch. Źródło: Pixabay.

Jednak w testach przeprowadzonych z AcOK razem z innymi związkami zaobserwowano pewien stopień korozji powierzchni cementu, dlatego zaproponowano dodanie do mieszanek niezamarzających środków antykorozyjnych.

Z drugiej strony mieszanina octanu potasu (CH ₃ COOK) z mrówczanem potasu (HCOOK) jest doskonałym środkiem przeciw zamarzaniu i nie wymaga antykorozyjnej.

Bibliografia

1. Baker, FJ i in. (1976). Procedury barwienia. Wodne środki utrwalające. We wprowadzeniu do medycznej technologii laboratoryjnej (piąta edycja). Odzyskany z sciencedirect.com.
2. Hassan, AA i in. (2018). Indazole: synteza i heterocyklizacja tworząca wiązania. W postępach w chemii heterocyklicznej. Odzyskany z sciencedirect.com.
3. Amerykańska Narodowa Biblioteka Medyczna. (2019). Octan potasu. Odzyskany z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Das, A. and Alagirusamy, R. (2010). Przenoszenie wilgoci. Metoda odwróconego kubka ze środkiem osuszającym. W nauce o komforcie odzieży. Odzyskany z sciencedirect.com.
5. Vargel, C. (2004). Kwasy karboksylowe i ich pochodne. Octany. W korozji aluminium. Odzyskany z sciencedirect.com.
6. Cuevas, J. (2014). Techniki rejestracji elektrofizjologicznej. Techniki rejestracji wewnątrzkomórkowej. W module referencyjnym nauk biomedycznych. Odzyskany z sciencedirect.com.
7. Fink, JK (2018). Poli (uretan) s. Recykling. Solwoliza. In Reactive Polymers: Fundamentals and Applications (wydanie trzecie). Odzyskany z sciencedirect.com.
8. Fong, W. i in. (1997). Optymalizacja produkcji przeciwciał monoklonalnych: połączone efekty octanu potasu i perfuzji w bioreaktorze zbiornikowym z mieszaniem. Cytotechnology 24: 47–54. Odzyskany z link.springer.com.
9. Danilov, VP i in. (2012). Niskotemperaturowe odczynniki zapobiegające oblodzeniu w wodnych układach solnych zawierających octany i mrówczany. Teoretyczne podstawy inżynierii chemicznej, 2012, tom 46, nr 5, str. 528-535. Odzyskany z link.springer.com.
10. Fakeev, AA i in. (2012). Badania i rozwój metody otrzymywania octanu potasu o wysokiej czystości. Journal of Applied Chemistry, 2012, tom 85, nr 12, str. 1807-1813. Odzyskany z link.springer.com.