- Struktura
- Nomenklatura
- Nieruchomości
- Stan fizyczny
- Waga molekularna
- Temperatura topnienia
- Temperatura wrzenia
- Gęstość
- Rozpuszczalność
- pH
- Właściwości chemiczne
- Otrzymywanie
- Aplikacje
- W absorpcji CO
- Podczas usuwania H.
- W laboratoriach chemicznych
- W branży środków czystości
- W przemyśle spożywczym
- W nawozach
- W różnych zastosowaniach
- Bibliografia
Węglan potasu jest nieorganicznym związkiem składającym się z dwóch jonów potasu K + i węglanowe, CO 3 2 . Jego wzór chemiczny to K 2 CO 3 . Jest higroskopijną białą substancją stałą, czyli łatwo absorbuje wodę z otoczenia. Z tego powodu w laboratoriach służy do wchłaniania wody z innych substancji.
Jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie, tworząc roztwory alkaliczne, które są bogate w jony OH - a zatem mają wysoką wartość pH. Jego wodne roztwory, jako alkaliczne, są wykorzystywane w różnych procesach przemysłowych do pochłaniania kwaśnych gazów, takich jak dwutlenek węgla CO 2 i siarkowodór H 2 S, ponieważ łatwo je neutralizuje.
Stały węglan potasu K 2 CO 3 . Ondřej Mangl. Źródło: Wikimedia Commons.
K 2 CO 3 służy do przygotowania mydeł, środków czystości, środków piorących i mieszanek do mycia naczyń. Jest również używany do przetwarzania niektórych włókien tekstylnych, takich jak wełna.
Znajduje szerokie zastosowanie w laboratoriach chemicznych, np. Do pochłaniania wody z innych związków lub alkalizowania mieszanin reakcji chemicznych, a także w analizie chemicznej.
Dodaje się go również do niektórych produktów spożywczych, na przykład w celu wyeliminowania gorzkiego smaku ziaren kakaowych podczas produkcji czekolady.
Struktura
Węglan potasu składa się z dwóch kationów potasu K + i anionu CO 3 2- węglanowego . Anion węglanowy ma płaską i symetryczną strukturę, podczas gdy trzy atomy tlenu otaczają węgiel tworząc płaski trójkąt.
Struktura węglanu potasu K 2 CO 3 . Użytkownik: Edgar181. Źródło: Wikimedia Commons.
Nomenklatura
- Weglan potasu
- Weglan potasu
- Węglan dipotasowy
- Potaż
- Sól potasowa kwasu węglowego.
Nieruchomości
Stan fizyczny
Bezbarwna do białej krystalicznej substancji stałej.
Waga molekularna
138,205 g / mol.
Temperatura topnienia
899 ° C.
Temperatura wrzenia
Rozkłada się.
Gęstość
2,29 g / cm 3
Rozpuszczalność
Bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie: 111 g / 100 g wody o temp. 25 ° C. Nierozpuszczalny w etanolu i acetonie.
pH
Wodny roztwór może mieć pH 11,6, to znaczy jest dość zasadowy.
Właściwości chemiczne
Węglan potasu jest rozpuszczalny lub higroskopijny, to znaczy pochłania wilgoć z otoczenia. Posiada stabilny hydrat, K 2 CO 3 .2H 2 O.
K 2 CO 3 w roztworze wodnym hydrolizuje, to znaczy reaguje z wodą, uwalniając grupy OH - które nadają roztworom zasadowość:
CO 3 2- + H 2 O ⇔ OH - + HCO 3 -
HCO 3 - + H 2 O ⇔ OH - + H 2 CO 3
Otrzymywanie
Można go uzyskać z popiołów, które pozostały po spalonych roślinach. Również przez karbonatyzację wodorotlenku potasu KOH, tj. Dodanie nadmiaru dwutlenku węgla CO 2 do KOH:
KOH + CO 2 → KHCO 3
2 KHCO 3 + ciepło → K 2 CO 3 + H 2 O
Innym sposobem uzyskania tego jest przez ogrzewanie chlorku potasu z KCI węglan magnezu MgCO 3 , wodą i CO 2 pod ciśnieniem. Uwodnioną sól podwójna magnezu i potasu MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O najpierw otrzymuje się sól o nazwie Engelsa:
2 KCI + 3 MgCO 3 + CO 2 + 5 H 2 O → MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O ↓ + MgCl 2
Uwodniona sól podwójna Engelsa wytrąca się i jest odfiltrowywana z roztworu. Potem ogrzewa się i węglan potasu K 2 CO 3 tworzą, który po dodaniu wody, rozpuszcza się węglan magnezu MgCO 3 pozostaje nierozpuszczalne i usuwa się przez filtrację.
MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O + ciepło → MgCO 3 ↓ + 2 K + + CO 3 2 + CO 2 ↑ + 9 H 2 O
Aplikacje
W absorpcji CO
Roztwór węglanu potasu to klasyczna obróbka do usuwania dwutlenku węgla CO 2 w różnych procesach, zwłaszcza w zastosowaniach wysokociśnieniowych i temperaturowych.
Roztwory K 2 CO 3 są używane do pochłaniania CO 2 w różnych procesach przemysłowych. Autor: Nicola Giordano. Źródło: Pixabay.
Usuwanie CO 2 zachodzi zgodnie z następującą reakcją:
K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O ⇔ 2 KHCO 3
Ta metoda jest stosowana na przykład do oczyszczania gazu ziemnego. Również w elektrowniach w celu uniknięcia emisji CO 2 do atmosfery oraz przy produkcji suchego lodu.
Roztwory K 2 CO 3 służą do otrzymywania CO 2 używanego do wytwarzania suchego lodu. ProjectManhattan. Źródło: Wikimedia Commons.
Roztwór K 2 CO 3 można regenerować termicznie, czyli podgrzać do temperatury około 100 ° C.
Aby roztwór węglanu potasu mógł absorbować CO2 z dobrą prędkością, dodaje się promotory, które przyspieszają proces, takie jak dietanoloamina (DEA).
Podczas usuwania H.
Roztwory węglanu potasu są również stosowane do usuwania gazowego siarkowodoru H 2 S ze strumieni procesowych. Czasami dodaje się trifosforan potasu K 3 PO 4 w celu przyspieszenia procesu.
W laboratoriach chemicznych
K 2 CO 3 umożliwia przeprowadzanie syntez organicznych np. W reakcjach kondensacji i neutralizację. Służy do usuwania wody z cieczy organicznych, jako środek odwadniający lub osuszający w laboratorium.
Znajduje również zastosowanie w reakcjach chemii analitycznej oraz do alkalizacji w przemyśle farmaceutycznym.
W branży środków czystości
K 2 CO 3 służy do produkcji mydeł, preparatów czyszczących, środków do prania i mycia naczyń, a także do przygotowania szamponów i innych środków higieny osobistej.
K 2 CO 3 służy do przygotowania mydła. Lacrimosus. Źródło: Wikimedia Commons.
W przemyśle spożywczym
Węglan potasu jest dodawany do różnych produktów spożywczych w różnych celach.
Na przykład dodaje się go do ziaren kakaowych w celu usunięcia ich gorzkiego smaku i wykorzystania do produkcji czekolady. Dodawany jest do winogron w procesie suszenia w celu uzyskania rodzynek.
Ziarna kakaowe są traktowane K 2 CO 3 w celu zmniejszenia ich gorzkiego smaku podczas wytwarzania czekolady. Autor: Magali COURET. Źródło: Pixabay.
W ciastach jest używany jako środek spulchniający (działający jak drożdże) do mąki do przygotowania wypieków.
K 2 CO 3 może być stosowany jako środek spulchniający w ciastach, ponieważ podczas gotowania uwalniają CO 2 i zwiększają swoją objętość. Autor: Pixel1. Źródło: Pixabay.com
W nawozach
K 2 CO 3 jest stosowany do nawożenia gleb kwaśnych, ponieważ jon węglanowy CO 3 2- w kontakcie z wodą wytwarza jony OH - , które zwiększają pH gleby. Ponadto potas K + jest pożywką dla roślin.
Węglan potasu był również używany do produkcji nawozów o spowolnionym działaniu.
Nawóz o spowolnionym działaniu powoli uwalnia lub uwalnia składniki odżywcze, dzięki czemu nie są one rozpuszczane i wymywane przez wodę. Dzięki temu będą mogły spędzić więcej czasu dostępnego dla korzeni rośliny.
W różnych zastosowaniach
Węglan potasu K 2 CO 3 jest również używany do:
- Procesy barwienia, bielenia i czyszczenia surowej wełny oraz pozostała działalność przemysłu włókienniczego
- Otrzymywanie innych organicznych i nieorganicznych soli potasowych, takich jak cyjanek potasu KCN.
- Funkcjonować jako regulator kwasowości w różnych procesach.
- Produkcja ceramiki i ceramiki.
- Procesy grawerowania i litografii.
- Garbowanie i wykańczanie skór.
- Przygotuj tusze do druku, pigmenty.
- Produkcja okularów specjalnie dla telewizji, ponieważ K 2 CO 3 jest bardziej kompatybilny niż węglan sodu Na 2 CO 3 z tlenkami ołowiu, baru i strontu, które zawierają te szkła.
- Uzdatnianie wody.
- Opóźnianie ognia (w postaci roztworów wodnych).
- Hamuje korozję i jako środek przeciwporostowy w urządzeniach procesowych.
Bibliografia
- Amerykańska Narodowa Biblioteka Medyczna. (2019). Weglan potasu. Odzyskany z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Steele, D. (1966). Chemia pierwiastków metalicznych. Pergamon Press Ltd. Londyn.
- Mokhatab, S. i in. (2019). Oczyszczanie gazu ziemnego. Roztwór węglanu potasu. W Handbook of Natural Gas Transmission and Processing (wydanie czwarte). Odzyskany z sciencedirect.com.
- Kakaras, E. i in. (2012). Układy kombinowane ze spalaniem fluidalnym pod ciśnieniem (PFBC). Spalanie w złożu fluidalnym pod ciśnieniem z wychwytywaniem i składowaniem węgla. W systemach o cyklu kombinowanym do wytwarzania energii o prawie zerowej emisji. Odzyskany z sciencedirect.com.
- Speight, JG (2019). Produkcja wodoru. Szorowanie na mokro. W odzyskiwaniu i ulepszaniu oleju ciężkiego. Odzyskany z sciencedirect.com.
- Branan, CR (2005). Obróbka gazu: Rozdział zaktualizowany przez Chrisa Higmana. Gorące procesy węglanowe. Ogólne zasady dla inżynierów chemików (wydanie czwarte). Odzyskany z sciencedirect.com.
- Kirk-Othmer (1994). Encyklopedia technologii chemicznej. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
- Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna. (1990). Piąta edycja. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Li, Y. i Cheng, F. (2016). Synteza nowego nawozu potasowego o powolnym uwalnianiu ze zmodyfikowanego żużla magnezowego Pidgeon przez węglan potasu. J Air Waste Manag Assoc, 2016 sierpień; 66 (8): 758–67. Odzyskany z ncbi.nlm.nih.gov.