KALIJEV ACETAT: STRUKTURA, LASTNOSTI, UPORABE, PROIZVODNJA - KEMIJA - 2025

Kalijev acetat organska spojina, sestavljena iz kalijeve ione K ⁺ in acetatni ionsko CH ₃ COO ^- . Njegova kemijska formula CH ₃ COOK, ali KCH ₃ COO, ali tudi C ₂ H ₃ KO ₂ . Je brezbarvna ali bela kristalna trdna snov, zelo topna v vodi.

Uporablja se za uravnavanje kislosti nekaterih industrijsko predelanih živil. Zaradi velike afinitete z vodo se uporablja v laboratorijih ali v določenih postopkih za absorpcijo vode iz drugih spojin, na primer za dehidriranje alkohola.

Kalijev acetat KCH ₃ COO se uporablja za uravnavanje kislosti nekaterih predelanih živil. Avtor: RitaE. Vir: Pixabay.

Kalijev acetat sodeluje v nekaterih kemijskih reakcijah kot pospeševalec le-teh in pri sintezi organskih spojin. Omogoča tudi povečanje tvorbe protiteles (naravnih snovi, ki se borijo z okužbami) v industrijskih metodah za njihovo proizvodnjo.

Zaradi zelo nizkih temperaturnih lastnosti je dober kandidat za uporabo v mešanicah za taljenje ledu na betonskih cestah v zelo hladnem podnebju. Po mnenju posvečenih virov se uporablja tudi v požarni opremi in v sklopih za opazovanje celic v mikroskopih.

Struktura

Kalijev acetat je sestavljena iz K ⁺ kalijev kation in CH ₃ COO ^- acetat aniona . Slednji je konjugirana baza ocetne kisline CH ₃ COOH. Acetat ionsko CH ₃ COO ^- tvorjena z metilno -CH ₃ vezano na karboksilatni -COO ^- .

Zveza med obema ionoma je elektrostatična ali ionska, torej zveza med pozitivnim in negativnim ionom.

Struktura kalijevega acetata CH ₃ COOK. SSsverver. Vir: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

• Kalijev acetat
• Kalijev etanoat
• Kalijeva sol ocetne kisline
• AcOK
• KOAc

Lastnosti

Fizično stanje

Brezbarvna ali bela kristalna trdna snov.

Molekularna teža

98,14 g / mol

Tališče

292 ºC

Gostota

1,6 g / cm ³

Topnost

Zelo topen v vodi: 256 g / 100 ml pri 20 ° C.

pH

5% vodna raztopina kalijevega acetata ima pH 7,5-9,0.

Druge lastnosti

Včasih ima rahel vonj po kisu. V 10% raztopini ne napada aluminija pri sobni temperaturi, toda pri 60-70 ° C kovina potemni in trpi.

Pri koncentracijah 20% ali več se površinski napad aluminija pojavi pri kateri koli temperaturi.

Kalijev acetat (AcOK) je zelo topen v vodi. Ima hidrat: KCH ₃ COO.1,5H ₂ O, ki je trdna snov dobljen ko kristalizira iz vodnih raztopin AcOK.

Obnašanje ob segrevanju

Če hidrirani kalijev acetat (AcOK) (KCH ₃ COO.1,5H ₂ O) izpostavimo segrevanju, ko doseže 40 ° C, začne izgubljati hidratacijsko vodo.

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

Če je brezvodni kalijev acetat segrevali (brez vode: KCH ₃ COO), ko doseže 340 ° C, da se začne razpadati tvori K ₂ CO ₃ kalijev karbonat po naslednji reakciji:

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

Pridobitev

Pripravimo jo lahko z delovanjem kalijevega hidroksida KOH na različnih spojin, kot je ocetna kislina CH ₃ COOH, anhidrid ocetne kisline (CH ₃ CO) ₂ O in amonijevega acetata CH ₃ COONH ₄ .

KOH + CH ₃ COOH → CH ₃ COOK + H ₂ O

To je mogoče dobiti tudi z reakcijo kalijevega karbonata K ₂ CO ₃ ali kalijev bikarbonat KHCO ₃ z ocetno kislino, CH ₃ COOH.

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

Kalijev acetat lahko kristaliziramo iz vodne raztopine, da dobimo visoko čistoto.

Prijave

V različnih aplikacijah

Kalijev acetat se uporablja v predelani prehrambeni industriji kot regulator kislosti. V kemičnih metodah se uporablja kot sušilno sredstvo za merjenje prepustnosti vodnih hlapov nekaterih tkanin.

Služi kot dehidrirajoče sredstvo za etanol pri proizvodnji tega alkohola, začenši iz lignoceluloze, materiala, pridobljenega iz lesa.

Uporablja se za proizvodnjo antibiotikov in se široko uporablja v gasilni opremi.

V polimerni industriji

Uporablja se za recikliranje poliuretanov, saj služi kataliziranju ali pospeševanju reakcij hidrolize in glikolize navedenih polimerov, tako da postanejo alkoholi in amini.

Uporablja se tudi pri proizvodnji organskih silikonskih smol.

V znanstvenih in medicinskih raziskovalnih laboratorijih

Kalijev acetat visoke čistosti se uporablja v laboratorijih kot reagent v analitični kemiji. Tudi za izvajanje medicinsko-znanstvenih raziskav.

V histopatoloških laboratorijih služi za zagotovitev nevtralnega pH medija v mikroskopskih nastavitvah.

Kalijev acetat ima številne namene v kemijskih in medicinskih raziskovalnih laboratorijih. Avtor: Michal Jarmoluk. Vir: Pixabay.

Uporablja se za sintezo heterocikličnih organskih spojin, ki so spojine z različnimi cikli velikosti.

Določene mikroelektrode, ki služijo za preučevanje električnih lastnosti celic, so napolnjene s koncentrirano raztopino kalijevega acetata.

V industrijski proizvodnji protiteles

Kalijev acetat se uporablja za obsežno proizvodnjo monoklonskih protiteles (ki so tista, ki prihajajo iz iste matične celice) v celičnih kulturah. Omogoča spodbujanje sinteze ali tvorbe protiteles.

Protitelesa so snovi, ki jih nekatere celice v krvi proizvajajo za boj proti okužbam z virusi ali bakterijami.

Umetniška podoba protiteles. Natrijev acetat KCH ₃ COO služi pri proizvodnji protiteles v velikih količinah. BlitzKrieg1982. Vir: Wikimedia Commons Čeprav kalijev acetat (AcOK) zavira ali upočasni rast celic in zmanjša gostoto celic, se produktivnost protiteles na celico poveča.

Risba napade protiteles proti nekaterim bakterijam. SA1590. Vir: Wikimedia Commons.

V mešanicah proti zmrzovanju

Kalijev acetat je bil uporabljen v mešanicah proti zaledenevanju, da bi jih uporabil za taljenje ledu na cestah in cementnih pločnikih in s tem omogočil njihovo varno uporabo.

V zimski sezoni so ceste napolnjene s snegom in ledom. Kalijev acetat je lahko v takih primerih koristen. Avtor: S. Hermann in F. Richter. Vir: Pixabay.

Izbor kalijevega acetata (AcOK) za to uporabo je posledica dejstva, da je 50 mas.% Vodne raztopine AcOK evtektična in ima tališče -62 ° C. To pomeni, da raztopina tudi pri najnižjih temperaturah kot -62 ° C ostane staljena.

Evtektik je homogena mešanica komponent, ki ima najnižjo tališče vseh možnih mešanic, vključno s tistimi iz čistih komponent.

Kako deluje kot antifriz

Kalijev acetat (AcOK) ima zelo dobro sposobnost taljenja ledu.

Pri -5 ° C lahko topi 11,5 kg ledu na vsak kg AcOK. Ta lastnost se zmanjšuje, ko se temperatura znižuje, toda tudi pri -50 ° C ima sposobnost taljenja 1,3 Kg ledu za vsak Kg AcOH.

Pri -5 ° C je ta zmogljivost primerljiva s kapaciteto natrijevega klorida ali namizne soli (NaCl), medtem ko je pri -30 ° C daleč presega.

Kalijev acetat omogoča, da se led stopi na zamrznjenih cestah. Avtor: Markus Sch. Vir: Pixabay.

Vendar pa so v preskusih, opravljenih z AcOK skupaj z drugimi spojinami, opazili določeno stopnjo korozije cementnih površin, zaradi česar je bilo predlagano dodajanje antikorozivnih zmesi proti zmrzovanju.

Po drugi strani pa zmes kalijevega acetata (CH ₃ COOK) s kalijevim formatom (HCOOK) je odličen sredstva proti zmrzovanju in ne zahteva protikorozijska.

Reference

1. Baker, FJ in sod. (1976). Postopki obarvanja. Vodni planinci. Uvod v medicinsko laboratorijsko tehnologijo (peta izdaja). Pridobljeno od sciencedirect.com.
2. Hassan, AA in sod. (2018). Indazoli: Sinteza in heterocilizacija, ki tvori vez. V napredku heterociklične kemije. Pridobljeno od sciencedirect.com.
3. Ameriška nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Kalijev acetat. Obnovljeno iz pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Das, A. in Alagirusamy, R. (2010). Prenos vlage. Metoda obrnjene skodelice za sušenje. Na področju znanosti v oblačilnem udobju. Pridobljeno od sciencedirect.com.
5. Vargel, C. (2004). Karboksilne kisline in njihovi derivati. Acetati. Pri koroziji aluminija. Pridobljeno od sciencedirect.com.
6. Cuevas, J. (2014). Tehnike elektrofiziološkega snemanja. Medcelične tehnike snemanja. V referenčnem modulu v biomedicinskih znanostih. Pridobljeno od sciencedirect.com.
7. Fink, JK (2018). Poli (uretan) s. Recikliranje. Solvoliza. In Reaktivni polimeri: osnove in aplikacije (tretja izdaja). Pridobljeno od sciencedirect.com.
8. Fong, W. et al. (1997). Optimizacija proizvodnje monoklonskih protiteles: kombinirani učinki kalijevega acetata in perfuzija v bioreaktorju z mešanim rezervoarjem. Citotehnologija 24: 47–54. Obnovljeno s povezave.springer.com.
9. Danilov, VP et al. (2012). Nizkotemperaturni zaščitni reagenti v vodnih sistemih soli, ki vsebujejo acetate in formiate. Teoretične osnove kemijskega inženiringa, 2012, letnik 46, številka 5, str. 528-535. Obnovljeno s povezave.springer.com.
10. Fakeev, AAet al. (2012). Raziskave in razvoj metode za visokokakovostni kalijev acetat. Časopis za uporabno kemijo, 2012, letnik 85, št.12, str. 1807-1813. Obnovljeno s povezave.springer.com.