- Struktura
- Nomenklatura
- Lastnosti
- Fizično stanje
- Molekularna teža
- Tališče
- Vrelišče
- Gostota
- Topnost
- pH
- Kemijske lastnosti
- Pridobitev
- Prijave
- Pri absorpciji CO
- Pri odstranitvi H
- V laboratorijih za kemijo
- V industriji čistilnih izdelkov
- V prehrambeni industriji
- V gnojilih
- V različnih aplikacijah
- Reference
Kalijev karbonat je anorganska spojina, sestavljena iz dveh kalijevih ionov K + in karbonatni ion CO 3 2- . Njegova kemijska formula je K 2 CO 3 . Je higroskopska bela trdna snov, se pravi, da zlahka absorbira vodo iz okolja. Zaradi tega se v laboratorijih uporablja za absorpcijo vode iz drugih snovi.
To je zelo topen v vodi , da se tvori alkalne raztopine, ki so bogata z ioni OH - in s tem z visokim pH. Njegove vodne raztopine, ki so alkalne, se uporabljajo v različnih industrijskih postopkih za absorpcijo kislih plinov, kot sta ogljikov dioksid CO 2 in vodikov sulfid H 2 S, saj ju zlahka nevtralizira.
Trden kalijev karbonat K 2 CO 3 . Ondřej Mangl. Vir: Wikimedia Commons.
K 2 CO 3 se uporablja za pripravo mil, čistilnih sredstev, detergentov za perilo in mešanic za pomivanje posode. Uporablja se tudi pri predelavi nekaterih tekstilnih vlaken, kot je volna.
Široko se uporablja v laboratorijih za kemijo, na primer za absorpcijo vode iz drugih spojin ali za alkalizacijo mešanic kemičnih reakcij in tudi za kemično analizo.
Doda se tudi nekaterim živilom, na primer za odpravo grenkega okusa kakavovih zrn med proizvodnjo čokolade.
Struktura
Kalijev karbonat sestavljata dva ka + kalijeva kationa in anion CO 3 2- karbonat . Karbonatni anion ima ravno in simetrično strukturo, trije atomi kisika pa obkrožajo ogljik, ki tvori ravno trikotnik.
Struktura kalijevega karbonata K 2 CO 3 . Uporabnik: Edgar181. Vir: Wikimedia Commons.
Nomenklatura
- Kalijev karbonat
- Kalijev karbonat
- Dikalijev karbonat
- Krompir
- Kalijeva sol ogljikove kisline.
Lastnosti
Fizično stanje
Brezbarvna do bela kristalna trdna snov.
Molekularna teža
138.205 g / mol.
Tališče
899 ° C.
Vrelišče
Razpade.
Gostota
2,29 g / cm 3
Topnost
Zelo topen v vodi: 111 g / 100 g vode pri 25 ° C. Netopen v etanolu in acetonu.
pH
Vodna raztopina ima lahko pH 11,6, torej je precej alkalna.
Kemijske lastnosti
Kalijev karbonat je razkošen ali higroskopen, torej absorbira vlago iz okolja. Ima stabilen hidrat, K 2 CO 3 .2H 2 O.
K 2 CO 3 v vodni raztopini hidrolizira, to pomeni, da reagira z vodo sprošča OH skupin - ki so, kar smo dobili raztopine alkalnost:
CO 3 2- + H 2 O ⇔ OH - + HCO 3 -
HCO 3 - + H 2 O ⇔ OH - + H 2 CO 3
Pridobitev
Dobite ga lahko iz pepela, ki ostane od kurilnih rastlin. Tudi s karbonizacijo kalijevega hidroksida KOH, torej z dodajanjem presežka ogljikovega dioksida CO 2 v KOH:
KOH + CO 2 → KHCO 3
2 KHCO 3 + toplota → K 2 CO 3 + H 2 O
Drug način je pridobiti s segrevanjem kalijevega klorida KCl z magnezijevim karbonatom MgCO 3 , vodo in CO 2 pod pritiskom. Hidratiran dvojne soli magnezija in kalija MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O je pridobil, imenovano Engelsova sol:
2 KCI + 3 MgCO 3 + CO 2 + 5H 2 O → MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O ↓ + MgCl 2
Engelsova hidratirana dvojna sol se obori in filtrira iz raztopine. Nato se segreva in nastane kalijev karbonat K 2 CO 3, ki se ob dodajanju vode raztopi, medtem ko magnezijev karbonat MgCO 3 ostane netopljiv in se odstrani s filtracijo.
MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O + toplota → MgCO 3 ↓ + 2 K + + CO 3 2- + CO 2 ↑ + 9 H 2 O
Prijave
Pri absorpciji CO
Raztopina kalijevega karbonata je klasična obdelava za odstranitev CO ogljikovega dioksida 2 v različnih postopkih, zlasti pri visokem tlaku in temperaturah.
Raztopine K 2 CO 3 se uporabljajo za absorpcijo CO 2 v različnih industrijskih postopkih. Avtor: Nicola Giordano. Vir: Pixabay.
Odstranjevanje CO 2 poteka v skladu z naslednjo reakcijo:
K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O K 2 KHCO 3
Ta metoda se uporablja na primer za obdelavo zemeljskega plina. Tudi v elektrarnah, ki preprečujejo izpuste CO 2 v ozračje, in pri proizvodnji suhega ledu.
K 2 CO 3 rešitve se uporabljajo za pridobivanje CO 2 , ki se uporablja za izdelavo suhega ledu. ProjectManhattan. Vir: Wikimedia Commons.
K 2 CO 3 Raztopino lahko regeneriramo termično, to je s segrevanjem do temperature okoli 100 ° C
Da lahko raztopina kalijevega karbonata absorbira CO2 z dobro hitrostjo, so dodani promotorji, ki pospešijo postopek, kot je dietanolamin (DEA).
Pri odstranitvi H
Kalijev karbonat rešitve se uporabljajo tudi za odstranjevanje H 2 S plin vodikov sulfid od procesnih tokov. Za pospešitev postopka se včasih doda kalijev trifosfat K 3 PO 4 .
V laboratorijih za kemijo
K 2 CO 3 omogoča izvajanje organskih sintez, na primer v kondenzacijskih reakcijah, in nevtralizacijo. Uporablja se za odstranjevanje vode iz organskih tekočin, kot dehidracijsko sredstvo ali sušilno sredstvo v laboratoriju.
Uporablja se tudi pri reakcijah analitične kemije in za alkalizacijo v farmacevtski industriji.
V industriji čistilnih izdelkov
K 2 CO 3 se uporablja za izdelavo mila, čistilnih formul, izdelkov za pranje perila in pomivanja posode, pa tudi za pripravo šampona in drugih izdelkov za osebno nego.
K 2 CO 3 je uporabljena pri pripravi mila. Lacrimosus. Vir: Wikimedia Commons.
V prehrambeni industriji
Kalijev karbonat se doda različnim živilom za različne namene.
Na primer, dodamo ga kakavovim zrnom, da odstranimo njihov grenak okus in jih uporabimo pri proizvodnji čokolade. Dodamo ga grozdju v procesu sušenja, da dobimo rozine.
V kakavovih zrn se zdravijo z K 2 CO 3, za zmanjšanje njihovega grenkega okusa pri izdelavi čokolade. Avtor: Magali COURET Vir: Pixabay.
V pecivu ga uporabljamo kot sredstvo za izcedno tekočino (ki deluje kot kvas) za moko za pripravo peciva.
K 2 CO 3 se lahko uporablja kot sredstvo za vzhajanje, pogače, kot so izpusti CO 2 med kuhanjem in povečati obseg. Avtor: Pixel1. Vir: Pixabay.com
V gnojilih
K 2 CO 3 se uporablja za oploditev kislih tleh, saj karbonat iona CO 3 2- v stiku z vodo proizvaja OH - ionov , ki zviša pH tal. Poleg tega je kalij K + hranilo za rastline.
Kalijev karbonat se uporablja tudi za pripravo gnojil s počasnim sproščanjem.
Gnojilo s počasnim sproščanjem počasi sprošča ali sprošča hranila, tako da jih voda ne raztopi in izpere. Zahvaljujoč temu bodo lahko porabili več časa, ki je na voljo koreninam rastline.
V različnih aplikacijah
Kalijev karbonat K 2 CO 3 se uporablja tudi za:
- postopki barvanja, beljenja in čiščenja surove volne ter druge dejavnosti tekstilne industrije
- Pridobivanje drugih organskih in anorganskih kalijevih soli, kot je kalijev cianid KCN.
- Da deluje kot regulator kislosti v različnih procesih.
- Izdelava keramike in lončarstva.
- procesi graviranja in litografije.
- strojenje in obdelava usnja.
- Pripravite črnila za tiskanje, pigmente.
- Izdelajte očala, posebej za televizijo, saj je K 2 CO 3 bolj kompatibilen kot natrijev karbonat Na 2 CO 3 z oksidi svinca, barija in stroncija, ki jih ti kozarci vsebujejo.
- Čiščenje vode.
- Zaviranje ognja (v obliki vodnih raztopin).
- Zavirajo korozijo in kot sredstvo proti obraščanju v procesni opremi.
Reference
- Ameriška nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Kalijev karbonat. Obnovljeno iz pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Steele, D. (1966). Kemija kovinskih elementov. Pergamon Press Ltd. London.
- Mokhatab, S. et al. (2019). Obdelava zemeljskega plina. Raztopina kalijevega karbonata. Priročnik za prenos in predelavo zemeljskega plina (četrta izdaja). Pridobljeno od sciencedirect.com.
- Kakaras, E. et al. (2012). Sistemi kombiniranega cikla s kombiniranim cikličnim zgorevanjem (PFBC) s tlačnim pritiskom. Zgorevanje s fluidiziranim fluidom pod tlakom z zajemom in shranjevanjem ogljika. V sistemih kombiniranega cikla za proizvodnjo električne energije s skoraj ničjo emisijo. Pridobljeno od sciencedirect.com.
- Speight, JG (2019). Proizvodnja vodika. Mokro čiščenje. Pri pridobivanju in nadgradnji težkih olj. Pridobljeno od sciencedirect.com.
- Branan, CR (2005). Obdelava plina: poglavje posodobil Chris Higman. Procesi vročega karbonata. V Pravilih palec za kemijske inženirje (četrta izdaja). Pridobljeno od sciencedirect.com.
- Kirk-Othmer (1994). Enciklopedija kemijske tehnologije. Četrta izdaja. John Wiley & Sons.
- Ullmannova enciklopedija industrijske kemije. (1990). Peta izdaja. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Li, Y. in Cheng, F. (2016). Sinteza novega kalijevega gnojila s počasnim sproščanjem iz spremenjene Pidgeon magnezijeve žlindre s kalijevim karbonatom. J Air Waste Managing Assoc, 2016 avg; 66 (8): 758–67. Pridobljeno iz ncbi.nlm.nih.gov.