КАЛИЕВ АЦЕТАТ: СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, ПРИЛОЖЕНИЯ, ПРОИЗВОДСТВО - ХИМИЯ - 2025

На калиев ацетат е органично съединение, състоящо се от калиев йон К ⁺ и ацетатен йон CH ₃ COO ^-. Нейната химична формула е СН ₃ COOK или KCH ₃ COO, или също C ₂ H ₃ КО ₂. Това е безцветно или бяло кристално твърдо вещество, много разтворимо във вода.

Използва се за регулиране на киселинността на някои промишлено обработени храни. Поради големия си афинитет с водата, той се използва в лаборатории или в определени процеси за абсорбиране на вода от други съединения, например за дехидратиране на алкохол.

KCH ₃ COO калиев ацетат се използва за регулиране на киселинността на някои преработени храни. Автор: RitaE. Източник: Pixabay

Калиевият ацетат участва в някои химични реакции като ускорител на тези и в синтеза на органични съединения. Той също така позволява да се увеличи образуването на антитела (естествени вещества, които се борят с инфекциите) при индустриални методи за тяхното производство.

Неговите много ниски температурни свойства го правят добър кандидат за употреба в смеси за топене на лед по бетонови пътища при много студен климат. Според консултирани източници, той се използва и в противопожарна техника и в сглобки за наблюдение на клетки в микроскопи.

структура

Калиев ацетат се състои от К ⁺ калиев катион и СН ₃ COO ^- ацетат анион. Последната е свързана база на оцетна киселина CH ₃ COOH. Ацетатните йон CH ₃ COO ^- е оформена от метил -СН ₃ свързан към карбоксилат -СОО ^-.

Съединението между двата йона е електростатично или йонно, тоест съединението между положителен и отрицателен йон.

Структура на калиев ацетат CH ₃ COOK. SSsilver. Източник: Wikimedia Commons.

номенклатура

• Калиев ацетат
• Калиев етаноат
• Калиева сол на оцетна киселина
• АсОК
• КОАс

Имоти

Физическо състояние

Безцветно или бяло кристално твърдо вещество.

Молекулно тегло

98,14 g / mol

Точка на топене

292 ºC

плътност

1.6 g / cm ³

разтворимост

Много разтворим във вода: 256 g / 100 mL при 20 ° C.

рН

5% воден разтвор на калиев ацетат има рН 7,5-9,0.

Други свойства

Понякога има слаб мирис на оцет. В 10% разтвор, той не атакува алуминия при стайна температура, но при 60-70 ° C металът потъмнява и търпи изкопаване.

При концентрации от 20% или повече, повърхностната атака на алуминия се появява при всякаква температура.

Калиевият ацетат (AcOK) е силно разтворим във вода. Той има хидрат: KCH ₃ COO.1,5H ₂ О, който е твърдо вещество, когато кристализира от водни разтвори на АсОК.

Поведение при нагряване

Ако хидратирана калиев ацетат (АсОК) (KCH ₃ COO.1,5H ₂ О) се подлага на нагряване, когато достигне 40 ° С, тя започва да губи водата на хидратиране.

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

Ако безводен калиев ацетат се нагрява (без вода: KCH ₃ COO), когато достигне 340 ° C, той започва да се разлага, образувайки K ₂ CO ₃ калиев карбонат съгласно следната реакция:

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

Получаване

Той може да бъде получен чрез действието на калиев хидроксид КОН на различни съединения, такива като оцетна киселина CH ₃ COOH, оцетен анхидрид (CH ₃ CO) ₂ О и амониев ацетат СН ₃ COONH ₄.

КОН + CH ₃ COOH → CH ₃ COOK + H ₂ O

Тя може също да се получи чрез взаимодействие на калиев карбонат K ₂ CO ₃ или калиев бикарбонат КНСОз ₃ с оцетна киселина CH ₃ COOH.

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

Калиевият ацетат може да кристализира от воден разтвор, за да се получи с висока чистота.

Приложения

В различни приложения

Калиевият ацетат се използва в преработената хранителна промишленост като регулатор на киселинността. Използва се като десикант в химическите методи за измерване на пропускливостта на водните пари на някои тъкани.

Той служи като дехидратиращо средство за етанол при производството на този алкохол, като се започне от лигноцелулозата, материал, получен от дърво.

Използва се за производство на антибиотици и се използва широко в противопожарната техника.

В полимерната индустрия

Използва се за рециклиране на полиуретани, тъй като служи за катализиране или ускоряване на реакциите на хидролиза и гликолиза на споменатите полимери, така че те да станат алкохоли и амини.

Използва се и в производството на органични силиконови смоли.

В научни и медицински изследователски лаборатории

Калиев ацетат с висока чистота се използва в лаборатории като реагент в аналитичната химия. Също така за извършване на медико-научни изследвания.

В лабораториите за хистопатология служи за осигуряване на неутрална pH среда в настройките на микроскопа.

Калиевият ацетат има много приложения в химическите и медицински изследователски лаборатории. Автор: Михал Ярмолюк. Източник: Pixabay

Използва се за синтеза на хетероциклични органични съединения, които са съединения с различни цикли по размер.

Определени микроелектроди, които служат за изследване на електрическите свойства на клетките, се пълнят с концентриран разтвор на калиев ацетат.

При промишленото производство на антитела

Калиевият ацетат се използва за мащабно производство на моноклонални антитела (които са тези, които идват от една и съща стволова клетка) в клетъчните култури. Той позволява да се стимулира синтеза или образуването на антитела.

Антителата са вещества, произведени от някои клетки в кръвта за борба с инфекциите от вируси или бактерии.

Художествен образ на антитела. Натриевият ацетат KCH ₃ COO служи за производството на антитела в големи количества. BlitzKrieg1982. Източник: Wikimedia Commons Въпреки че калиевият ацетат (AcOK) инхибира или забавя клетъчния растеж и намалява клетъчната плътност, продуктивността на антитела на клетка се увеличава.

Изчертаване на атака на антитела срещу някои бактерии. SA1590. Източник: Wikimedia Commons.

В смеси против замръзване

Калиевият ацетат е използван в смеси против заледяване, за да ги използва за разтопяване на лед по пътища и циментови настилки и по този начин да позволи безопасното им използване.

През зимния сезон пътищата са пълни със сняг и лед. Калиевият ацетат може да бъде полезен в такива случаи. Автор: S. Hermann & F. Richter. Източник: Pixabay

Изборът на калиев ацетат (AcOK) за това приложение се дължи на факта, че 50% тегловни воден разтвор на AcOK е евтектичен и има точка на топене -62 ° C. Това означава, че дори при температури от -62 ° C разтворът остава разтопен.

Евтектикът е хомогенна смес от компоненти, която има най-ниската точка на топене от всички възможни смеси от тях, включително тази на чистите компоненти.

Как действа като антифриз

Калиевият ацетат (AcOK) има много добра способност да топи лед.

При -5 ° C той е способен да топи 11,5 kg лед за всеки kg AcOK. Това свойство намалява с намаляването на температурата, но дори и при -50 ° C има способността да топи 1,3 Kg лед за всеки Kg AcOH.

При -5 ° C тази вместимост е сравнима с тази на натриевия хлорид или трапезната сол (NaCl), докато от -30 ° C го надвишава.

Калиевият ацетат позволява на леда да се топи по замръзнали пътища. Автор: Markus Sch. Източник: Pixabay

Въпреки това, в тестовете, проведени с AcOK заедно с други съединения, се наблюдава известна степен на корозия на циментовите повърхности, така че се смята, че се добавят антикорозионни средства към смесите против замръзване.

От друга страна, сместа от калиев ацетат (CH ₃ COOK) с калиев формиат (HCOOK) е отличен антифриз и не изисква антикорозионни.

Препратки

1. Baker, FJ et al. (1976). Процедури за оцветяване. Водни планинанти. Въведение в медицинската лабораторна технология (пето издание). Възстановени от sciencedirect.com.
2. Хасан, АА и др. (2018). Индазоли: Синтез и хетероциклизация, образуващи връзка. Напредък в хетероцикличната химия. Възстановени от sciencedirect.com.
3. Национална медицинска библиотека на САЩ. (2019). Калиев ацетат. Възстановени от pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Das, A. и Alagirusamy, R. (2010). Предаване на влага. Метод на обърната чаша за изсушаване. In Science in Clothing Comfort. Възстановени от sciencedirect.com.
5. Vargel, C. (2004). Карбоксилни киселини и техните производни. Ацетати. В корозия на алуминий. Възстановени от sciencedirect.com.
6. Cuevas, J. (2014). Техники на електрофизиологично записване. Методи за вътрешноклетъчно записване. В референтен модул в биомедицинските науки. Възстановени от sciencedirect.com.
7. Fink, JK (2018). Поли (уретан) s. Рециклиране. Солволизата. В реактивни полимери: основи и приложения (трето издание). Възстановени от sciencedirect.com.
8. Fong, W. et al. (1997). Оптимизация на производството на моноклонални антитела: комбинирани ефекти на калиев ацетат и перфузия в биореактор с разбъркан резервоар. Цитотехнология 24: 47-54. Възстановено от link.springer.com.
9. Данилов, В.П. и др. (2012 г.). Нискотемпературни противозаледяващи реагенти във водни солени системи, съдържащи ацетати и формиати. Теоретични основи на химическото инженерство, 2012, том 46, № 5, с. 528-535. Възстановено от link.springer.com.
10. Факеев, AAet al. (2012 г.). Изследване и разработване на метод за калиев ацетат с висока чистота. Списание за приложна химия, 2012, том 85, № 12, с. 1807-1813. Възстановено от link.springer.com.