- структура
- номенклатура
- Имоти
- Физическо състояние
- Молекулно тегло
- Точка на топене
- Точка на кипене
- плътност
- разтворимост
- рН
- Химични свойства
- Получаване
- Приложения
- При усвояването на СО
- При отстраняването на Н
- В лаборатории по химия
- В индустрията за почистващи продукти
- В хранително-вкусовата промишленост
- В торове
- В различни приложения
- Препратки
На калиев карбонат е неорганично съединение, състояща се от две калиев йони К + и карбонат йон CO 3 2-. Химичната му формула е K 2 CO 3. Това е хигроскопично бяло твърдо вещество, тоест лесно абсорбира вода от околната среда. Поради тази причина в лаборатории се използва за абсорбиране на вода от други вещества.
Той е много разтворим във вода, образувайки алкални разтвори, които са богати на OH йони - и следователно с висока стойност на рН. Водните му разтвори, като алкални, се използват в различни индустриални процеси за абсорбиране на киселинни газове, като въглероден диоксид CO 2 и сероводород H 2 S, тъй като лесно ги неутрализира.
Твърд калиев карбонат K 2 CO 3. Онджей Мангл. Източник: Wikimedia Commons.
K 2 CO 3 се използва за приготвяне на сапуни, почистващи препарати, перилни препарати и смеси за миене на съдове. Използва се и при обработката на някои текстилни влакна, като вълна.
Той се използва широко в химическите лаборатории, например за абсорбиране на вода от други съединения или за алкализиране на смеси от химични реакции, а също и за химичен анализ.
Добавя се и към някои храни, например, за да се елиминира горчивият вкус на какаовите зърна по време на производството на шоколад.
структура
Калиевият карбонат се състои от два калий катиона K + и CO 3 2- карбонатен анион. Карбонатният анион има плоска и симетрична структура, докато трите кислородни атома обграждат въглерода, образувайки плосък триъгълник.
Структура на калиев карбонат K 2 CO 3. Потребител: Edgar181. Източник: Wikimedia Commons.
номенклатура
- Калиев карбонат
- Калиев карбонат
- Дикалиев карбонат
- Картоф
- Калиева сол на въглеродна киселина.
Имоти
Физическо състояние
Безцветно до бяло кристално твърдо вещество.
Молекулно тегло
138.205 g / mol.
Точка на топене
899 ° С.
Точка на кипене
Разлага се.
плътност
2,29 гр / см 3
разтворимост
Много разтворим във вода: 111 g / 100 g вода при 25 ° C. Неразтворим в етанол и ацетон.
рН
Водният разтвор може да има рН 11,6, тоест е доста алкален.
Химични свойства
Калиевият карбонат е деликатен или хигроскопичен, тоест абсорбира влагата от околната среда. Той има стабилен хидрат, K 2 CO 3.2H 2 O.
K 2 CO 3 във воден разтвор се хидролизира, т. Е. Реагира с вода, освобождаваща ОН групи - които са тези, които дават алкалност на разтворите:
CO 3 2- + H 2 O ⇔ OH - + HCO 3 -
HCO 3 - + H 2 O ⇔ ОН - + H 2 CO 3
Получаване
Може да се получи от пепелта, който остава от горящи растения. Също така чрез карбонизиране на калиев хидроксид KOH, тоест добавяне на излишък на въглероден диоксид CO 2 към KOH:
KOH + CO 2 → KHCO 3
2 KHCO 3 + топлина → K 2 CO 3 + H 2 O
Друг начин за получаването му е чрез нагряване на калиев хлорид калиев хлорид с магнезиев карбонат MgCO 3, вода и СО 2 под налягане. Хидратирана двойна сол на магнезий и калий MgCO 3.KHCO 3.4H 2 О първо се получава, наречен сол Енгелс:
2 KCl + 3 MgCO 3 + СО 2 + 5 H 2 O → MgCO 3.KHCO 3.4H 2 О ↓ + MgCl 2
Утаява се двойна сол на Engels и се филтрира от разтвора. След това се нагрява и калиев карбонат K 2 CO се образува 3, който при прибавяне на вода се разтваря, докато магнезиев карбонат MgCO 3 остава неразтворим и се отстранява чрез филтруване.
MgCO 3.KHCO 3.4H 2 O + топлина → MgCO 3 ↓ + 2 K + + CO 3 2- + СО 2 ↑ + 9 H 2 O
Приложения
При усвояването на СО
Разтворът на калиев карбонат е класическото лечение за отстраняване на въглероден двуокис CO 2 в различни процеси, особено при приложения на високо налягане и температура.
K 2 CO 3 разтвори се използват за абсорбиране на СО 2 в различни промишлени процеси. Автор: Никола Джордано. Източник: Pixabay
Отстраняването на CO 2 става съгласно следната реакция:
K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O K 2 KHCO 3
Този метод се използва например за обработка на природен газ. Също така в инсталации за производство на електроенергия, за да се избегне отделянето на CO 2 в атмосферата и в производството на сух лед.
K 2 CO 3 разтвори се използват за получаване на СО 2, която се използва за сух лед. ProjectManhattan. Източник: Wikimedia Commons.
Разтворът на K 2 CO 3 може да се регенерира термично, тоест чрез нагряване до температури около 100 ° C.
За да може разтворът на калиев карбонат да абсорбира CO2 с добра скорост, се добавят промотори, които ускоряват процеса като диетаноламин (DEA).
При отстраняването на Н
Калиев карбонат разтвори също се използват за отстраняване на Н 2 S сероводород газ от процеса потоци. Понякога се добавя калиев трифосфат K 3 PO 4, за да се ускори процеса.
В лаборатории по химия
K 2 CO 3 позволява органичните синтези да се провеждат например в реакции на кондензация и да се неутрализират. Използва се за отстраняване на вода от органични течности, като дехидратиращо средство или десикант в лабораторията.
Използва се и при реакции на аналитична химия и за алкализация във фармацевтичната индустрия.
В индустрията за почистващи продукти
K 2 CO 3 се използва за приготвяне на сапун, почистващи формули, продукти за пране и миене на съдове, а също и за приготвяне на шампоан и други продукти за лична хигиена.
K 2 CO 3 се използва при приготвянето на сапун. Lacrimosus. Източник: Wikimedia Commons.
В хранително-вкусовата промишленост
Калиевият карбонат се добавя към различни храни за различни цели.
Например, той се добавя към какаовите зърна, за да премахне горчивия им вкус и да ги използва при производството на шоколад. Добавя се към гроздето в процеса на сушене за получаване на стафиди.
Какаовите зърна се обработват с K 2 CO 3, за да се намали горчивият им вкус при приготвяне на шоколад. Автор: Magali COURET Източник: Pixabay
В сладкиша се използва като средство за изпускане (което действа като мая) за брашно за приготвяне на печива.
K 2 CO 3 може да се използва като средство за изпускане в питки, тъй като те отделят CO 2 по време на готвене и увеличават обема си. Автор: Pixel1. Източник: Pixabay.com
В торове
K 2 CO 3 се използва за наторяване на кисели почви, тъй като карбонатният йон CO 3 2- в контакт с вода произвежда OH - йони, които повишават pH на почвата. В допълнение, калий К + е хранително вещество за растенията.
Калиевият карбонат също се използва за приготвяне на торове с бавно освобождаване.
Бавно освобождаващият тор бавно освобождава или освобождава хранителни вещества, така че да не се разтварят и измиват от водата. Благодарение на това те ще могат да прекарат повече време на разположение на корените на растението.
В различни приложения
Калиевият карбонат K 2 CO 3 също се използва за:
- Процеси на боядисване, избелване и почистване на сурова вълна и други дейности на текстилната промишленост
- Получаване на други органични и неорганични калиеви соли, като KCN калиев цианид.
- Да функционира като регулатор на киселинността при различни процеси.
- Производство на керамика и керамика.
- Процеси на гравиране и литография.
- Дъбене и обработка на кожи.
- Подгответе мастила за печат, пигменти.
- Производство на очила, специално за телевизия, тъй като K 2 CO 3 е по-съвместим от натриевия карбонат Na 2 CO 3 с оксидите на олово, барий и стронций, които съдържат тези очила.
- Пречистване на водата.
- забавяне на огъня (под формата на водни разтвори).
- Инхибира корозията и като средство против облъчване в технологичното оборудване.
Препратки
- Национална медицинска библиотека на САЩ. (2019). Калиев карбонат. Възстановени от pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Steele, D. (1966). Химията на металните елементи. Pergamon Press Ltd., Лондон.
- Mokhatab, S. et al. (2019). Обработка на природен газ. Разтворът на калиев карбонат. В Наръчник за пренос и преработка на природен газ (четвърто издание). Възстановени от sciencedirect.com.
- Kakaras, E. et al. (2012 г.). Системи за комбиниран цикъл с комбиниран цикъл на гориво под налягане под флуидизиран слой (PFBC). Изгаряне с кипящ слой под налягане с улавяне и съхранение на въглерод. В комбинирани циклични системи за генериране на енергия с почти нулева емисия. Възстановени от sciencedirect.com.
- Speight, JG (2019). Производство на водород. Мокро почистване. При възстановяване и усъвършенстване на тежки масла. Възстановени от sciencedirect.com.
- Branan, CR (2005). Обработка на газ: Актуализирана глава от Крис Хигман. Процеси с горещ карбонат. В Правилата на палеца за химическите инженери (четвърто издание). Възстановени от sciencedirect.com.
- Кирк-Отмер (1994). Енциклопедия на химическата технология. Четвърто издание. John Wiley & Sons.
- Енциклопедия на индустриалната химия на Ullmann. (1990). Пето издание. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Li, Y. и Cheng, F. (2016). Синтез на нов калиев тор с бавно освобождаване от модифицирана магнезиева шлака на Pidgeon чрез калиев карбонат. J Air Waste Manag Assoc, 2016 Aug; 66 (8): 758-67. Възстановени от ncbi.nlm.nih.gov.