- Uzbūve
- Nomenklatūra
- Īpašības
- Fiziskais stāvoklis
- Molekulārais svars
- Kušanas punkts
- Vārīšanās punkts
- Blīvums
- Šķīdība
- pH
- Ķīmiskās īpašības
- Iegūšana
- Lietojumprogrammas
- CO absorbcijā
- H noņemšanā
- Ķīmijas laboratorijās
- Tīrīšanas līdzekļu nozarē
- Pārtikas rūpniecībā
- Mēslošanas līdzekļos
- Dažādās lietojumprogrammās
- Atsauces
Kālija karbonāts ir neorganisks savienojums, kas sastāv no divām Kālija joniem K + un karbonāta jonu CO 3 2- . Tās ķīmiskā formula ir K 2 CO 3 . Tā ir higroskopiska balta cieta viela, tas ir, tā viegli absorbē ūdeni no apkārtējās vides. Šī iemesla dēļ laboratorijās to izmanto, lai absorbētu ūdeni no citām vielām.
Tas ir ļoti labi šķīst ūdenī, veidojot sārma risinājumus, kas ir bagāti ar OH jonu - un tādēļ ar augstu pH vērtību. Tā sārmainā ūdens šķīdumi tiek izmantoti dažādos rūpnieciskos procesos, lai absorbētu skābes gāzes, piemēram, oglekļa dioksīdu CO 2 un sērūdeņradi H 2 S, jo tas tos viegli neitralizē.
Cietais kālija karbonāts K 2 CO 3 . Ondřej Mangl. Avots: Wikimedia Commons.
K 2 CO 3 izmanto ziepju, tīrīšanas līdzekļu, veļas mazgāšanas līdzekļu un trauku mazgāšanas maisījumu sagatavošanai. To izmanto arī dažu tekstilšķiedru, piemēram, vilnas, apstrādē.
To plaši izmanto ķīmijas laboratorijās, piemēram, lai absorbētu ūdeni no citiem savienojumiem vai sārminātu ķīmisko reakciju maisījumus, kā arī ķīmiskajā analīzē.
To pievieno arī dažiem pārtikas produktiem, piemēram, lai novērstu kakao pupiņu rūgtu garšu šokolādes ražošanas laikā.
Uzbūve
Kālija karbonāts sastāv no divām K + kālija katjoniem un CO 3 2- karbonāta anjonu . Karbonāta anjonam ir plakana un simetriska struktūra, bet trīs skābekļa atomi ieskauj oglekli, veidojot plakanu trīsstūri.
Kālija karbonāta K 2 CO 3 struktūra . Lietotājs: Edgar181. Avots: Wikimedia Commons.
Nomenklatūra
- kālija karbonāts
- kālija karbonāts
- dikālija karbonāts
- Potašs
- ogļskābes kālija sāls.
Īpašības
Fiziskais stāvoklis
Bezkrāsaina vai balta kristāliska cieta viela.
Molekulārais svars
138,205 g / mol.
Kušanas punkts
899 ° C.
Vārīšanās punkts
Tas sadalās.
Blīvums
2,29 g / cm 3
Šķīdība
Ļoti labi šķīst ūdenī: 111 g / 100 g ūdens 25 ° C temperatūrā. Nešķīst etanolā un acetonā.
pH
Ūdens šķīduma pH var būt 11,6, tas ir, tas ir diezgan sārmains.
Ķīmiskās īpašības
Kālija karbonāts ir šķīstošs vai higroskopisks, tas ir, tas absorbē mitrumu no apkārtējās vides. Tam ir stabils hidrāts, K 2 CO 3 .2H 2 O.
K 2 CO 3 ūdens šķīdumā hidrolizējas, tas ir, tas reaģē ar ūdeni, atbrīvojot OH grupas - kas šķīdumiem piešķir sārmainību:
CO 3 2- + H 2 O ⇔ OH - + HCO 3 -
HCO 3 - + H 2 O ⇔ OH - + H 2 CO 3
Iegūšana
To var iegūt no pelniem, kas paliek no degošiem augiem. Arī ar karbonizācijas KOH, kas ir, pievienojot liekā oglekļa dioksīda CO 2 līdz KOH:
KOH + CO 2 → KHCO 3
2 KHCO 3 + siltums → K 2 CO 3 + H 2 O
Vēl viens veids, kā to iegūt, ir karsējot kālija hlorīdu KCl ar magnija karbonātu MgCO 3 , ūdeni un CO 2 zem spiediena. Vispirms tiek iegūts magnija un kālija hidrēts dubultā sāls MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O, ko sauc par Engela sāli:
2 KCl + 3 MgCO 3 + CO 2 + 5 H 2 O → MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O ↓ + MgCl 2
Engela hidratētais dubultā sāls izgulsnējas un tiek filtrēts no šķīduma. Tad tas tiek uzkarsēts un veidojas kālija karbonāts K 2 CO 3, kas, pievienojot ūdeni, izšķīst, kamēr magnija karbonāts MgCO 3 paliek nešķīstošs un tiek noņemts filtrējot.
MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O + siltums → MgCO 3 ↓ + 2 K + + CO 3 2- + CO 2 ↑ + 9 H 2 O
Lietojumprogrammas
CO absorbcijā
Kālija karbonāta šķīdums ir klasisks līdzeklis oglekļa dioksīda CO 2 atdalīšanai dažādos procesos, īpaši paaugstināta spiediena un temperatūras pielietojumos.
K 2 CO 3 šķīdumus izmanto, lai absorbētu CO 2 dažādos rūpniecības procesos. Autors: Nicola Giordano. Avots: Pixabay.
CO 2 noņemšana notiek pēc šādas reakcijas:
K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O ⇔ 2 KHCO 3
Šo metodi izmanto, piemēram, dabasgāzes apstrādei. Arī elektrostacijās, lai izvairītos no CO 2 izmešanas atmosfērā, un sausa ledus ražošanā.
K 2 CO 3 šķīdumus izmanto, lai iegūtu CO 2, ko izmanto sausa ledus pagatavošanai. ProjektsManhattan. Avots: Wikimedia Commons.
K 2 CO 3 šķīdumu var reģenerēt termiski, tas ir, karsējot līdz temperatūrai ap 100 ° C.
Lai kālija karbonāta šķīdums varētu absorbēt CO2 labā ātrumā, tiek pievienoti stimulatori, kas paātrina procesu, piemēram, dietanolamīns (DEA).
H noņemšanā
Kālija karbonāts risinājumus izmanto arī, lai noņemtu H 2 S sērūdeņradi gāzi no procesa plūsmas. Dažreiz, lai paātrinātu procesu, pievieno kālija trifosfātu K 3 PO 4 .
Ķīmijas laboratorijās
K 2 CO 3 dod iespēju veikt organiskas sintēzes, piemēram, kondensācijas reakcijās un neitralizēt. To izmanto, lai no organiskajiem šķidrumiem noņemtu ūdeni kā laboratorijā dehidrējošu vai desikantu.
To izmanto arī analītiskās ķīmijas reakcijās un sārmināšanai farmācijas rūpniecībā.
Tīrīšanas līdzekļu nozarē
K 2 CO 3 izmanto ziepju, tīrīšanas līdzekļu, veļas un trauku mazgāšanas līdzekļu pagatavošanai, kā arī šampūnu un citu personīgās higiēnas līdzekļu pagatavošanai.
K 2 CO 3 izmanto ziepju sagatavošanā. Lacrimosus. Avots: Wikimedia Commons.
Pārtikas rūpniecībā
Kālija karbonāts tiek pievienots dažādiem pārtikas produktiem dažādiem mērķiem.
Piemēram, to pievieno kakao pupiņām, lai noņemtu to rūgto garšu un izmantotu tās šokolādes ražošanā. Žāvēšanas procesā to pievieno vīnogām, lai iegūtu rozīnes.
Kakao pupiņas apstrādā ar K 2 CO 3, lai, gatavojot šokolādi, mazinātu to rūgto garšu. Autors: Magali COURET. Avots: Pixabay.
Konditorejas izstrādājumos to izmanto kā ieraugu (kas darbojas kā raugs) miltiem ceptu izstrādājumu pagatavošanai.
K 2 CO 3 var izmantot kā rauga līdzekli kūkās, jo tie gatavošanas laikā izdala CO 2 un palielina to daudzumu. Autors: Pixel1. Avots: Pixabay.com
Mēslošanas līdzekļos
K 2 CO 3 tiek izmantots, lai mēslot skābās augsnēs, jo karbonāts jonu CO 3 2- saskarē ar ūdeni ražo OH - joniem , kas paaugstina pH augsnes. Turklāt kālijs K + ir augu barības viela.
Kālija karbonāts ir ticis izmantots arī lēni atbrīvojošu mēslojumu pagatavošanai.
Lēnām atbrīvojošs mēslojums lēnām atbrīvo vai atbrīvo barības vielas, lai tās neizšķīdinātu un nenomazgātu ar ūdeni. Pateicoties tam, viņi varēs pavadīt vairāk laika, kas pieejams augu saknēm.
Dažādās lietojumprogrammās
Kālija karbonātu K 2 CO 3 izmanto arī, lai:
- Neapstrādātas vilnas krāsošana, balināšana un tīrīšana un citas tekstilrūpniecības darbības
- Citu organisko un neorganisko kālija sāļu, piemēram, KCN kālija cianīda, iegūšana.
- darboties kā skābuma regulators dažādos procesos.
- keramikas un keramikas ražošana.
- gravēšanas un litogrāfijas procesi.
- Ādu miecēšana un apdare.
- Sagatavojiet tintes drukāšanai, pigmentus.
- Izgatavojiet brilles īpaši televīzijai, jo K 2 CO 3 ir saderīgāks par nātrija karbonātu Na 2 CO 3 ar svina, bārija un stroncija oksīdiem, ko satur šie stikli.
- Ūdens attīrīšana.
- Uguns kavēšana (ūdens šķīdumu veidā).
- inhibē koroziju un kā pretapaugšanas līdzekli procesa iekārtās.
Atsauces
- ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka. (2019. gads). Kālija karbonāts. Atgūts no pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Steele, D. (1966). Metālisko elementu ķīmija. Pergamon Press Ltd. London.
- Mokhatab, S. et al. (2019. gads). Dabasgāzes apstrāde. Kālija karbonāta šķīdums. Dabasgāzes pārvades un apstrādes rokasgrāmatā (ceturtais izdevums). Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
- Kakaras, E. et al. (2012). Kombinētā cikla sistēmas ar paaugstinātu sadedzināšanu ar sadedzinātu virsmu (PFBC). Augstspiediena sadedzināšana ar siltumnesēju ar oglekļa uztveršanu un uzglabāšanu Kombinētās ciklu sistēmās gandrīz nulles līmeņa enerģijas ģenerēšanai. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
- Speight, JG (2019). Ūdeņraža ražošana. Mitrā beršana. Smago eļļu atjaunošanā un uzlabošanā. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
- Branan, CR (2005). Gāzes apstrāde: nodaļu atjauninājis Kriss Higmans. Karstā karbonāta procesi. Noteikumos par īkšķiem ķīmijas inženieriem (ceturtais izdevums). Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
- Kirk-Othmer (1994). Ķīmiskās tehnoloģijas enciklopēdija. Ceturtais izdevums. Džons Vilijs un dēli.
- Ulmana rūpnieciskās ķīmijas enciklopēdija. (1990). Piektais izdevums. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Li, Y. un Cheng, F. (2016). Jauna, lēni atbrīvojoša kālija mēslojuma sintēze no modificētiem Pidžona magnija sārņiem ar kālija karbonātu. J Gaisa atkritumu Manag asoc., 2016. gada aug. 66 (8): 758–67. Atgūts no ncbi.nlm.nih.gov.