Struktura uhličitanu draselného (K2CO3), vlastnosti, použití, výroba

The Uhličitan draselný je anorganická sloučenina tvořená dvěma ionty draslíku K.⁺ a uhličitanový ion CO₃^dva-. Jeho chemický vzorec je K._dvaCO₃. Je to hygroskopická bílá pevná látka, to znamená, že snadno absorbuje vodu z prostředí. Z tohoto důvodu se v laboratořích používá k absorpci vody z jiných látek..

Je velmi rozpustný ve vodě a vytváří zásadité roztoky, které jsou bohaté na OH ionty.^-a proto s vysokou hodnotou pH. Jeho vodné roztoky, které jsou zásadité, se používají v různých průmyslových procesech k absorpci kyselých plynů, jako je oxid uhličitý CO_dva a sirovodík H_dvaAno, snadno je neutralizuje.

K_dvaCO₃ Používá se k přípravě mýdel, čisticích prostředků, pracích prostředků a směsí na mytí nádobí. Používá se také při zpracování některých textilních vláken, jako je vlna..

Je široce používán v chemických laboratořích, například k absorpci vody z jiných sloučenin nebo k alkalizaci směsí chemických reakcí a také při chemické analýze.

Přidává se také do některých potravin, například k eliminaci hořké chuti kakaových bobů během výroby čokolády..

Rejstřík článků

• 1 Struktura
• 2 Názvosloví
• 3 Vlastnosti
  • 3.1 Fyzický stav
  • 3,2 Molekulová hmotnost
  • 3.3 Teplota tání
  • 3.4 Bod varu
  • 3.5 Hustota
  • 3.6 Rozpustnost
  • 3,7 pH
  • 3.8 Chemické vlastnosti
• 4 Získání
• 5 použití
  • 5.1 Při absorpci CO2 v průmyslových procesech
  • 5.2 Při odstraňování H2S z určitých procesů
  • 5.3 V chemických laboratořích
  • 5.4 V průmyslu čisticích prostředků
  • 5.5 V potravinářském průmyslu
  • 5.6 V hnojivech
  • 5.7 V různých aplikacích
• 6 Reference

Struktura

Uhličitan draselný se skládá ze dvou kationtů draslíku K.⁺ a uhličitanový anion CO₃^dva-. Uhličitanový anion má plochou a symetrickou strukturu, zatímco tři atomy kyslíku obklopují uhlík a tvoří plochý trojúhelník..

Nomenklatura

- Uhličitan draselný

- Uhličitan draselný

- Uhličitan disodný

- Potaš

- Draselná sůl kyseliny uhličité.

Vlastnosti

Fyzický stav

Bezbarvá až bílá krystalická pevná látka.

Molekulární váha

138,205 g / mol.

Bod tání

899 ° C.

Bod varu

Rozkládá se.

Hustota

2,29 g / cm³

Rozpustnost

Velmi dobře rozpustný ve vodě: 111 g / 100 g vody při 25 ° C. Nerozpustný v ethanolu a acetonu.

pH

Vodný roztok může mít pH 11,6, to znamená, že je zcela zásaditý.

Chemické vlastnosti

Uhličitan draselný je rozplývavý nebo hygroskopický, to znamená, že absorbuje vlhkost z prostředí. Má stabilní hydrát, K._dvaCO₃.2H_dvaNEBO.

K_dvaCO₃ ve vodném roztoku hydrolyzuje, to znamená, že reaguje s vodou a uvolňuje OH skupiny^- které dávají roztokům zásaditost:

CO₃^dva- + H_dvaO ⇔ OH^- + HCO₃^-

HCO₃^- + H_dvaO ⇔ OH^- + H_dvaCO₃

Získávání

Lze jej získat z popela, který zůstává při spalování rostlin. Také karbonatací hydroxidu draselného KOH, to znamená přidáním přebytečného oxidu uhličitého CO_dva na KOH:

KOH + CO_dva → KHCO₃

2 KHCO₃ + teplo → K._dvaCO₃ + H_dvaNEBO

Dalším způsobem, jak jej získat, je zahřátí chloridu draselného KCl na uhličitan hořečnatý MgCO₃, voda a CO_dva pod tlakem. Nejprve se získá hydratovaná podvojná sůl hořčíku a draslíku₃.KHCO₃.4H_dvaNebo nazývaná Engelsova sůl:

2 KCl + 3 MgCO₃ + CO_dva + 5 h_dvaO → MgCO₃.KHCO₃.4H_dvaO ↓ + MgCl_dva

Engelsova hydratovaná podvojná sůl se vysráží a odfiltruje se z roztoku. Poté se zahřeje a vytvoří se uhličitan draselný K._dvaCO₃ že při přidávání vody se rozpouští, zatímco uhličitan hořečnatý MgCO₃ zůstává nerozpustný a odstraní se filtrací.

MgCO₃.KHCO₃.4H_dvaO + teplo → MgCO₃↓ + 2 tis⁺ + CO₃^dva- + CO_dva↑ + 9 hodin_dvaNEBO

Aplikace

Při absorpci CO_dva v průmyslových procesech

Roztok uhličitanu draselného je klasickým způsobem odstraňování oxidu uhličitého CO_dva v různých procesech, zejména ve vysokotlakých a vysokoteplotních aplikacích.

Odstranění CO_dva dochází podle následující reakce:

K._dvaCO₃ + CO_dva + H_dvaO ⇔ 2 KHCO₃

Tato metoda se používá například k úpravě zemního plynu. Také v elektrárnách, aby se zabránilo emisím CO_dva do atmosféry a při výrobě suchého ledu.

Řešení K._dvaCO₃ lze tepelně regenerovat, to znamená zahřátím na teplotu kolem 100 ° C.

Aby roztok uhličitanu draselného mohl absorbovat CO2 dobrou rychlostí, přidávají se promotory, které urychlují proces, jako je diethanolamin (DEA)..

Při odstraňování H_dvaS určitých procesů

K odstranění plynného sirovodíku H se také používají roztoky uhličitanu draselného_dvaS pro procesní toky. Někdy se přidává trifosforečnan draselný₃PO₄ pro urychlení procesu.

V chemických laboratořích

K_dvaCO₃ Umožňuje provádět organické syntézy, například při kondenzačních reakcích a neutralizovat. Používá se k odstranění vody z organických kapalin, jako dehydratační činidlo nebo vysoušedlo v laboratoři.

Používá se také při reakcích analytické chemie a pro alkalizaci ve farmaceutickém průmyslu..

V průmyslu čisticích prostředků

K_dvaCO₃ Používá se k výrobě mýdla, čisticích přípravků, výrobků na praní a mytí nádobí a také k přípravě šamponů a jiných výrobků osobní hygieny.

V potravinářském průmyslu

Uhličitan draselný se přidává do různých potravin pro různé účely.

Například se přidává do kakaových bobů, aby odstranila jejich hořkou chuť a použila je při výrobě čokolády. Přidává se do hroznů v procesu sušení, aby se získaly rozinky.

V těstě se používá jako kypřící prostředek (který působí jako droždí) pro mouku k přípravě pečiva..

V hnojivech

K_dvaCO₃ Používá se k hnojení kyselých půd, protože uhličitanový ion CO₃^dva- při kontaktu s vodou produkuje ionty OH^- které zvyšují pH půdy. Plus draslík K.⁺ je to živina pro rostliny.

Uhličitan draselný se také používá k výrobě hnojiv s pomalým uvolňováním.

Pomalu se uvolňující hnojivo uvolňuje nebo uvolňuje živiny pomalu, aby nebyly rozpuštěny a odplaveny. Díky tomu budou moci trávit více času dostupného kořenům rostliny.

V různých aplikacích

Uhličitan draselný K._dvaCO₃ také se používá k:

- Barvení, bělení a čištění surové vlny a další činnosti textilního průmyslu

- Získání dalších organických a anorganických draselných solí, jako je KCN kyanid draselný.

- Funguje jako regulátor kyselosti v různých procesech.

- Výroba keramiky a keramiky.

- Rytí a litografické procesy.

- Činění a konečná úprava kůže.

- Připravte inkousty pro tisk, pigmenty.

- Výroba brýlí zejména pro televizi, protože K._dvaCO₃ je více kompatibilní než uhličitan sodný Na_dvaCO₃ s oxidy olova, barya a stroncia obsaženými v těchto brýlích.

- Úprava vody.

- Zpomalovač hoření (ve formě vodných roztoků).

- Inhibujte korozi a jako prostředek proti znečištění v procesním zařízení.

Reference

1. NÁS. Národní lékařská knihovna. (2019). Uhličitan draselný. Obnoveno z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Steele, D. (1966). Chemie kovových prvků. Pergamon Press Ltd. Londýn.
3. Mokhatab, S. a kol. (2019). Zpracování zemního plynu. Roztok uhličitanu draselného. V příručce pro přepravu a zpracování zemního plynu (čtvrté vydání). Obnoveno ze sciencedirect.com.
4. Kakaras, E. a kol. (2012). Systémy kombinovaného cyklu tlakového fluidního spalování (PFBC). Spalování ve fluidním loži pod tlakem se zachytáváním a ukládáním uhlíku. V systémech s kombinovaným cyklem pro výrobu energie s téměř nulovými emisemi. Obnoveno ze sciencedirect.com.
5. Speight, J.G. (2019). Výroba vodíku. Mokré drhnutí. V těžbě a modernizaci těžkého oleje. Obnoveno ze sciencedirect.com.
6. Branan, C.R. (2005). Plynové zpracování: Kapitola aktualizována Chrisem Higmanem. Horké uhličitanové procesy. V pravidlech pro chemické inženýry (čtvrté vydání). Obnoveno ze sciencedirect.com.
7. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Čtvrté vydání. John Wiley & Sons.
8. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Páté vydání. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
9. Li, Y. a Cheng, F. (2016). Syntéza nového draselného hnojiva s pomalým uvolňováním z modifikované hořčíkové strusky Pidgeon uhličitanem draselným. J Air Waste Manag Assoc, 2016 srpen; 66 (8): 758-67. Obnoveno z ncbi.nlm.nih.gov.