- Kết cấu
- Danh pháp
- Tính chất
- Tình trạng thể chất
- Trọng lượng phân tử
- Độ nóng chảy
- Điểm sôi
- Tỉ trọng
- Độ hòa tan
- độ pH
- Tính chất hóa học
- Thu được
- Các ứng dụng
- Trong quá trình hấp thụ CO
- Trong việc loại bỏ H
- Trong phòng thí nghiệm hóa học
- Trong ngành sản phẩm tẩy rửa
- Trong ngành công nghiệp thực phẩm
- Trong phân bón
- Trong các ứng dụng khác nhau
- Người giới thiệu
Các kali cacbonat là một hợp chất vô cơ gồm hai kali ion K + và CO cacbonat ion 3 2- . Công thức hóa học của nó là K 2 CO 3 . Nó là một chất rắn màu trắng có tính hút ẩm, tức là nó dễ dàng hút nước từ môi trường. Vì lý do này, trong các phòng thí nghiệm, nó được sử dụng để hút nước từ các chất khác.
Nó rất dễ hòa tan trong nước, tạo thành các dung dịch kiềm, rất giàu ion OH - và do đó có giá trị pH cao. Các dung dịch nước của nó, có tính kiềm, được sử dụng trong các quy trình công nghiệp khác nhau để hấp thụ các khí axit như carbon dioxide CO 2 và hydro sulfide H 2 S, vì nó dễ dàng trung hòa chúng.
Kali cacbonat rắn K 2 CO 3 . Ondřej Mangl. Nguồn: Wikimedia Commons.
K 2 CO 3 được sử dụng để điều chế xà phòng, sản phẩm tẩy rửa, bột giặt và hỗn hợp rửa chén. Nó cũng được sử dụng trong chế biến một số loại sợi dệt như len.
Nó được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm hóa học, chẳng hạn để hấp thụ nước từ các hợp chất khác hoặc để kiềm hóa hỗn hợp của các phản ứng hóa học và cả trong phân tích hóa học.
Nó cũng được thêm vào một số thực phẩm, ví dụ, để loại bỏ vị đắng của hạt ca cao trong quá trình sản xuất sô cô la.
Kết cấu
Kali cacbonat được tạo thành từ hai cation K + kali và một anion CO 3 2- cacbonat . Anion cacbonat có cấu trúc phẳng và đối xứng, trong khi ba nguyên tử oxy bao quanh cacbon tạo thành một tam giác phẳng.
Cấu tạo của kali cacbonat K 2 CO 3 . Người dùng: Edgar181. Nguồn: Wikimedia Commons.
Danh pháp
- Kali cacbonat
- Kali cacbonat
- Kali cacbonat
- Kali
- Muối kali của axit cacbonic.
Tính chất
Tình trạng thể chất
Chất rắn kết tinh không màu đến trắng.
Trọng lượng phân tử
138,205 g / mol.
Độ nóng chảy
899 ° C.
Điểm sôi
Nó bị phân hủy.
Tỉ trọng
2,29 g / cm 3
Độ hòa tan
Rất dễ tan trong nước: 111 g / 100 g nước ở 25 ° C. Không hòa tan trong etanol và axeton.
độ pH
Dung dịch nước có thể có độ pH là 11,6, nghĩa là nó khá kiềm.
Tính chất hóa học
Kali cacbonat có tính hút ẩm hoặc hút ẩm, tức là nó hấp thụ độ ẩm từ môi trường. Nó có một hiđrat bền, K 2 CO 3 .2H 2 O.
K 2 CO 3 trong dung dịch nước bị thủy phân, tức là nó phản ứng với nước, giải phóng các nhóm OH - là những chất tạo cho dung dịch có tính kiềm:
CO 3 2- + H 2 O ⇔ OH - + HCO 3 -
HCO 3 - + H 2 O ⇔ OH - + H 2 CO 3
Thu được
Nó có thể được lấy từ tro tàn còn sót lại của cây đốt. Cũng bằng cách cacbonat hóa kali hiđroxit KOH, tức là thêm cacbon đioxit CO 2 dư vào KOH:
KOH + CO 2 → KHCO 3
2 KHCO 3 + nhiệt → K 2 CO 3 + H 2 O
Một cách khác để thu được nó là đun nóng kali clorua KCl với magie cacbonat MgCO 3 , nước và CO 2 dưới áp suất. Đầu tiên thu được muối kép của magie và kali là MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O bị hiđrat hóa , được gọi là muối của Engels:
2 KCl + 3 MgCO 3 + CO 2 + 5 H 2 O → MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O ↓ + MgCl 2
Muối kép ngậm nước của Engels kết tủa và được lọc ra khỏi dung dịch. Sau đó, nó được đun nóng và kali cacbonat K 2 CO 3 được tạo thành, nó sẽ hòa tan khi thêm nước trong khi magie cacbonat MgCO 3 vẫn không hòa tan và được loại bỏ bằng cách lọc.
MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O + nhiệt → MgCO 3 ↓ + 2 K + + CO 3 2- + CO 2 ↑ + 9 H 2 O
Các ứng dụng
Trong quá trình hấp thụ CO
Dung dịch kali cacbonat là phương pháp xử lý cổ điển để loại bỏ khí cacbonic CO 2 trong các quá trình khác nhau, đặc biệt là trong các ứng dụng áp suất và nhiệt độ cao.
Dung dịch K 2 CO 3 được sử dụng để hấp thụ CO 2 trong các quy trình công nghiệp khác nhau. Tác giả: Nicola Giordano. Nguồn: Pixabay.
Quá trình loại bỏ CO 2 xảy ra theo phản ứng sau:
K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O ⇔ 2 KHCO 3
Ví dụ, phương pháp này được sử dụng để xử lý khí tự nhiên. Ngoài ra trong các nhà máy phát điện, để tránh phát thải CO 2 vào khí quyển và trong quá trình sản xuất đá khô.
Dung dịch K 2 CO 3 thu được CO 2 dùng để sản xuất nước đá khô. ProjectManhattan. Nguồn: Wikimedia Commons.
Dung dịch K 2 CO 3 có thể được tái sinh bằng nhiệt, tức là bằng cách đun nóng đến nhiệt độ khoảng 100 ° C.
Để dung dịch kali cacbonat có thể hấp thụ CO2 với tốc độ tốt, các chất xúc tiến được thêm vào để đẩy nhanh quá trình như diethanolamine (DEA).
Trong việc loại bỏ H
Các dung dịch kali cacbonat cũng được sử dụng để loại bỏ khí hydro sunfua H 2 S khỏi các dòng quy trình. Đôi khi kali triphosphat K 3 PO 4 được thêm vào để tăng tốc quá trình.
Trong phòng thí nghiệm hóa học
K 2 CO 3 làm cho nó có thể thực hiện tổng hợp hữu cơ, ví dụ, trong các phản ứng ngưng tụ và trung hòa. Nó được sử dụng để loại bỏ nước khỏi chất lỏng hữu cơ, như một chất khử nước hoặc chất hút ẩm trong phòng thí nghiệm.
Nó cũng được sử dụng trong các phản ứng hóa học phân tích và kiềm hóa trong ngành dược phẩm.
Trong ngành sản phẩm tẩy rửa
K 2 CO 3 được sử dụng để sản xuất xà phòng, công thức tẩy rửa, sản phẩm giặt là và rửa chén, cũng như để điều chế dầu gội đầu và các sản phẩm chăm sóc cá nhân khác.
K 2 CO 3 được dùng trong điều chế xà phòng. Lacrimosus. Nguồn: Wikimedia Commons.
Trong ngành công nghiệp thực phẩm
Kali cacbonat được thêm vào nhiều loại thực phẩm với nhiều mục đích khác nhau.
Ví dụ, nó được thêm vào hạt ca cao để loại bỏ vị đắng của chúng và sử dụng chúng trong sản xuất sô cô la. Nó được thêm vào nho trong quá trình sấy khô để thu được nho khô.
Hạt cacao được xử lý bằng K 2 CO 3 để giảm vị đắng khi làm sô cô la. Tác giả: Magali COURET. Nguồn: Pixabay.
Trong bánh ngọt, nó được sử dụng như một chất tạo men (hoạt động như một loại men) cho bột mì để chế biến các món nướng.
K 2 CO 3 có thể được sử dụng làm chất tạo men trong bánh, vì chúng giải phóng CO 2 trong quá trình nấu và tăng thể tích của chúng. Tác giả: Pixel1. Nguồn: Pixabay.com
Trong phân bón
K 2 CO 3 được sử dụng để bón cho đất chua, vì ion cacbonat CO 3 2- tiếp xúc với nước tạo ra ion OH - làm tăng độ pH của đất. Ngoài ra, Kali K + là chất dinh dưỡng cho cây trồng.
Kali cacbonat cũng đã được sử dụng để làm phân bón tan chậm.
Phân bón tan chậm sẽ giải phóng từ từ hoặc giải phóng các chất dinh dưỡng để chúng không bị nước hòa tan và rửa trôi. Nhờ đó, họ sẽ có thể dành nhiều thời gian hơn cho bộ rễ của cây.
Trong các ứng dụng khác nhau
Kali cacbonat K 2 CO 3 cũng được sử dụng để:
- Quy trình nhuộm, tẩy trắng và làm sạch len thô và các hoạt động khác của ngành dệt may
- Thu nhận các muối kali hữu cơ và vô cơ khác, chẳng hạn như KCN kali xyanua.
- Hoạt động như một chất điều chỉnh độ axit trong các quá trình khác nhau.
- Sản xuất gốm sứ.
- Quy trình khắc và in thạch bản.
- Thuộc da và hoàn thiện da.
- Chuẩn bị mực in, bột màu.
- Sản xuất kính đặc biệt cho ti vi, vì K 2 CO 3 tương thích hơn natri cacbonat Na 2 CO 3 với các oxit của chì, bari và stronti mà những kính này chứa.
- Xử lý nước.
- Chống cháy (ở dạng dung dịch nước).
- Ức chế ăn mòn và là chất chống rỉ trong thiết bị quá trình.
Người giới thiệu
- Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ. (2019). Kali cacbonat. Đã khôi phục từ pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Steele, D. (1966). Hóa học của các nguyên tố kim loại. Pergamon Press Ltd. London.
- Mokhatab, S. và cộng sự. (2019). Xử lý khí tự nhiên. Dung dịch Kali cacbonat. Trong Sổ tay Truyền tải và Chế biến Khí tự nhiên (Tái bản lần thứ tư). Được khôi phục từ sciricalirect.com.
- Kakaras, E. và cộng sự. (2012). Hệ thống đốt cháy tầng sôi có áp suất (PFBC). Đốt cháy tầng sôi có áp suất với việc thu giữ và lưu trữ carbon. Trong Hệ thống chu trình kết hợp để tạo ra năng lượng phát thải gần bằng không. Được khôi phục từ sciricalirect.com.
- Speight, JG (2019). Sản xuất hydro. Chà ướt. Trong Phục hồi và Nâng cấp Dầu nặng. Được khôi phục từ sciricalirect.com.
- Branan, CR (2005). Xử lý khí: Chương được cập nhật bởi Chris Higman. Các quá trình cacbonat nóng. Trong Quy tắc Ngón tay cái dành cho Kỹ sư Hóa học (Ấn bản thứ tư). Được khôi phục từ sciricalirect.com.
- Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Ấn bản thứ tư. John Wiley và các con trai.
- Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Phiên bản thứ năm. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Li, Y. và Cheng, F. (2016). Tổng hợp một loại phân bón kali tan chậm mới lạ từ xỉ magiê Pidgeon biến tính bằng kali cacbonat. J Air Waste Manag PGS, 2016 tháng 8; 66 (8): 758-67. Đã khôi phục từ ncbi.nlm.nih.gov.