- โครงสร้าง
- ศัพท์เฉพาะ
- คุณสมบัติ
- สภาพร่างกาย
- น้ำหนักโมเลกุล
- จุดหลอมเหลว
- จุดเดือด
- ความหนาแน่น
- การละลาย
- พีเอช
- คุณสมบัติทางเคมี
- การได้รับ
- การประยุกต์ใช้งาน
- ในการดูดซึม CO
- ในการกำจัด H
- ในห้องปฏิบัติการเคมี
- ในอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด
- ในอุตสาหกรรมอาหาร
- ในปุ๋ย
- ในการใช้งานต่างๆ
- อ้างอิง
โพแทสเซียมคาร์บอเนตเป็นสารอนินทรีประกอบด้วยสองโพแทสเซียมไอออน K +และ CO ไอออนคาร์บอเนต3 2- สูตรทางเคมีของมันคือ K 2 CO 3 เป็นของแข็งสีขาวดูดความชื้นกล่าวคือดูดซับน้ำจากสิ่งแวดล้อมได้ง่าย ด้วยเหตุนี้ในห้องปฏิบัติการจึงใช้ในการดูดซับน้ำจากสารอื่น ๆ
ละลายได้มากในน้ำกลายเป็นสารละลายอัลคาไลน์ซึ่งอุดมไปด้วยไอออนของ OH -จึงมีค่า pH สูง สารละลายที่เป็นน้ำเป็นด่างถูกนำมาใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมต่างๆเพื่อดูดซับก๊าซกรดเช่นคาร์บอนไดออกไซด์ CO 2และไฮโดรเจนซัลไฟด์ H 2 S เนื่องจากทำให้เป็นกลางได้ง่าย
โพแทสเซียมคาร์บอเนตแข็งK 2 CO 3 . Ondřej Mangl. ที่มา: Wikimedia Commons
K 2 CO 3ใช้ในการเตรียมสบู่ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดน้ำยาซักผ้าและน้ำยาล้างจาน นอกจากนี้ยังใช้ในการแปรรูปเส้นใยสิ่งทอบางชนิดเช่นขนสัตว์
มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการเคมีเช่นในการดูดซับน้ำจากสารประกอบอื่น ๆ หรือเพื่อทำให้ส่วนผสมของปฏิกิริยาเคมีเป็นด่างและในการวิเคราะห์ทางเคมี
นอกจากนี้ยังถูกเพิ่มเข้าไปในอาหารบางชนิดเช่นเพื่อขจัดรสขมของเมล็ดโกโก้ในระหว่างการผลิตช็อกโกแลต
โครงสร้าง
โพแทสเซียมคาร์บอเนตถูกสร้างขึ้นจากสอง K +ไพเพอร์โพแทสเซียมและ CO 3 2-คาร์บอเนตไอออน แอนไอออนคาร์บอเนตมีโครงสร้างแบนและสมมาตรในขณะที่ออกซิเจนทั้งสามอะตอมล้อมรอบคาร์บอนเป็นรูปสามเหลี่ยมแบน
โครงสร้างของโพแทสเซียมคาร์บอเนต K 2 CO 3 . ผู้ใช้: Edgar181. ที่มา: Wikimedia Commons
ศัพท์เฉพาะ
- โพแทสเซียมคาร์บอเนต
- โพแทสเซียมคาร์บอเนต
- ไดโปแตสเซียมคาร์บอเนต
- โปแตช
- เกลือโพแทสเซียมของกรดคาร์บอนิก
คุณสมบัติ
สภาพร่างกาย
ของแข็งผลึกไม่มีสีถึงขาว
น้ำหนักโมเลกุล
138.205 ก. / โมล.
จุดหลอมเหลว
899 องศาเซลเซียส
จุดเดือด
มันสลายตัว
ความหนาแน่น
2.29 ก. / ซม. 3
การละลาย
ละลายน้ำได้มาก: 111 g / น้ำ 100 g ที่ 25 ° C ไม่ละลายในเอทานอลและอะซิโตน
พีเอช
สารละลายที่เป็นน้ำสามารถมีค่า pH 11.6 นั่นคือเป็นด่างค่อนข้างมาก
คุณสมบัติทางเคมี
โพแทสเซียมคาร์บอเนตเป็นสารดูดความชื้นหรือดูดความชื้นกล่าวคือดูดซับความชื้นจากสิ่งแวดล้อม มีไฮเดรตที่เสถียร K 2 CO 3 .2H 2 O.
K 2 CO 3ในสารละลายไฮโดรไลซ์นั่นคือมันทำปฏิกิริยากับน้ำปล่อยกลุ่ม OH -ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้สารละลายมีความเป็นด่าง:
CO 3 2- + H 2 O ⇔ OH - + HCO 3 -
HCO 3 - + H 2 O ⇔ OH - + H 2 CO 3
การได้รับ
ได้จากขี้เถ้าที่เหลือจากการเผาพืช นอกจากนี้โดยการอัดลมของโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ KOH นั่นคือการเพิ่มคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกิน CO 2ให้กับ KOH:
เกาะ + CO 2 → KHCO 3
2 KHCO 3 + ความร้อน→ K 2 CO 3 + H 2 O
อีกวิธีหนึ่งที่จะได้รับคือการให้ความร้อน KCl โพแทสเซียมคลอไรด์กับแมกนีเซียมคาร์บอเนต MgCO 3น้ำและ CO 2ภายใต้ความกดดัน เกลือสองชั้นที่ให้ความชุ่มชื้นของแมกนีเซียมและโพแทสเซียม MgCO 3. KHCO 3 .4H 2 O ได้รับครั้งแรกเรียกว่าเกลือของ Engels:
2 KCl + 3 MgCO 3 + CO 2 + 5 H 2 O → MgCO 3. KHCO 3 .4H 2 O ↓ + MgCl 2
เกลือสองชั้นที่ให้ความชุ่มชื้นของ Engels ตกตะกอนและถูกกรองออกจากสารละลาย จากนั้นจะถูกทำให้ร้อนและเกิดโพแทสเซียมคาร์บอเนต K 2 CO 3ซึ่งจะละลายเมื่อเติมน้ำในขณะที่แมกนีเซียมคาร์บอเนต MgCO 3ยังคงไม่ละลายน้ำและถูกกำจัดออกโดยการกรอง
MgCO 3. KHCO 3 .4H 2 O + ความร้อน→ MgCO 3 ↓ + 2 K + + CO 3 2- + CO 2 ↑ + 9 H 2 O
การประยุกต์ใช้งาน
ในการดูดซึม CO
สารละลายโพแทสเซียมคาร์บอเนตเป็นวิธีการบำบัดแบบคลาสสิกสำหรับการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ CO 2ในกระบวนการต่างๆโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่มีความดันและอุณหภูมิสูง
สารละลาย K 2 CO 3ใช้ในการดูดซับ CO 2ในกระบวนการอุตสาหกรรมต่างๆ ผู้แต่ง: Nicola Giordano ที่มา: Pixabay
การกำจัด CO 2เกิดขึ้นตามปฏิกิริยาต่อไปนี้:
K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O ⇔ 2 KHCO 3
วิธีนี้ใช้เป็นตัวอย่างในการบำบัดก๊าซธรรมชาติ นอกจากนี้ในโรงไฟฟ้าเพื่อหลีกเลี่ยงการปล่อย CO 2สู่ชั้นบรรยากาศและในการผลิตน้ำแข็งแห้ง
สารละลาย K 2 CO 3ใช้เพื่อให้ได้ CO 2ที่ใช้ทำน้ำแข็งแห้ง ProjectManhattan ที่มา: Wikimedia Commons
สารละลาย K 2 CO 3สามารถสร้างใหม่ได้ด้วยความร้อนนั่นคือโดยการให้ความร้อนที่อุณหภูมิประมาณ 100 ° C
เพื่อให้สารละลายโพแทสเซียมคาร์บอเนตสามารถดูดซับ CO2 ด้วยความเร็วที่ดีจึงมีการเพิ่มสารส่งเสริมที่เร่งกระบวนการเช่นไดเอทานอลามีน (DEA)
ในการกำจัด H
สารละลายโพแทสเซียมคาร์บอเนตยังใช้เพื่อกำจัดก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ H 2 S ออกจากกระบวนการผลิต บางครั้งมีการเติมโพแทสเซียมไตรฟอสเฟต K 3 PO 4เพื่อเร่งกระบวนการ
ในห้องปฏิบัติการเคมี
K 2 CO 3ช่วยให้สามารถสังเคราะห์สารอินทรีย์ได้ตัวอย่างเช่นในปฏิกิริยาการควบแน่นและทำให้เป็นกลาง ใช้ในการกำจัดน้ำออกจากของเหลวอินทรีย์เป็นสารขจัดน้ำหรือสารดูดความชื้นในห้องปฏิบัติการ
นอกจากนี้ยังใช้ในปฏิกิริยาเคมีวิเคราะห์และการทำให้เป็นด่างในอุตสาหกรรมยา
ในอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด
K 2 CO 3ใช้ทำสบู่สูตรทำความสะอาดผลิตภัณฑ์ซักผ้าและล้างจานรวมถึงเตรียมแชมพูและผลิตภัณฑ์ดูแลร่างกายอื่น ๆ
K 2 CO 3ใช้ในการเตรียมสบู่ Lacrimosus ที่มา: Wikimedia Commons
ในอุตสาหกรรมอาหาร
โพแทสเซียมคาร์บอเนตถูกเพิ่มเข้าไปในอาหารต่างๆเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ
ตัวอย่างเช่นมันถูกเพิ่มลงในเมล็ดโกโก้เพื่อขจัดรสขมและใช้ในการผลิตช็อกโกแลต เพิ่มเข้าไปในองุ่นในกระบวนการอบแห้งเพื่อให้ได้ลูกเกด
เมล็ดโกโก้ได้รับการบำบัดด้วย K 2 CO 3เพื่อลดรสขมเมื่อทำช็อกโกแลต ผู้แต่ง: Magali COURET ที่มา: Pixabay
ในขนมจะใช้เป็นหัวเชื้อ (ซึ่งทำหน้าที่เป็นยีสต์) สำหรับแป้งเพื่อเตรียมขนมอบ
K 2 CO 3สามารถใช้เป็นหัวเชื้อในเค้กได้เนื่องจากปล่อย CO 2ในระหว่างการอบและเพิ่มปริมาณ ผู้แต่ง: Pixel1. ที่มา: Pixabay.com
ในปุ๋ย
K 2 CO 3ใช้ในการใส่ปุ๋ยในดินที่เป็นกรดเนื่องจากคาร์บอเนตไอออน CO 3 2-สัมผัสกับน้ำจะทำให้เกิด OH -ไอออนที่เพิ่ม pH ของดิน นอกจากนี้โพแทสเซียม K +ยังเป็นสารอาหารสำหรับพืช
โพแทสเซียมคาร์บอเนตยังถูกใช้ในการทำปุ๋ยที่ปล่อยช้า
ปุ๋ยที่มีการปลดปล่อยช้าจะปล่อยหรือปลดปล่อยธาตุอาหารอย่างช้าๆเพื่อไม่ให้ละลายและถูกชะล้างออกไปด้วยน้ำ ด้วยเหตุนี้พวกเขาจะสามารถใช้เวลาที่มีอยู่ในรากของพืชได้นานขึ้น
ในการใช้งานต่างๆ
โพแทสเซียมคาร์บอเนต K 2 CO 3ยังใช้เพื่อ:
- กระบวนการย้อมขนดิบการฟอกสีและการทำความสะอาดและกิจกรรมอื่น ๆ ของอุตสาหกรรมสิ่งทอ
- ได้รับเกลือโพแทสเซียมอินทรีย์และอนินทรีย์อื่น ๆ เช่น KCN โพแทสเซียมไซยาไนด์
- ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมความเป็นกรดในกระบวนการต่างๆ
- ผลิตเซรามิกและเครื่องปั้นดินเผา
- กระบวนการแกะสลักและการพิมพ์หิน
- การฟอกและตกแต่งหนัง
- เตรียมหมึกพิมพ์สี
- ผลิตแว่นตาสำหรับโทรทัศน์โดยเฉพาะเนื่องจาก K 2 CO 3เข้ากันได้มากกว่าโซเดียมคาร์บอเนต Na 2 CO 3กับออกไซด์ของตะกั่วแบเรียมและสตรอนเทียมที่แว่นตาเหล่านี้มีอยู่
- การบำบัดน้ำ.
- การหน่วงไฟ (ในรูปของสารละลายในน้ำ)
- ยับยั้งการกัดกร่อนและเป็นสารกันเชื้อราในอุปกรณ์กระบวนการ
อ้างอิง
- หอสมุดแพทยศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา (2019) โพแทสเซียมคาร์บอเนต. กู้คืนจาก pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- สตีล, D. (1966). เคมีขององค์ประกอบโลหะ Pergamon Press Ltd. ลอนดอน
- Mokhatab, S. et al. (2019) การบำบัดก๊าซธรรมชาติ สารละลายโพแทสเซียมคาร์บอเนต ในคู่มือการส่งและแปรรูปก๊าซธรรมชาติ (ฉบับที่สี่) กู้คืนจาก sciencedirect.com.
- Kakaras, E. และคณะ (2012) ระบบวงจรรวมการเผาไหม้แบบฟลูอิไดซ์เบดแรงดันสูง (PFBC) การเผาไหม้แบบฟลูอิไดซ์เบดแรงดันพร้อมการดักจับและกักเก็บคาร์บอน ในระบบวงจรรวมสำหรับการสร้างพลังงานที่ปล่อยมลพิษใกล้ศูนย์ กู้คืนจาก sciencedirect.com.
- Speight, JG (2019). การผลิตไฮโดรเจน การขัดผิวแบบเปียก ในการกู้คืนและอัพเกรดน้ำมันหนัก กู้คืนจาก sciencedirect.com.
- บรรนันท์ CR (2548). การบำบัดก๊าซ: บทที่ปรับปรุงโดย Chris Higman กระบวนการคาร์บอเนตร้อน ในกฎของ Thumb สำหรับวิศวกรเคมี (ฉบับที่สี่) กู้คืนจาก sciencedirect.com.
- เคิร์ก - โอ ธ เมอร์ (1994). สารานุกรมเทคโนโลยีเคมี. พิมพ์ครั้งที่สี่. John Wiley & Sons
- สารานุกรมเคมีอุตสาหกรรมของ Ullmann (1990) ฉบับที่ห้า VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Li, Y. และ Cheng, F. (2016). การสังเคราะห์ปุ๋ยโพแทสเซียมแบบใหม่ที่ปล่อยช้าจากตะกรันแมกนีเซียม Pidgeon ที่ดัดแปลงโดยโพแทสเซียมคาร์บอเนต J Air Waste Manag Assoc, 2016 ส.ค. ; 66 (8): 758-67 กู้คืนจาก ncbi.nlm.nih.gov