אשלגן אצטט: מבנה, תכונות, שימושים, ייצור - כִּימִיָה - 2025

אצטט אשלגן הוא תרכובת אורגנית המורכבת יון אשלגן K ⁺ ו אצטט יון CH ₃ COO ^- . הנוסחה הכימית שלה היא CH ₃ COOK, או KCH ₃ COO, או גם C ₂ H ₃ KO ₂ . זהו מוצק גבישי חסר צבע או לבן, מסיס מאוד במים.

הוא משמש לוויסות החומציות של מזונות מעובדים בתעשייה מסוימים. בזכות זיקתם הרבה למים הוא משמש במעבדות או בתהליכים מסוימים לספיגת מים מתרכובות אחרות, כמו למשל להתייבשות אלכוהול.

KCH ₃ COO אשלגן אצטט משמש לוויסות החומציות של כמה מזון מעובד. מחבר: RitaE. מקור: Pixabay.

אשלגן אצטט משתתף בכמה תגובות כימיות כמאיץ של אלה ובסינתזה של תרכובות אורגניות. זה גם מאפשר להגביר את היווצרותם של נוגדנים (חומרים טבעיים הנלחמים בזיהומים) בשיטות תעשייתיות לייצורם.

תכונות הטמפרטורה הנמוכות מאוד שלה הופכות אותו למועמד טוב לשימוש בתערובות התכה קרח בכבישי בטון באקלים קר מאוד. על פי מקורות שהתייעצו, הוא משמש גם בציוד כיבוי אש ובמכלולים לצפייה בתאים במיקרוסקופים.

מִבְנֶה

אשלגן אצטט מורכב מקטיון K ⁺ אשלגן ומאניון CH ₃ COO ^- אצטט . האחרון הוא הבסיס המצומד של חומצה אצטית CH ₃ COOH. אצטט יון CH ₃ COO ^- נוצר על ידי מתיל -CH ₃ קשורה -COO carboxylate ^- .

האיחוד בין שני היונים הוא אלקטרוסטטי או יוני, כלומר האיחוד בין יון חיובי לבין שלילי.

מבנה אשלגן אצטט CH ₃ COOK. SSsilver. מקור: Wikimedia Commons.

מִנוּחַ

• אשלגן אצטט
• אתנאט אשלגן
• מלח אשלגן של חומצה אצטית
• AcOK
• KOAc

נכסים

מצב פיזי

מוצק גבישי חסר צבע או לבן.

משקל מולקולרי

98.14 גרם / מול

נקודת המסה

292 מעלות צלזיוס

צְפִיפוּת

1.6 גרם / ס"מ ³

מְסִיסוּת

מסיסים מאוד במים: 256 גרם / 100 מ"ל בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס.

pH

תמיסה מימית של 5% של אשלגן אצטט יש pH של 7.5-9.0.

נכסים אחרים

לפעמים יש לו ריח חומץ קלוש. בתמיסה של 10% היא אינה תוקפת אלומיניום בטמפרטורת החדר, אך בטמפרטורה של 60-70 מעלות צלזיוס המתכת מתכהה וסובלת מבורות.

בריכוזים של 20% ומעלה, מתקפת פני שטח על אלומיניום מתרחשת בכל טמפרטורה.

אשלגן אצטט (AcOK) מסיס מאוד במים. יש לו hydrat : KCH ₃ COO.1,5H ₂ O, שהוא המוצק המתקבל כאשר הוא מתגבש מתמיסות מימיות של AcOK.

התנהגות כאשר מחומם

אם אשלגן אצטט הידר (AcOK) (KCH ₃ COO.1,5H ₂ O) נתון לחימום, כאשר הוא מגיע ל 40 מעלות צלזיוס, הוא מתחיל לאבד את מי ההידרציה.

KCH ₃ COO. 1,5H ₂ O → KCH ₃ COO + 1,5H ₂ O ↑

אם מחממים אשלגן מים אצטט מחומם (ללא מים: KCH ₃ COO), כאשר הוא מגיע ל -340 מעלות צלזיוס הוא מתחיל להתפרק ויוצר K ₂ CO ₃ אשלגן קרבונט על פי התגובה הבאה:

2 KCH ₃ COO + 4 O ₂ → K ₂ CO ₃ + 3 H ₂ O + 3 CO ₂ ↑

להשיג

ניתן להכין אותו על ידי פעולתו של אשלגן הידרוקסיד KOH על תרכובות שונות, כגון חומצה אצטית CH ₃ COOH, אנהידרידית אצטית (CH ₃ CO) ₂ O ואמוניום אצטט CH ₃ COONH ₄ .

KOH + CH ₃ COOH → CH ₃ COOK + H ₂ O

ניתן להשיג אותו גם על ידי תגובה של אשלגן קרבונט K ₂ CO ₃ או אשלגן ביקרבונט KHCO ₃ עם חומצה אצטית CH ₃ COOH.

KHCO ₃ + CH ₃ COOH → CH ₃ COOK + H ₂ O + CO ₂ ↑

ניתן להתגבש אשלגן אצטט מתמיסה מימית בכדי להשיג אותו בטוהר גבוה.

יישומים

ביישומים שונים

אשלגן אצטט משמש בתעשיית המזון המעובד כווסת חומציות. הוא משמש כייבוש בשיטות כימיות למדידת חדירות אדי המים של בדים מסוימים.

הוא משמש כחומר התייבשות לאתנול בייצור אלכוהול זה החל מלינצוצלולוזה, חומר שמקורו בעץ.

הוא משמש לייצור אנטיביוטיקה ונמצא בשימוש נרחב בציוד כיבוי אש.

בתעשיית הפולימרים

הוא משמש למחזור פוליאוריטן שכן הוא משמש לזרז או להאצת התגובות ההידרוליזה והגליקוליזה של פולימרים אלה כך שיהפכו לאלכוהולים ואמינים.

הוא משמש גם בייצור שרפים סיליקון אורגני.

במעבדות מחקר מדעיות ורפואיות

אשלגן אצטט בעל טוהר גבוה משמש במעבדות כמגיב בכימיה אנליטית. כמו כן לבצע מחקר מדעי-מדעי.

במעבדות היסטופתולוגיה זה משמש להבטיח מדיום pH ניטרלי בהתקנות מיקרוסקופ.

לאשלגן אצטט שימושים רבים במעבדות מחקר כימיות ורפואיות. מחברת: מיכל ירמולוק. מקור: Pixabay.

הוא משמש לסינתזה של תרכובות אורגניות הטרוציקליקיות, שהן תרכובות עם מחזורים בגודל שונה.

מיקרואלקטרודות מסוימות המשמשות לחקר התכונות החשמליות של תאים, מלאות בתמיסה מרוכזת של אשלגן אצטט.

בייצור תעשייתי של נוגדנים

אשלגן אצטט משמש לייצור בקנה מידה גדול של נוגדנים מונוקלוניים (שהם אלו שמגיעים מאותו תא גזע) בתרביות תאים. זה מאפשר לעורר את הסינתזה או היווצרות נוגדנים.

נוגדנים הם חומרים המיוצרים על ידי תאים מסוימים בדם כדי להילחם בזיהומים מנגיפים או חיידקים.

דימוי אומנותי של נוגדנים. נתרן אצטט KCH ₃ COO משמש בייצור נוגדנים בכמויות גדולות. BlitzKrieg1982. מקור: Wikimedia Commons למרות שאשלגן אצטט (AcOK) מעכב או מאט את צמיחת התאים ומקטין את צפיפות התא, הפריון של נוגדנים לכל תא עולה.

ציור של התקפת נוגדנים נגד כמה חיידקים. SA1590. מקור: Wikimedia Commons.

בתערובות נוזל לרדיאטור

אשלגן אצטט שימש בתערובות אנטי-קרח בכדי להשתמש בהם כדי להמיס קרח בכבישים ומדרכות מלט וכך לאפשר את השימוש הבטוח בהן.

בעונת החורף הכבישים מלאים בשלג וקרח. אשלגן אצטט יכול להועיל במקרים כאלה. מחבר: ש. הרמן ופ. ריכטר. מקור: Pixabay.

הבחירה באשלגן אצטט (AcOK) ליישום זה נובעת מהעובדה שתמיסה מימית של 50% במשקל של AcOK היא אאוטקטית ובעלת נקודת התכה של -62 מעלות צלזיוס. המשמעות היא שגם בטמפרטורות נמוכות -62 ° C הפתרון נשאר מותך.

אאוטקטיקה היא תערובת הומוגנית של רכיבים שיש לה את נקודת ההיתוך הנמוכה ביותר מכל התערובות האפשריות של אלה, כולל זו של הרכיבים הטהורים.

איך זה עובד כנוזל נגד קפוא

לאשלגן אצטט (AcOK) יכולת טובה מאוד להמיס קרח.

ב -5 מעלות צלזיוס הוא מסוגל להמיס 11.5 ק"ג קרח לכל ק"ג AcOK. מאפיין זה יורד ככל שהטמפרטורה יורדת, אך אפילו ב -50 מעלות צלזיוס יש לו את היכולת להמיס 1.3 ק"ג קרח לכל קילוגרם של AcOH.

ב -5 מעלות צלזיוס יכולת זו דומה לזו של נתרן כלוריד או מלח שולחן (NaCl), ואילו מ -30 מעלות צלזיוס היא חורגת בהרבה.

אשלגן אצטט מאפשר לקרח להמיס בכבישים קפואים. מחבר: מרקוס ש. מקור: Pixabay.

עם זאת, בבדיקות שנערכו עם AcOK יחד עם תרכובות אחרות, נצפתה מידה מסוימת של קורוזיה של משטחי המלט, ולכן הוצע להוסיף חומרים נגד קורוזיה לתערובות נוגדי הרדיפות.

לעומת זאת, תערובת האשלגן אצטט (CH ₃ COOK) עם הפורמט אשלגן (HCOOK) הינה נוזל לרדיאטור מעולה ואינה מצריכה נוגד קרינה.

הפניות

1. בייקר, FJ ואח '. (1976). נהלי מכתים. הרכבה מימית. במבוא לטכנולוגיית המעבדה הרפואית (המהדורה החמישית). התאושש מ- sciencedirect.com.
2. חסן, א.א ואח '. (2018). Indazoles: סינתזה והטרוציקליזציה של בונד. בהתקדמות בכימיה הטרוציקלית. התאושש מ- sciencedirect.com.
3. הספרייה הלאומית לרפואה בארה"ב. (2019). אשלגן אצטט. התאושש מ- pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Das, A. ו- Alagirusamy, R. (2010). העברת לחות. שיטת כוס כוס הפוכה. במדע בנוחות לבוש. התאושש מ- sciencedirect.com.
5. Vargel, C. (2004). חומצות קרבוקסיליות ונגזרותיהן. אצטטות. בקורוזיה של אלומיניום. התאושש מ- sciencedirect.com.
6. Cuevas, J. (2014). טכניקות הקלטה אלקטרופיזיולוגית. טכניקות הקלטה בין-תאיות. במודול הפניה במדעים ביו-רפואיים. התאושש מ- sciencedirect.com.
7. פינק, JK (2018). פולי (urethane) s. מִחזוּר. Solvolysis. בפולימרים תגוביים: יסודות ויישומים (המהדורה השלישית). התאושש מ- sciencedirect.com.
8. Fong, W. et al. (1997). אופטימיזציה של ייצור נוגדנים מונוקלוניים: השפעות משולבות של אשלגן אצטט וזילוף בביואקטור מוקפץ. ציטוטכנולוגיה 24: 47-54. התאושש מ- link.springer.com.
9. דנילוב, סמנכ"ל ואח '. (2012). ריאגנטים אנטי אייסינג בטמפרטורה נמוכה במערכות מלח מימיות המכילות אצטטות ומרכיבים. יסודות תיאורטיים להנדסה כימית, 2012, כרך 46, מס '5, עמ'. 528-535. התאושש מ- link.springer.com.
10. פאקייב, א.ע.ט. (2012). מחקר ופיתוח שיטה לאצטט אשלגן בעל טוהר גבוה. Journal of Applied Chemistry, 2012, כרך 85, No.12, pp. 1807-1813. התאושש מ- link.springer.com.