- מִבְנֶה
- מִנוּחַ
- נכסים
- מצב פיזי
- משקל מולקולרי
- נקודת המסה
- נקודת רתיחה
- צְפִיפוּת
- מְסִיסוּת
- pH
- תכונות כימיות
- להשיג
- יישומים
- בספיגת CO
- בהסרת H
- במעבדות כימיה
- בענף מוצרי הניקיון
- בתעשיית המזון
- בדשנים
- ביישומים שונים
- הפניות
אשלגן פחמתי הוא תרכובת אורגנית המורכבת משני יוני אשלגן K + ו יון קרבונט CO 3 2- . הנוסחה הכימית שלה היא K 2 CO 3 . זהו מוצק לבן היגרוסקופי, כלומר הוא סופג מים בקלות מהסביבה. מסיבה זו, במעבדות הוא משמש לספיגת מים מחומרים אחרים.
זה מסיס מאוד במים, ויוצר תמיסות אלקליות, העשירות ביוני OH - ולכן עם ערך pH גבוה. הפתרונות המימיים שלה, בהיותם אלקליין, משמשים בתהליכים תעשייתיים שונים לספיגת גזים חומציים כמו פחמן דו חמצני CO 2 ומימן גופרתי H 2 S, מכיוון שהוא מנטרל אותם בקלות.
אשלגן קרבונט מוצק K 2 CO 3 . Ondřej Mangl. מקור: Wikimedia Commons.
K 2 CO 3 משמש להכנת סבונים, מוצרי ניקוי, חומרי ניקוי כביסה ותערובות לשטיפת כלים. הוא משמש גם לעיבוד של כמה סיבי טקסטיל כמו צמר.
הוא נמצא בשימוש נרחב במעבדות כימיה, למשל לספיגת מים מתרכובות אחרות או לייצור תערובות של כימיקלים בסיסיים, וגם בניתוח כימי.
זה מתווסף גם למזונות מסוימים, למשל, כדי לבטל את הטעם המר של פולי הקקאו במהלך ייצור השוקולד.
מִבְנֶה
אשלגן פחמתי מורכב משני קטיוני אשלגן K + ואניית CO 3 2- פחמתי . אניון הפחמתי הוא בעל מבנה שטוח וסימטרי ואילו שלושת אטומי החמצן מקיפים את הפחמן ויוצרים משולש שטוח.
מבנה אשלגן קרבונט K 2 CO 3 . משתמש: Edgar181. מקור: Wikimedia Commons.
מִנוּחַ
- אשלגן פחמתי
- אשלגן פחמתי
- דיפוטסיום קרבונט
- אשלג
- מלח אשלגן של חומצה פחמנית.
נכסים
מצב פיזי
מוצק גביש חסר צבע עד לבן.
משקל מולקולרי
138.205 גרם / מול.
נקודת המסה
899 מעלות צלזיוס.
נקודת רתיחה
זה מתפרק.
צְפִיפוּת
2.29 גרם / ס"מ 3
מְסִיסוּת
מסיסים מאוד במים: 111 גרם / 100 גרם מים בחום של 25 מעלות צלזיוס. בלתי מסיס באתנול ובאצטון.
pH
תמיסה מימית יכולה להיות בעלת pH של 11.6, כלומר היא די אלקלית.
תכונות כימיות
אשלגן פחמתי עדין או היגרוסקופי, כלומר הוא סופג לחות מהסביבה. יש לו hydrat יציב, K 2 CO 3 .2H 2 O.
K 2 CO 3 בתמיסה מימית הידרוליזה, כלומר הוא מגיב עם מים, ומשחרר קבוצות OH - וזה מה שנותנים תמיסות בסיסיות:
CO 3 2- + H 2 O ⇔ OH - + HCO 3 -
HCO 3 - + H 2 O ⇔ OH - + H 2 CO 3
להשיג
ניתן להשיג אותו מהאפר שנשאר מצמחים בוערים. כמו כן על ידי פחמן של אשלגן הידרוקסיד KOH, כלומר הוספת עודף פחמן דו חמצני CO 2 ל- KOH:
KOH + CO 2 → KHCO 3
2 KHCO 3 + חום → K 2 CO 3 + H 2 O
דרך נוספת להשיג זאת היא על ידי חימום של אשלגן כלורי KCl עם מגנזיום קרבונט MgCO 3 , מים ו- CO 2 בלחץ. מלח כפול hydrated של מגנזיום ואשלגן MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O מתקבל הראשון, שנקרא מלח של אנגלס:
2 KCl + 3 MgCO 3 + CO 2 + 5 H 2 O → MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O ↓ + MgCl 2
המלח הכפול הידרני של אנגלס יורד ומסונן מהפתרון. לאחר מכן הוא מחומם ונוצר האשלגן פחמתי K 2 CO 3, שכאשר הוספת מים מתמוסס בעוד המגנזיום קרבונט MgCO 3 נשאר בלתי מסיס ומוסר על ידי סינון.
MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O + חום → MgCO 3 ↓ + 2 K + + CO 3 2- + CO 2 ↑ + 9 H 2 O
יישומים
בספיגת CO
אשלגן פחמתי פתרון הוא הטיפול הקלאסי להסרת פחמן דו חמצני CO 2 בתהליכים שונים, בעיקר בלחץ גבוה ויישומים הטמפרטורה.
פתרונות K 2 CO 3 משמשים לקליטת CO 2 בתהליכים תעשייתיים שונים. מחבר: ניקולה ג'ורדנו. מקור: Pixabay.
הסרת CO 2 מתרחשת על פי התגובה הבאה:
K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O ⇔ 2 KHCO 3
שיטה זו משמשת למשל לטיפול בגז טבעי. גם במפעלים לייצור חשמל, כדי למנוע פליטת CO 2 לאטמוספרה, וייצור קרח יבש.
פתרונות K 2 CO 3 משמשים להשגת CO 2 המשמש לייצור קרח יבש. ProjectManhattan. מקור: Wikimedia Commons.
ניתן להתחדש בתמיסה K 2 CO 3 תרמית, כלומר על ידי חימום לטמפרטורות סביב 100 מעלות צלזיוס.
כך שתמיסת האשלגן פחמתי יכולה לספוג את ה- CO2 במהירות טובה, מוסיפים מקדמים שמזרזים את התהליך כמו דיאטנולמין (DEA).
בהסרת H
תמיסות אשלגן פחמתי משמשות גם להסרת גז מימן גופרתי H 2 S מזרמי תהליכים. לעיתים מוסיפים אשלגן טריפוספט K 3 PO 4 כדי להאיץ את התהליך.
במעבדות כימיה
K 2 CO 3 מאפשר לבצע סינתזות אורגניות, למשל בתגובות עיבוי ולנטרל. הוא משמש להסרת מים מנוזלים אורגניים, כחומר התייבשות או לייבוש במעבדה.
הוא משמש גם בתגובות כימיה אנליטיות ולאלקליזציה בתעשיית התרופות.
בענף מוצרי הניקיון
K 2 CO 3 משמש לייצור סבון, ניקוי נוסחאות, מוצרי כביסה ושטיפת כלים, וכן להכנת שמפו ומוצרי טיפוח אחרים.
K 2 CO 3 משמש להכנת סבון. לקרימוסוס. מקור: Wikimedia Commons.
בתעשיית המזון
אשלגן קרבונט מתווסף למזונות שונים למטרות שונות.
לדוגמא, הוא מתווסף לפולי הקקאו כדי להסיר את טעמם המר ולהשתמש בהם בייצור שוקולד. הוא מתווסף לענבים בתהליך הייבוש לקבלת צימוקים.
שעועית הקקאו מטופלת ב- K 2 CO 3 כדי להפחית את טעמם המר בעת הכנת השוקולד. מחבר: Magali COURET. מקור: Pixabay.
בקונדיטוריה הוא משמש כחומר מחמצת (המשמש כשמרים) לקמח להכנת מאפים.
K 2 CO 3 יכול לשמש כחומר מחמצת בעוגות, מכיוון שהם משחררים CO 2 במהלך הבישול ומגדילים את נפחם. מחבר: Pixel1. מקור: Pixabay.com
בדשנים
K 2 CO 3 משמש לדישון קרקעות חומציות, מכיוון שהיון הפחמתי CO 3 2- במגע עם מים מייצר יוני OH - המגבירים את רמת החומציות של האדמה. בנוסף, אשלגן K + הוא חומר מזין לצמחים.
אשלגן פחמתי שימש גם לייצור דשנים עם שחרור איטי.
דשן עם שחרור איטי משחרר או משחרר לאט חומרים מזינים כך שהם לא מומסים ונשטפים על ידי המים. הודות לכך הם יוכלו להקדיש זמן רב יותר לרשות שורשי הצמח.
ביישומים שונים
אשלגן קרבונט K 2 CO 3 משמש גם ל:
- צביעת צמר גלם, תהליכי הלבנה וניקוי ופעילויות אחרות בתעשיית הטקסטיל
- השגת מלחי אשלגן אורגניים ואי-אורגניים אחרים, כגון ציאניד אשלגן KCN.
- לתפקד כווסת חומציות בתהליכים שונים.
- ייצור קרמיקה וכלי חרס.
- תהליכי חריטה וליטוגרפיה.
- שיזוף וגימור עור.
- הכינו דיו להדפסה, פיגמנטים.
- ייצור משקפיים במיוחד לטלוויזיה, שכן K 2 CO 3 תואם יותר מאשר נתרן קרבונט Na 2 CO 3 עם תחמוצות של עופרת, בריום וסטרונציום שהמשקפיים הללו מכילים.
- טיפול במים.
- פיגור האש (בצורה של פתרונות מימיים).
- עיכוב קורוזיה וכחומר נגד הכנה בציוד תהליכים.
הפניות
- הספרייה הלאומית לרפואה בארה"ב. (2019). אשלגן פחמתי. התאושש מ- pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- סטיל, ד '(1966). הכימיה של האלמנטים המתכתיים. פרגמון הוצאת בע"מ בע"מ לונדון.
- Mokhatab, S. et al. (2019). טיפול בגז טבעי. תמיסת האשלגן הפחמתי. בספר היד של העברת ועיבוד גז טבעי (מהדורה רביעית). התאושש מ- sciencedirect.com.
- Kakaras, E. et al. (2012). מערכות מחזור משולב של בעירה במצע נוזל בלחץ (PFBC). בעירה במיטה נוזלית בלחץ עם לכידת ואחסון פחמן. במערכות מחזור משולבות לייצור כוח פליטה כמעט אפס. התאושש מ- sciencedirect.com.
- Speight, JG (2019). ייצור מימן. קרצוף רטוב. בשחזור ושדרוג נפט כבד. התאושש מ- sciencedirect.com.
- Branan, CR (2005). טיפול בגז: פרק מעודכן על ידי כריס היגמן. תהליכי פחמן חמים. בכללי האצבע עבור מהנדסים כימיים (מהדורה רביעית). התאושש מ- sciencedirect.com.
- קירק-אחר (1994). אנציקלופדיה לטכנולוגיה כימית. גרסה רביעית. ג'ון וויילי ובניו.
- אנציקלופדיה של כימיה תעשייתית של אולמן. (1990). מהדורה חמישית. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Li, Y. ו- Cheng, F. (2016). סינתזה של דשן אשלגן חדש עם שחרור איטי ממלח מגנזיום Pidgeon שהשתנה על ידי אשלגן פחמתי. J Air Waste Manag Assoc, אוגוסט 2016; 66 (8): 758-67. התאושש ב- ncbi.nlm.nih.gov.