炭酸カリウムを 2個のカリウムイオンKからなる無機化合物であり+及び炭酸イオンCO 3 2-。その化学式はK 2 CO 3です。それは吸湿性の白い固体です。つまり、環境から水分を簡単に吸収します。このため、実験室では他の物質から水分を吸収するために使用されます。
それはOHイオンが豊富であるアルカリ溶液を形成する、水に非常に可溶性であり-従って高いpH値を有します。その水溶液はアルカリ性であり、容易に中和するため、二酸化炭素CO 2や硫化水素H 2 S などの酸性ガスを吸収するためにさまざまな工業プロセスで使用されています。
固体炭酸カリウムK 2 CO 3。OndřejMangl。出典:ウィキメディア・コモンズ。
K 2 CO 3は、石鹸、洗剤、洗濯洗剤、食器洗い用ミックスの準備に使用されます。ウールなどの一部の繊維の加工にも使用されます。
化学実験室で広く使用されています。たとえば、他の化合物から水を吸収したり、化学反応の混合物をアルカリ化したり、化学分析で使用されています。
また、チョコレートの製造時にカカオ豆の苦味をなくすためなど、一部の食品にも添加されています。
構造
炭酸カリウムは、2つのK +カリウムカチオンとCO 3 2-炭酸アニオンで構成されています。炭酸アニオンは平らで対称的な構造をしており、3つの酸素原子が炭素を囲んで平らな三角形を形成しています。
炭酸カリウムの構造K 2 CO 3。ユーザー:Edgar181。出典:ウィキメディア・コモンズ。
命名法
- 炭酸カリウム
- 炭酸カリウム
-炭酸二カリウム
-カリ
-炭酸のカリウム塩。
プロパティ
体調
無色から白色の結晶性固体。
分子量
138.205 g / mol。
融点
899°C
沸点
分解します。
密度
2.29 g / cm 3
溶解度
水に非常に溶けやすい:25°Cで111 g / 100 gの水 エタノールおよびアセトンに不溶。
pH
水溶液のpHは11.6、つまりアルカリ性です。
化学的特性
炭酸カリウムは潮解性または吸湿性です。つまり、環境から水分を吸収します。それは安定した水和物、K 2 CO 3・ 2H 2 Oを持っています。
K 2 CO 3水溶液中で加水分解され、すなわち、それは水がOH基放出と反応-である溶液をアルカリ性を与えるものを:
CO 3 2- + H 2 O⇔OH - + HCO 3 -
HCO 3 - + H 2 O⇔OH - + H 2 CO 3
入手
それは燃えている植物から残っている灰から得ることができます。また、水酸化カリウムKOHの炭酸化、つまりKOHに過剰な二酸化炭素CO 2を追加します。
KOH + CO 2 →KHCO 3
2 KHCO 3 +熱→K 2 CO 3 + H 2 O
それを得るための別の方法は、塩化カリウムKClを炭酸マグネシウムMgCO 3、水およびCO 2と共に加圧下で加熱することによる。水和した二重マグネシウムの塩及びカリウムのMgCO 3 .KHCO 3・4H 2 O第エンゲルスの塩と呼ばれる、得られます。
2のKCl + 3のMgCO 3 + CO 2 + 5 H 2 O→のMgCO 3 .KHCO 3・4H 2 O↓+のMgCl 2
エンゲルスの水和複塩が沈殿し、溶液からろ過されます。次にそれを加熱し、炭酸カリウムK 2 CO 3が形成されます。これは水を加えると溶解しますが、炭酸マグネシウムMgCO 3は不溶性であり、ろ過により除去されます。
MgCO 3 .KHCO 3・4H 2 O +熱→のMgCO 3 ↓+ 2、K + + CO 3 2- + CO 2 ↑+ 9 H 2 O
用途
COの吸収に
炭酸カリウム溶液は、さまざまなプロセス、特に高圧と高温のアプリケーションで二酸化炭素CO 2を除去するための古典的な処理です。
K 2 CO 3溶液は、さまざまな産業プロセスでCO 2を吸収するために使用されます。著者:ニコラジョルダーノ。出典:Pixabay。
CO 2の除去は、次の反応に従って行われます。
K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O⇔2 KHCO 3
この方法は、たとえば天然ガスの処理に使用されます。また、発電所では、CO 2の大気への排出を回避するため、およびドライアイスの生産において。
K 2 CO 3溶液は、ドライアイスの製造に使用されるCO 2を得るために使用されます。ProjectManhattan。出典:ウィキメディア・コモンズ。
K 2 CO 3溶液は熱的に、すなわち約100°Cの温度に加熱することによって再生できます。
炭酸カリウム溶液が適切な速度でCO2を吸収できるように、ジエタノールアミン(DEA)などのプロセスを促進する促進剤が追加されます。
Hの除去に
炭酸カリウム溶液は、プロセスストリームからH 2 S 硫化水素ガスを除去するためにも使用されます。時々、プロセスをスピードアップするために三リン酸カリウムK 3 PO 4が追加されます。
化学実験室で
K 2 CO 3は、例えば、縮合反応において有機合成を行い、中和することを可能にする。実験室では、脱水剤または乾燥剤として、有機液体から水を除去するために使用されます。
また、分析化学反応や製薬業界でのアルカリ化にも使用されます。
洗浄剤業界では
K 2 CO 3は、石鹸、洗剤、洗濯物、食器洗い用品の製造に使用され、シャンプーやその他のパーソナルケア製品の製造にも使用されます。
石鹸の調製にはK 2 CO 3が使用されます。ラクリモサス。出典:ウィキメディア・コモンズ。
食品業界では
炭酸カリウムは様々な目的で様々な食品に添加されます。
たとえば、カカオ豆に添加して苦味を取り除き、チョコレートの製造に使用します。レーズンを得るために、乾燥工程でブドウに添加されます。
カカオ豆はK 2 CO 3で処理され、チョコレートを作るときの苦味を減らします。著者:Magali COURET。出典:Pixabay。
ペストリーでは、小麦粉が焼き菓子を作るための膨張剤(酵母として働く)として使用されます。
K 2 CO 3はケーキの膨脹剤として使用できます。これは、調理中にCO 2を放出し、その体積を増加させるためです。著者:Pixel1。出典:Pixabay.com
肥料で
K 2 CO 3は炭酸イオンCOため、酸性土壌を受精するために使用される3 2-、水と接触しているがOH生成-イオン土壌のpHを上昇させます。さらに、カリウムK +は植物の栄養素です。
炭酸カリウムは、徐放性肥料の製造にも使用されています。
徐放性肥料は、栄養素がゆっくりと放出または放出されるため、水によって溶解および洗い流されません。これのおかげで、彼らは植物の根に利用できるより多くの時間を費やすことができるでしょう。
様々な用途で
炭酸カリウムK 2 CO 3は、次の目的にも使用されます。
-原綿の染色、漂白、洗浄プロセスおよび繊維産業の他の活動
-KCNシアン化カリウムなど、他の有機および無機カリウム塩の入手。
-さまざまなプロセスで酸性度の調整剤として機能します。
-陶器や陶器の製造。
-彫刻およびリソグラフィプロセス。
-革のなめしと仕上げ。
-印刷用インク、顔料を準備します。
-K 2 CO 3は炭酸ナトリウムNa 2 CO 3よりも鉛、バリウム、ストロンチウムの酸化物と互換性があるため、特にテレビ用のガラスを製造します。
- 水処理。
-火を遅らせる(水溶液の形で)。
-腐食を抑制し、プロセス機器の防汚剤として。
参考文献
- 米国国立医学図書館。(2019)。炭酸カリウム。pubchem.ncbi.nlm.nih.govから回復。
- スティール、D。(1966)。金属元素の化学。Pergamon Press Ltd. London。
- モカタブ、S。(2019)。天然ガス処理。炭酸カリウム溶液。天然ガスの伝送と処理のハンドブック(第4版)。sciencedirect.comから復元。
- カカラ、E。等。(2012)。加圧流動層燃焼(PFBC)複合サイクルシステム。炭素の捕捉と貯蔵を伴う加圧流動床燃焼。ゼロ近くのエミッション発電のための複合サイクルシステム。sciencedirect.comから復元。
- Speight、JG(2019)。水素製造。ウェットスクラビング。重油の回収とアップグレード。sciencedirect.comから復元。
- ブラナン、CR(2005)。ガス処理:章はChris Higmanによって更新されました。熱炭酸塩プロセス。化学技術者のための経験則(第4版)。sciencedirect.comから復元。
- カークオスマー(1994)。化学技術百科事典。第4版。ジョン・ワイリー&サンズ。
- ウルマンの工業化学百科事典。(1990)。第5版。VCH Verlagsgesellschaft mbH。
- Li、Y.およびCheng、F.(2016)。炭酸カリウムによる改良ピジョンマグネシウムスラグからの新しい徐放性カリウム肥料の合成 J Air Waste Manag Assoc、2016年8月。66(8):758-67。ncbi.nlm.nih.govから回復。