- بناء
- التسمية
- الخصائص
- الحالة الفيزيائية
- الوزن الجزيئي الغرامي
- نقطة الانصهار
- نقطة الغليان
- كثافة
- الذوبان
- الرقم الهيدروجيني
- الخواص الكيميائية
- الحصول
- التطبيقات
- في امتصاص ثاني أكسيد الكربون
- في إزالة H.
- في مختبرات الكيمياء
- في صناعة منتجات التنظيف
- في صناعة المواد الغذائية
- في الأسمدة
- في تطبيقات مختلفة
- المراجع
و كربونات البوتاسيوم هو مركب غير العضوية تتكون من اثنين من البوتاسيوم أيونات K + وCO كربونات أيون 3 2-. صيغته الكيميائية هي K 2 CO 3. إنها مادة صلبة بيضاء مسترطبة ، أي أنها تمتص الماء بسهولة من البيئة. لهذا السبب ، يتم استخدامه في المختبرات لامتصاص الماء من المواد الأخرى.
إنه قابل للذوبان للغاية في الماء ، ويشكل محاليل قلوية غنية بأيونات OH - وبالتالي مع قيمة عالية للأس الهيدروجيني. تُستخدم محاليلها المائية ، كونها قلوية ، في عمليات صناعية مختلفة لامتصاص الغازات الحمضية مثل ثاني أكسيد الكربون CO 2 وكبريتيد الهيدروجين H 2 S ، لأنها تحيدها بسهولة.
كربونات البوتاسيوم الصلبة K 2 CO 3. Ondřej Mangl. المصدر: ويكيميديا كومنز.
يستخدم K 2 CO 3 في تحضير الصابون ومنتجات التنظيف ومنظفات الغسيل وخلطات غسل الأطباق. كما أنها تستخدم في معالجة بعض ألياف النسيج مثل الصوف.
يستخدم على نطاق واسع في مختبرات الكيمياء ، على سبيل المثال لامتصاص الماء من المركبات الأخرى أو لقلوية مخاليط التفاعلات الكيميائية وأيضًا في التحليل الكيميائي.
كما يضاف إلى بعض الأطعمة ، على سبيل المثال ، للقضاء على الطعم المر لحبوب الكاكاو أثناء إنتاج الشوكولاتة.
بناء
يتم كربونات البوتاسيوم تتألف من اثنين من K + الكاتيونات البوتاسيوم وCO 3 2- كربونات أنيون. يحتوي أنيون الكربونات على هيكل مسطح ومتماثل ، بينما تحيط ذرات الأكسجين الثلاث بالكربون وتشكل مثلثًا مسطحًا.
هيكل كربونات البوتاسيوم K 2 CO 3. المستخدم: Edgar181. المصدر: ويكيميديا كومنز.
التسمية
- كربونات البوتاسيوم
- كربونات البوتاسيوم
- كربونات ثنائي البوتاسيوم
- بوتاس
- ملح البوتاسيوم لحمض الكربونيك.
الخصائص
الحالة الفيزيائية
عديم اللون إلى مادة صلبة بلورية بيضاء.
الوزن الجزيئي الغرامي
138.205 جم / مول.
نقطة الانصهار
899 درجة مئوية.
نقطة الغليان
يتحلل.
كثافة
2.29 جم / سم 3
الذوبان
شديد الذوبان في الماء: 111 غ / 100 غ من الماء عند 25 درجة مئوية. غير قابل للذوبان في الإيثانول والأسيتون.
الرقم الهيدروجيني
يمكن أن يحتوي المحلول المائي على درجة حموضة تبلغ 11.6 ، أي أنه قلوي تمامًا.
الخواص الكيميائية
كربونات البوتاسيوم ماصة أو استرطابية ، أي أنها تمتص الرطوبة من البيئة. يحتوي على هيدرات ثابتة ، K 2 CO 3.2H 2 O.
K 2 CO 3 في محلول مائي يتحلل مائيًا ، أي أنه يتفاعل مع الماء ، ويطلق مجموعات OH - والتي تعطي المحاليل القلوية:
CO 3 2- + H 2 O ⇔ OH - + HCO 3 -
HCO 3 - + H 2 O ⇔ OH - + H 2 CO 3
الحصول
يمكن الحصول عليها من الرماد المتبقي من حرق النباتات. أيضًا عن طريق كربنة هيدروكسيد البوتاسيوم KOH ، أي إضافة ثاني أكسيد الكربون الزائد CO 2 إلى KOH:
KOH + CO 2 → KHCO 3
2 KHCO 3 + حرارة → K 2 CO 3 + H 2 O
وهناك طريقة أخرى للحصول عليه هي عن طريق تسخين كلوريد البوتاسيوم بوكل مع كربونات المغنيسيوم MgCO 3 والمياه وCO 2 تحت الضغط. رحلة الملح مزدوج رطب من المغنيسيوم والبوتاسيوم MgCO 3.KHCO 3.4H 2 O يتم الحصول عليها لأول مرة، ودعا الملح أنجلز:
2 بوكل + 3 MgCO 3 + CO 2 + 5 H 2 O → MgCO 3.KHCO 3.4H 2 O + ↓ MgCl 2
يترسب ملح إنجلز المزدوج المائي ويتم تصفيته من المحلول. ثم يتم تسخينها وتتشكل كربونات البوتاسيوم K 2 CO 3 ، والتي تذوب عند إضافة الماء بينما تظل كربونات المغنيسيوم MgCO 3 غير قابلة للذوبان وتتم إزالتها عن طريق الترشيح.
MgCO 3.KHCO 3.4H 2 O + الحرارة → MgCO 3 ↓ + 2 K + + CO 3 2- + CO 2 ↑ + 9 H 2 O
التطبيقات
في امتصاص ثاني أكسيد الكربون
محلول كربونات البوتاسيوم هو العلاج الكلاسيكي لإزالة ثاني أكسيد الكربون CO 2 في عمليات مختلفة ، خاصة في تطبيقات الضغط العالي ودرجة الحرارة.
K 2 CO 3 حلول وتستخدم لامتصاص CO 2 في العمليات الصناعية المختلفة. المؤلف: نيكولا جيوردانو. المصدر: Pixabay.
إزالة CO 2 يحدث وفقا لردود الفعل التالية:
K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O ⇔ 2 KHCO 3
تستخدم هذه الطريقة على سبيل المثال لمعالجة الغاز الطبيعي. أيضا في محطات توليد الطاقة، لتجنب انبعاث CO 2 في الغلاف الجوي، وإنتاج الثلج الجاف.
K 2 CO 3 حلول وتستخدم للحصول CO 2 الذي يستخدم في صنع الثلج الجاف. مشروع مانهاتن. المصدر: ويكيميديا كومنز.
يمكن إعادة توليد محلول K 2 CO 3 حراريًا ، أي بالتسخين إلى درجات حرارة حوالي 100 درجة مئوية.
حتى يتمكن محلول كربونات البوتاسيوم من امتصاص ثاني أكسيد الكربون بسرعة جيدة ، تتم إضافة المحفزات التي تسرع العملية مثل ثنائي إيثانول أمين (DEA).
في إزالة H.
وتستخدم حلول البوتاسيوم كربونات أيضا لإزالة H 2 S غاز كبريتيد الهيدروجين من تيارات العملية. في بعض الأحيان يضاف ثلاثي فوسفات البوتاسيوم K 3 PO 4 لتسريع العملية.
في مختبرات الكيمياء
يتيح K 2 CO 3 إجراء عمليات توليف عضوية ، على سبيل المثال ، في تفاعلات التكثيف والتحييد. يتم استخدامه لإزالة الماء من السوائل العضوية ، كعامل تجفيف أو مجفف في المختبر.
كما أنها تستخدم في التفاعلات الكيميائية التحليلية والقلوية في صناعة الأدوية.
في صناعة منتجات التنظيف
يستخدم K 2 CO 3 في صناعة الصابون ، ومستحضرات التنظيف ، ومنتجات الغسيل وغسيل الأطباق ، وكذلك لتحضير الشامبو ومنتجات العناية الشخصية الأخرى.
يستخدم K 2 CO 3 في تحضير الصابون. لاكريموس. المصدر: ويكيميديا كومنز.
في صناعة المواد الغذائية
يضاف كربونات البوتاسيوم إلى العديد من الأطعمة لأغراض مختلفة.
على سبيل المثال ، يتم إضافته إلى حبوب الكاكاو لإزالة طعمها المر واستخدامها في إنتاج الشوكولاتة. يضاف إلى العنب في عملية التجفيف للحصول على الزبيب.
تتم معالجة حبوب الكاكاو بـ K 2 CO 3 لتقليل مذاقها المر عند صنع الشوكولاتة. المؤلف: Magali COURET. المصدر: Pixabay.
في المعجنات يتم استخدامه كعامل تخمير (الذي يعمل كخميرة) للدقيق لتحضير المخبوزات.
K 2 CO 3 يمكن استخدامها كعامل خميرة في الكعك، كما أنها تطلق CO 2 أثناء الطهي وزيادة حجمها. المؤلف: Pixel1. المصدر: Pixabay.com
في الأسمدة
K 2 CO 3 يستخدم لتسميد التربة الحمضية، منذ CO كربونات أيون 3 2- في اتصال مع الماء ينتج OH - الأيونات التي تزيد من درجة حموضة التربة. بالإضافة إلى ذلك ، يعد البوتاسيوم K + من العناصر الغذائية للنباتات.
كما تم استخدام كربونات البوتاسيوم في صناعة الأسمدة بطيئة الإطلاق.
يقوم السماد بطيء الإطلاق بإطلاق العناصر الغذائية أو إطلاقها ببطء بحيث لا يتم إذابتها وغسلها بالماء. بفضل هذا ، سيكونون قادرين على قضاء المزيد من الوقت المتاح لجذور النبات.
في تطبيقات مختلفة
تستخدم كربونات البوتاسيوم K 2 CO 3 أيضًا في:
- عمليات صباغة وتبييض وتنظيف الصوف الخام وأنشطة أخرى لصناعة النسيج
- الحصول على أملاح البوتاسيوم العضوية وغير العضوية الأخرى مثل سيانيد البوتاسيوم KCN.
- لتعمل كمنظم للحموضة في مختلف العمليات.
- صناعة الخزف والفخار.
- عمليات الحفر والطباعة الحجرية.
- دباغة الجلود وتشطيبها.
- تحضير أحبار للطباعة والأصباغ.
- تصنيع الزجاج خاصة للتلفزيون ، حيث أن K 2 CO 3 أكثر توافقًا من كربونات الصوديوم Na 2 CO 3 مع أكاسيد الرصاص والباريوم والسترونتيوم التي تحتوي عليها هذه الزجاجات.
- معالجة المياه.
- إعاقة الحريق (على شكل محاليل مائية).
- تمنع التآكل وكعامل مضاد للحشف في معدات المعالجة.
المراجع
- المكتبة الوطنية الأمريكية للطب. (2019). كربونات البوتاسيوم. تعافى من pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- ستيل ، د. (1966). كيمياء العناصر المعدنية. مطبعة بيرغامون المحدودة لندن.
- Mokhatab، S. et al. (2019). معالجة الغاز الطبيعي. محلول كربونات البوتاسيوم. في كتيب نقل ومعالجة الغاز الطبيعي (الطبعة الرابعة). تعافى من sciencedirect.com.
- كاكاراس ، إي وآخرون. (2012). أنظمة الدورة المركبة لاحتراق الطبقة المميعة المضغوطة (PFBC). الاحتراق بالطبقة المميعة المضغوطة مع احتجاز الكربون وتخزينه. في أنظمة الدورة المركبة لتوليد الطاقة بما يقارب الصفر. تعافى من sciencedirect.com.
- سبايت ، جي جي (2019). إنتاج الهيدروجين. التنظيف الرطب. في مجال استعادة النفط الثقيل والترقية. تعافى من sciencedirect.com.
- برانان ، سي آر (2005). معالجة الغاز: الفصل المحدث بواسطة كريس هيجمان. عمليات الكربونات الساخنة. في قواعد الإبهام للمهندسين الكيميائيين (الإصدار الرابع). تعافى من sciencedirect.com.
- كيرك أوتمير (1994). موسوعة التكنولوجيا الكيميائية. طبعة رابعة. جون وايلي وأولاده.
- موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية. (1990). الطبعه الخامسة. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Li ، Y. and Cheng ، F. (2016). تخليق سماد بوتاسيوم جديد بطيء الإطلاق من خبث مغنيسيوم بيدجن المعدَّل بواسطة كربونات البوتاسيوم. J Air Waste Manag Assoc ، 2016 أغسطس ؛ 66 (8): 758-67. تعافى من ncbi.nlm.nih.gov.