Structure de carbonate de potassium (K2CO3), propriétés, utilisations, obtention

Il Carbonate de potassium C'est un composé inorganique formé de deux ions de potassium k⁺ et un co charbon ion co₃^2-. Sa formule chimique est k₂CO₃. C'est un solide blanc hygroscopique, c'est-à-dire qu'il absorbe facilement l'eau de l'environnement. Par conséquent, dans les laboratoires, il est utilisé pour absorber l'eau d'autres substances.

Il est très soluble dans les solutions alcalines formant l'eau, qui sont riches en ions OH^-et donc avec une valeur de pH élevée. Ses solutions aqueuses, car elles sont alcalines, sont utilisées dans plusieurs processus industriels pour absorber les gaz acides tels que le dioxyde de carbone₂ et sulfure d'hydrogène H₂S, puis les neutralise facilement.

Carbonate de potassium k₂CO₃ solide. Ondřej MANGL [Domaine public]. Source: Wikimedia Commons.

Le K₂CO₃ Il est utilisé pour préparer des savons, des produits de nettoyage, des détergents pour laver les vêtements et les mélanges pour laver la vaisselle. Il est également utilisé dans le traitement de certaines fibres textiles telles que la laine.

Il est largement utilisé dans les laboratoires de chimie, par exemple pour absorber l'eau des autres composés ou pour alcaliser des mélanges de réactions chimiques et également dans l'analyse chimique.

Il est également ajouté à certains aliments, par exemple, pour éliminer le goût amer des graines de cacao pendant la production de chocolat.

[TOC]

Structure

Le carbonate de potassium est composé de deux cations de potassium⁺ et un carbonate anion co₃^2-. L'anion carbonate a une structure plate et symétrique, tandis que les trois atomes d'oxygène entourent le carbone formant un triangle plat.

Structure du carbonate de potassium k₂CO₃. Utilisateur: EDGAR181 [Domaine public]. Source: Wikimedia Commons.

Nomenclature

- Carbonate de potassium

- Carbonate de potassium

- Carbonate de dipotasium

- Potasse

- Sel de potassium carbonique.

Propriétés

État physique

Solide cristallin incolore à blanc.

Poids moléculaire

138 205 g / mol.

Point de fusion

899 ºC.

Point d'ébullition

Il se décompose.

Densité

2,29 g / cm³

Solubilité

Très soluble dans l'eau: 111 g / 100 g d'eau à 25 ° C. Insoluble dans l'éthanol et l'acétone.

Peut vous servir: contributions de la chimie à la médecine

pH

Une solution aqueuse peut avoir un pH de 11,6, c'est-à-dire qu'elle est assez alcaline.

Propriétés chimiques

Le carbonate de potassium est délicat ou hygroscopique, c'est-à-dire qu'il absorbe l'humidité de l'environnement. Il a un hydrate stable, le k₂CO₃.2h₂SOIT.

Le K₂CO₃ En solution aqueuse, il est hydrolysé, c'est-à-dire qu'il réagit avec l'eau en libérant des groupes OH^- qui sont ceux qui donnent de l'alcalinité aux solutions:

CO₃^2- + H₂Ou ⇔ oh^- + HCO₃^-

HCO₃^- + H₂Ou ⇔ oh^- + H₂CO₃

Obtention

Peut être obtenu à partir des cendres restantes lors de la combustion des plantes. Également par carbonatation de l'hydroxyde de potassium Koh, c'est-à-dire, ajoutant un excès de dioxyde de carbone CO₂ À Koh:

KOH + CO₂ → Khco₃

2 khco₃ + Chauffer → K₂CO₃ + H₂SOIT

Une autre façon de l'obtenir est le chauffage du chlorure de potassium KCL avec du carbonate de magnésium₃, eau et CO₂ sous pression. Un double magnésium hydraté et un sel de potassium et du potassium sont obtenus en premier₃.Khco₃.4h₂Ou, appelé Engels Salt:

2 kCl + 3 mgco₃ + CO₂ + 5 h₂O → mgco₃.Khco₃.4h₂Ou ↓ + mgcl₂

Le double sel hydraté d'Engels précipite et se sépare de la solution par filtration. Ensuite, le carbonate de voiture de potassium est chauffé et formé₂CO₃ qu'en ajoutant de l'eau se dissout pendant le carbonate de magnésium MGCO₃ reste insoluble et éliminé par filtration.

MGCO₃.Khco₃.4h₂O + chaleur → MGCO₃↓ + 2 K⁺ + CO₃^2- + CO₂↑ + 9 h₂SOIT

Applications

Dans l'absorption de CO₂ Dans les processus industriels

La solution de carbonate de potassium est le traitement classique de l'élimination du dioxyde de carbone CO₂ Dans divers processus, en particulier dans les applications de fortes pressions et températures.

K solutions₂CO₃ Ils sont utilisés pour absorber CO₂ Dans divers processus industriels. Auteur: Nicola Giordano. Source: Pixabay.

La suppression de CO₂ se produit selon la réaction suivante:

K₂CO₃ + CO₂ + H₂Ou ⇔ 2 khco₃

Cette méthode est utilisée par exemple pour traiter le gaz naturel. Également dans les usines de production d'énergie, pour éviter l'émission de CO₂ à l'atmosphère et dans la production de glace sèche.

Peut vous servir: hydroxyde de cuivre (ii): structure, propriétés, nomenclature, utilisations K solutions₂CO₃ Ils sont utilisés pour obtenir CO₂ qui sert à faire de la glace sèche. ProjectManhattan [CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)]. Source: Wikimedia Commons.

K-solution₂CO₃ Il peut être régénéré thermiquement, c'est-à-dire en raison de la réchauffement des températures d'environ 100 ° C.

Pour que la solution de carbonate de potassium absorbe le CO2 à bonne vitesse, des promoteurs sont ajoutés qui accélèrent le processus tel que la diétéramolamine (DEA).

Dans l'élimination de H₂S de certains processus

Des solutions de carbonate de potassium sont également utilisées pour éliminer₂S de courants de processus. Parfois, le tiffosphate de potassium K est ajouté₃Pote₄ Pour rendre plus rapide le processus.

Dans les laboratoires de chimie

Le K₂CO₃ permet une synthèse organique, par exemple, dans les réactions de condensation et à neutraliser. Il sert à éliminer l'eau des fluides organiques, en tant qu'agent déshydratant ou dessiccant en laboratoire.

Il est également utilisé dans les réactions de chimie analytique et pour alcaliser dans l'industrie pharmaceutique.

Dans l'industrie des produits de nettoyage

Le K₂CO₃ Il est utilisé pour fabriquer du savon, des formules de nettoyage, des produits pour les vêtements et le blanchiment de plats et pour préparer le shampooing et d'autres produits de soins personnels.

Le K₂CO₃ Il est utilisé dans la préparation du savon. Lacrosus [domaine public]. Source: Wikimedia Commons.

Dans l'industrie alimentaire

Le carbonate de potassium est ajouté à divers aliments à plusieurs fins.

Par exemple, il est ajouté aux graines de cacao pour éliminer leur goût amer et les utiliser dans la production de chocolat. Il est ajouté aux raisins du processus de séchage pour obtenir des raisins à raisin.

Les graines de cacao sont traitées avec k₂CO₃ Pour réduire son goût amer lors de la fabrication du chocolat. Auteur: Magali Couret. Source: Pixabay.

Dans la pâtisserie, il est utilisé comme leudant (agissant comme une levure) de la farine pour préparer les aliments au four.

Peut vous servir: Lutecio: structure, propriétés, utilisations, obtention Le K₂CO₃ Il peut être utilisé comme undant dans les gâteaux car quand il dégage CO₂ Pendant la cuisson de ces augmentations de volume. Auteur: Pixel1. Source: Pixabay.com

En engrais

Le K₂CO₃ Il est utilisé pour fertiliser les sols acides, comme le charbon ion co₃^2- En contact avec l'eau produit des ions oh^- qui augmentent le pH du sol. En plus du potassium k⁺ C'est un nutriment pour les plantes.

Le carbonate de potassium a également été utilisé pour fabriquer des engrais à libération lente.

Un engrais à libération lente des versions ou des nutriments en vrac afin qu'ils ne soient pas dissous et traînés par l'eau. Grâce à cela, ils peuvent passer plus de temps disponible pour les racines des plantes.

Dans plusieurs applications

Carbonate de potassium k₂CO₃ Il est également utilisé pour:

- Processus de nettoyage de séchage, blanchis et propre et d'autres activités de l'industrie textile

- Obtention d'autres sels de potassium biologiques et inorganiques, comme le cyanure de potassium KCN.

- Fonctionne comme un régulateur d'acidité dans divers processus.

- Faire de la céramique et de la poterie.

- Processus de gravure et de lithographie.

- bronzer.

- Préparer les encres imprimées, les pigments.

- Verre de fabrication₂CO₃ Il est plus compatible que celui du carbonate de sodium na₂CO₃ Avec des oxydes de plomb, de baryum et de strontium que ces verre contiennent.

- Traitement de l'eau.

- Retard de feu (sous forme de solutions aqueuses).

- Inhiber la corrosion et en tant qu'agent anti-soignant dans les équipes de processus.

Les références

1. OU.S. Bibliothèque nationale de médecine. (2019). Carbonate de potassium. Récupéré de pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gouvernement.
2. Steele, D. (1966). La chimie des éléments métalliques. Pergamon Press Ltd. Londres.
3. Mokhatab, s. et al. (2019). Traitement du gaz naturel. La solution de carbonate de potassium. Dans Handbook of Natural Gas Transmission and Processing (quatrième édition). Récupéré de ScienceDirect.com.
4. Kakaras, e. et al. (2012). Systèmes de cycle combiné de combustion de lit fluidisé sous pression (PFBC). Combustion de lit fluidisé sous pression avec capture et stockage de carbone. Dans des systèmes de cycle combinés pour la production d'électricité à proximité d'émission. Récupéré de ScienceDirect.com.
5. Speight, J.g. (2019). Production d'hydrogène. Frottement humide. Dans la récupération et la mise à niveau de l'huile lourde. Récupéré de ScienceDirect.com.
6. Branan, C.R. (2005). Traitement au gaz: chapitre mis à jour par Chris Higman. Processus de carbonate chaud. Dans les règles de base pour les ingénieurs chimiques (quatrième édition). Récupéré de ScienceDirect.com.
7. Kirk-othmer (1994). Encyclopédie de la technologie chimique. Quatrième édition. John Wiley & Sons.
8. Encyclopédie de la chimie industrielle d'Ullmann. (1990). CINQUIÈME ÉDITION. VCH VERLAGSGELLSCHAFT MBH.
9. Li, et. et Cheng, F. (2016). Synthèse d'un nouvel engrais en potassium à libération lente à partir de scories de magnésium Pidgeon modifiées par carbonate de potassium. J Air Waste Manager Assoc, 2016 août; 66 (8): 758-67. NCBI a récupéré.NLM.NIH.Gouvernement.