- Structure
- Nomenclature
- Propriétés
- État physique
- Poids moléculaire
- Point de fusion
- Point d'ébullition
- Densité
- Solubilité
- pH
- Propriétés chimiques
- Obtention
- Applications
- Dans l'absorption de CO
- Dans la suppression de H
- Dans les laboratoires de chimie
- Dans l'industrie des produits de nettoyage
- Dans l'industrie alimentaire
- Dans les engrais
- Dans diverses applications
- Références
Le carbonate de potassium est un composé inorganique constitué de deux ions potassium K + et d'un ion carbonate CO 3 2-. Sa formule chimique est K 2 CO 3. C'est un solide blanc hygroscopique, c'est-à-dire qu'il absorbe facilement l'eau de l'environnement. Pour cette raison, dans les laboratoires, il est utilisé pour absorber l'eau d'autres substances.
Il est très soluble dans l'eau, formant des solutions alcalines, riches en ions OH - et donc avec un pH élevé. Ses solutions aqueuses, étant alcalines, sont utilisées dans divers procédés industriels pour absorber les gaz acides tels que le dioxyde de carbone CO 2 et le sulfure d'hydrogène H 2 S, car il les neutralise facilement.
Carbonate de potassium solide K 2 CO 3. Ondřej Mangl. Source: Wikimedia Commons.
Le K 2 CO 3 est utilisé pour préparer des savons, des produits de nettoyage, des détergents à lessive et des mélanges à 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 d'autres composés ou pour alcaliniser des mélanges de réactions chimiques et également en analyse chimique.
Il est également ajouté à certains aliments, par exemple, pour éliminer le goût amer des fèves de cacao lors de la production de chocolat.
Structure
Le carbonate de potassium est composé de deux cations K + potassium et d'un anion CO 3 2- carbonate. 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 K 2 CO 3. Utilisateur: Edgar181. Source: Wikimedia Commons.
Nomenclature
- Carbonate de potassium
- Carbonate de potassium
- Carbonate de dipotassium
- Potasse
- Sel de potassium d'acide carbonique.
Propriétés
État physique
Solide cristallin incolore à blanc.
Poids moléculaire
138,205 g / mol.
Point de fusion
899 ° C
Point d'ébullition
Il se décompose.
Densité
2,29 g / cm 3
Solubilité
Très soluble dans l'eau: 111 g / 100 g d'eau à 25 ° C Insoluble dans l'éthanol et l'acétone.
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 déliquescent ou hygroscopique, c'est-à-dire qu'il absorbe l'humidité de l'environnement. Il a un hydrate stable, K 2 CO 3.2H 2 O.
K 2 CO 3 en solution aqueuse est hydrolysé, c'est-à-dire qu'il réagit avec l'eau en libérant des groupes OH - qui sont ce qui donne l'alcalinité des solutions:
CO 3 2- + H 2 O ⇔ OH - + HCO 3 -
HCO 3 - + H 2 O ⇔ OH - + H 2 CO 3
Obtention
Il peut être obtenu à partir des cendres qui restent des plantes en feu. Également par carbonatation de l'hydroxyde de potassium KOH, c'est-à-dire en ajoutant un excès de dioxyde de carbone CO 2 à KOH:
KOH + CO 2 → KHCO 3
2 KHCO 3 + chaleur → K 2 CO 3 + H 2 O
Une autre manière de l'obtenir est de chauffer le chlorure de potassium KCl avec du carbonate de magnésium MgCO 3, de l'eau et du CO 2 sous pression. On obtient tout d'abord un sel double hydraté de magnésium et de potassium MgCO 3.KHCO 3.4H 2 O, appelé sel d'Engels:
2 KCl + 3 MgCO 3 + CO 2 + 5 H 2 O → MgCO 3.KHCO 3.4H 2 O ↓ + MgCl 2
Le sel double hydraté d'Engels précipite et est filtré hors de la solution. Ensuite, il est chauffé et le carbonate de potassium K 2 CO 3 se forme, qui lors de l'addition d'eau se dissout tandis que le carbonate de magnésium MgCO 3 reste insoluble et est éliminé par filtration.
MgCO 3.KHCO 3.4H 2 O + chaleur → MgCO 3 ↓ + 2 K + + CO 3 2- + CO 2 ↑ + 9 H 2 O
Applications
Dans l'absorption de CO
La solution de carbonate de potassium est le traitement classique pour l'élimination du dioxyde de carbone CO 2 dans divers procédés, en particulier dans les applications à haute pression et température.
Les solutions de K 2 CO 3 sont utilisées pour absorber le CO 2 dans divers procédés industriels. Auteur: Nicola Giordano. Source: Pixabay.
L'élimination du CO 2 se produit selon la réaction suivante:
K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O ⇔ 2 KHCO 3
Cette méthode est utilisée par exemple pour traiter le gaz naturel. Également dans les centrales électriques, pour éviter l'émission de CO 2 dans l'atmosphère, et dans la production de glace sèche.
Des solutions de K 2 CO 3 sont utilisées pour obtenir du CO 2 qui sert à fabriquer de la glace sèche. ProjectManhattan. Source: Wikimedia Commons.
La solution de K 2 CO 3 peut être régénérée thermiquement, c'est-à-dire par chauffage à des températures d'environ 100 ° C.
Pour que la solution de carbonate de potassium puisse absorber le CO2 à une bonne vitesse, des promoteurs sont ajoutés qui accélèrent le processus comme la diéthanolamine (DEA).
Dans la suppression de H
Des solutions de carbonate de potassium sont également utilisés pour éliminer H 2 S du gaz de sulfure d'hydrogène à partir de courants de traitement. Parfois, du triphosphate de potassium K 3 PO 4 est ajouté pour accélérer le processus.
Dans les laboratoires de chimie
K 2 CO 3 permet de réaliser des synthèses organiques, par exemple dans des réactions de condensation et de neutraliser. Il est utilisé pour éliminer l'eau des liquides organiques, comme agent déshydratant ou déshydratant en laboratoire.
Il est également utilisé dans les réactions de chimie analytique et pour l'alcalinisation dans l'industrie pharmaceutique.
Dans l'industrie des produits de nettoyage
K 2 CO 3 est utilisé pour fabriquer du savon, des formules de nettoyage, des produits de lessive et de vaisselle, ainsi que pour préparer des shampooings et autres produits de soins personnels.
Le K 2 CO 3 est utilisé dans la préparation du savon. Lacrimosus. Source: Wikimedia Commons.
Dans l'industrie alimentaire
Le carbonate de potassium est ajouté à divers aliments à diverses fins.
Par exemple, il est ajouté aux fèves de cacao pour éliminer leur goût amer et les utiliser dans la production de chocolat. Il est ajouté aux raisins dans le processus de séchage pour obtenir des raisins secs.
Les fèves de cacao sont traitées avec K 2 CO 3 pour diminuer leur goût amer lors de la fabrication du chocolat. Auteur: Magali COURET. Source: Pixabay.
En pâtisserie, il est utilisé comme agent levant (qui agit comme une levure) pour la farine pour préparer des produits de boulangerie.
Le K 2 CO 3 peut être utilisé comme levant dans les gâteaux, car le CO 2 se libère lors de la cuisson et augmente leur volume. Auteur: Pixel1. Source: Pixabay.com
Dans les engrais
Le K 2 CO 3 est utilisé pour fertiliser les sols acides, car l'ion carbonate CO 3 2- en contact avec l'eau produit des ions OH - qui augmentent le pH du sol. De plus, le potassium K + 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 libère ou libère lentement des éléments nutritifs afin qu'ils ne soient pas dissous et emportés par l'eau. Grâce à cela, ils pourront passer plus de temps disponible aux racines de la plante.
Dans diverses applications
Le carbonate de potassium K 2 CO 3 est également utilisé pour:
- Procédés de teinture, de blanchiment et de nettoyage de la laine brute et autres activités de l'industrie textile
- Obtention d'autres sels de potassium organiques et inorganiques, tels que le cyanure de potassium KCN.
- Pour fonctionner comme un régulateur de l'acidité dans divers processus.
- Fabrication de céramiques et poteries.
- Procédés de gravure et de lithographie.
- Tannage et finition des cuirs.
- Préparer des encres pour l'impression, des pigments.
- Fabriquer des verres spécialement pour la télévision, car K 2 CO 3 est plus compatible que le carbonate de sodium Na 2 CO 3 avec les oxydes de plomb, de baryum et de strontium que ces verres contiennent.
- Traitement de l'eau.
- Retarder le feu (sous forme de solutions aqueuses).
- Inhiber la corrosion et comme agent antisalissure dans les équipements de process.
Références
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- Steele, D. (1966). La chimie des éléments métalliques. Pergamon Press Ltd. Londres.
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- Encyclopédie Ullmann de chimie industrielle. (1990). Cinquième édition. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Li, Y. et Cheng, F. (2016). Synthèse d'un nouvel engrais potassique à libération lente à partir de laitier de magnésium Pidgeon modifié par du carbonate de potassium. J Air Waste Manag Assoc, août 2016; 66 (8): 758-67. Récupéré de ncbi.nlm.nih.gov.