- Estrutura
- Nomenclatura
- Propriedades
- Estado físico
- Peso molecular
- Ponto de fusão
- Ponto de ebulição
- Densidade
- Solubilidade
- pH
- Propriedades quimicas
- Obtendo
- Formulários
- Na absorção de CO
- Na remoção de H
- Em laboratórios de química
- Na indústria de produtos de limpeza
- Na industria alimentícia
- Em fertilizantes
- Em várias aplicações
- Referências
O carbonato de potássio é um composto inorgânico que consiste em dois íons potássio K + e um íon carbonato CO 3 2-. Sua fórmula química é K 2 CO 3. É um sólido branco higroscópico, ou seja, absorve facilmente a água do meio ambiente. Por isso, em laboratórios, é utilizado para absorver água de outras substâncias.
É muito solúvel em água, formando soluções alcalinas, ricas em íons OH - e portanto com alto valor de pH. Suas soluções aquosas, por serem alcalinas, são utilizadas em diversos processos industriais para absorver gases ácidos como o dióxido de carbono CO 2 e o sulfeto de hidrogênio H 2 S, pois os neutraliza facilmente.
Carbonato de potássio sólido K 2 CO 3. Ondřej Mangl. Fonte: Wikimedia Commons.
K 2 CO 3 é usado para preparar sabões, produtos de limpeza, detergentes para a roupa e misturas para lavar louça. Também é usado no processamento de algumas fibras têxteis, como a lã.
É amplamente utilizado em laboratórios de química, por exemplo, para absorver água de outros compostos ou para alcalinizar misturas de reações químicas e também em análises químicas.
Também é adicionado a alguns alimentos, por exemplo, para eliminar o sabor amargo dos grãos do cacau durante a produção do chocolate.
Estrutura
O carbonato de potássio é composto por dois cátions K + potássio e um ânion CO 3 2- carbonato. O ânion carbonato tem uma estrutura plana e simétrica, enquanto os três átomos de oxigênio circundam o carbono formando um triângulo achatado.
Estrutura do carbonato de potássio K 2 CO 3. Usuário: Edgar181. Fonte: Wikimedia Commons.
Nomenclatura
- Carbonato de potássio
- Carbonato de potássio
- Carbonato dipotássico
- Potassa
- Sal de potássio do ácido carbônico.
Propriedades
Estado físico
Sólido cristalino incolor a branco.
Peso molecular
138,205 g / mol.
Ponto de fusão
899 ° C
Ponto de ebulição
Ele se decompõe.
Densidade
2,29 g / cm 3
Solubilidade
Muito solúvel em água: 111 g / 100 g de água a 25 ° C. Insolúvel em etanol e acetona.
pH
Uma solução aquosa pode ter um pH de 11,6, ou seja, é bastante alcalina.
Propriedades quimicas
O carbonato de potássio é deliquescente ou higroscópico, ou seja, absorve a umidade do meio ambiente. Possui um hidrato estável, K 2 CO 3.2H 2 O.
O K 2 CO 3 em solução aquosa é hidrolisado, ou seja, reage com a água liberando grupos OH - que dão alcalinidade às soluções:
CO 3 2- + H 2 O ⇔ OH - + HCO 3 -
HCO 3 - + H 2 O ⇔ OH - + H 2 CO 3
Obtendo
Pode ser obtido das cinzas que sobraram das queimadas das plantas. Também por carbonatação de hidróxido de potássio KOH, ou seja, adição de excesso de dióxido de carbono CO 2 ao KOH:
KOH + CO 2 → KHCO 3
2 KHCO 3 + calor → K 2 CO 3 + H 2 O
Outra forma de obtê-lo é aquecendo o cloreto de potássio KCl com carbonato de magnésio MgCO 3, água e CO 2 sob pressão. Um sal duplo hidratado de magnésio e potássio MgCO 3.KHCO 3.4H 2 O é obtido pela primeira vez, denominado sal de Engels:
2 KCl + 3 MgCO 3 + CO 2 + 5 H 2 O → MgCO 3.KHCO 3.4H 2 O ↓ + MgCl 2
O sal duplo hidratado de Engels precipita e é filtrado da solução. Em seguida, é aquecido e formado o carbonato de potássio K 2 CO 3, que se dissolve com a adição de água, enquanto o carbonato de magnésio MgCO 3 permanece insolúvel e é removido por filtração.
MgCO 3.KHCO 3.4H 2 O + calor → MgCO 3 ↓ + 2 K + + CO 3 2- + CO 2 ↑ + 9 H 2 O
Formulários
Na absorção de CO
A solução de carbonato de potássio é o tratamento clássico para a remoção de dióxido de carbono CO 2 em vários processos, especialmente em aplicações de alta pressão e temperatura.
As soluções de K 2 CO 3 são usadas para absorver CO 2 em vários processos industriais. Autor: Nicola Giordano. Fonte: Pixabay.
A remoção de CO 2 ocorre de acordo com a seguinte reação:
K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O ⇔ 2 KHCO 3
Este método é usado, por exemplo, para tratar gás natural. Também nas usinas de geração de energia, para evitar a emissão de CO 2 na atmosfera, e na produção de gelo seco.
Soluções de K 2 CO 3 são usadas para obter CO 2 que é usado para fazer gelo seco. ProjectManhattan. Fonte: Wikimedia Commons.
A solução de K 2 CO 3 pode ser regenerada termicamente, ou seja, por aquecimento a temperaturas em torno de 100 ° C.
Para que a solução de carbonato de potássio possa absorver o CO2 em boa velocidade, são adicionados promotores que aceleram o processo, como a dietanolamina (DEA).
Na remoção de H
As soluções de carbonato de potássio também são usadas para remover o gás sulfídrico H 2 S das correntes do processo. Às vezes, trifosfato de potássio K 3 PO 4 é adicionado para acelerar o processo.
Em laboratórios de química
O K 2 CO 3 permite realizar sínteses orgânicas, por exemplo, em reações de condensação e neutralizar. É usado para remover água de líquidos orgânicos, como desidratante ou dessecante em laboratório.
Também é usado em reações de química analítica e para alcalinização na indústria farmacêutica.
Na indústria de produtos de limpeza
O K 2 CO 3 é usado na fabricação de sabonetes, fórmulas de limpeza, produtos para lavanderia e louça, e também para preparar xampus e outros produtos de higiene pessoal.
K 2 CO 3 é usado na preparação de sabão. Lacrimosus. Fonte: Wikimedia Commons.
Na industria alimentícia
O carbonato de potássio é adicionado a vários alimentos para diversos fins.
Por exemplo, é adicionado aos grãos do cacau para remover o sabor amargo e utilizá-los na produção de chocolate. É adicionado às uvas no processo de secagem para obter as passas.
Os grãos do cacau são tratados com K 2 CO 3 para diminuir seu sabor amargo na fabricação do chocolate. Autor: Magali COURET. Fonte: Pixabay.
Na pastelaria, é utilizado como agente de levedura (que actua como fermento) na farinha para a preparação de produtos de pastelaria.
O K 2 CO 3 pode ser usado como fermento em bolos, pois libera CO 2 durante o cozimento e aumenta seu volume. Autor: Pixel1. Fonte: Pixabay.com
Em fertilizantes
O K 2 CO 3 é utilizado para fertilizar solos ácidos, pois o íon carbonato CO 3 2- em contato com a água produz íons OH - que aumentam o pH do solo. Além disso, o potássio K + é um nutriente para as plantas.
O carbonato de potássio também tem sido usado para fazer fertilizantes de liberação lenta.
Um fertilizante de liberação lenta libera lentamente ou libera nutrientes para que eles não sejam dissolvidos e levados pela água. Graças a isso, eles poderão passar mais tempo à disposição das raízes da planta.
Em várias aplicações
Carbonato de potássio K 2 CO 3 também é usado para:
- Processos de tingimento, branqueamento e limpeza de lã crua e outras atividades da indústria têxtil
- Obtenção de outros sais de potássio orgânicos e inorgânicos, como o cianeto de potássio KCN.
- Funcionar como regulador da acidez em vários processos.
- Fabricação de cerâmicas e olarias.
- Processos de gravura e litografia.
- Curtimento e acabamento de peles.
- Preparar tintas para impressão, pigmentos.
- Fabricar vidros especialmente para televisão, pois o K 2 CO 3 é mais compatível que o carbonato de sódio Na 2 CO 3 com os óxidos de chumbo, bário e estrôncio que esses vidros contêm.
- Tratamento de água.
- Retardar o fogo (na forma de soluções aquosas).
- Inibe a corrosão e como agente anti-incrustante em equipamentos de processo.
Referências
- Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA. (2019). Carbonato de potássio. Recuperado de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Steele, D. (1966). A Química dos Elementos Metálicos. Pergamon Press Ltd. Londres.
- Mokhatab, S. et al. (2019). Tratamento de gás natural. A solução de carbonato de potássio. No Manual de Transmissão e Processamento de Gás Natural (Quarta Edição). Recuperado de sciencedirect.com.
- Kakaras, E. et al. (2012). Sistemas de ciclo combinado de combustão em leito fluidizado pressurizado (PFBC). Combustão em leito fluidizado pressurizado com captura e armazenamento de carbono. Em Sistemas de Ciclo Combinado para Geração de Energia de Emissão Quase Zero. Recuperado de sciencedirect.com.
- Speight, JG (2019). Produção de hidrogênio. Esfregar a úmido. Em recuperação e atualização de óleo pesado. Recuperado de sciencedirect.com.
- Branan, CR (2005). Tratamento de gás: Capítulo atualizado por Chris Higman. Processos de Carbonato Quente. Em Rules of Thumb for Chemical Engineers (Quarta Edição). Recuperado de sciencedirect.com.
- Kirk-Othmer (1994). Enciclopédia de Tecnologia Química. Quarta edição. John Wiley & Sons.
- Enciclopédia de Química Industrial de Ullmann. (1990). Quinta edição. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Li, Y. e Cheng, F. (2016). Síntese de um novo fertilizante de potássio de liberação lenta a partir da escória de magnésio Pidgeon modificada por carbonato de potássio. J Air Waste Manag Assoc, agosto de 2016; 66 (8): 758-67. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.