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碳酸鉀

鎖定
碳酸鉀是一種無機物,化學式為K2CO3,分子量為138.206,呈白色結晶粉末,密度2.428g/cm3,熔點891℃。易溶於水,水溶液呈鹼性,不溶於乙醇丙酮乙醚吸濕性強,暴露在空氣中能吸收二氧化碳和水分,轉變為碳酸氫鉀,應密封包裝。
中文名
碳酸鉀 [2] 
外文名
Potassium carbonate [2] 
別    名
鉀鹼
化學式
K2CO3
分子量
138.206 [2] 
CAS登錄號
584-08-7 [2] 
EINECS登錄號
209-529-3 [2] 
熔    點
891 ℃ [2] 
水溶性
易溶於水
密    度
2.428 g/cm³
外    觀
白色結晶性粉末
應    用
麪食製品
安全性描述
S26;S36;S37/39 [2] 
危險性符號
Xn [2] 
危險性描述
R22;R36/37/38 [2] 
UN危險貨物編號
3262 [2] 
管制信息
本品不受公安部門管制

碳酸鉀理化性質

密度:2.428g/cm3
熔點:891℃
PSA:63.19000
外觀:白色結晶性粉末
溶解性:易溶於水,水溶液呈鹼性,不溶於乙醇丙酮乙醚

碳酸鉀計算化學數據

1、疏水參數計算參考值(XlogP):無
2、氫鍵供體數量:0 [2] 
3、氫鍵受體數量:3 [2] 
4、可旋轉化學鍵數量:0 [2] 
5、互變異構體數量:0
6、拓撲分子極性表面積:63.2 [2] 
7、重原子數量:6 [2] 
8、表面電荷:0 [2] 
9、複雜度:18.8 [2] 
10、同位素原子數量:0 [2] 
11、確定原子立構中心數量:0 [2] 
12、不確定原子立構中心數量:0 [2] 
13、確定化學鍵立構中心數量:0 [2] 
14、不確定化學鍵立構中心數量:0 [2] 
15、共價鍵單元數量:3 [2] 

碳酸鉀毒性

大鼠經口LD50為1870mg/kg [1] 

碳酸鉀溶解度

碳酸鉀在水中的溶解度
温度
0
10
20
30
40
60
80
100
溶解度
107.0
109.0
110.0
114.0
117.0
126.0
139.0
156.0

碳酸鉀製取方法

碳酸鉀的生產方法:碳酸鉀生產有草木灰法、呂布蘭法、電解法、離子交換法等。常用的是電解法和離子交換法。

碳酸鉀草木灰法

草木灰法是最古老的方法,即從各種植物殼(如棉籽殼、茶子殼、桐子殼、葵花子殼)燒成的草木灰中提取。草木灰中含有碳酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀等可溶性鹽,用沉澱、過濾的方法可加以分離。此法由於產品質量低、不經濟,且受原料來源限制而很少採用。呂布蘭法是將硫酸鉀與煤粉、石灰混合,還原焙燒,得黑灰(含碳酸鉀、硫化鈣等燒成物),經浸取、過濾、蒸發、碳化,得碳酸氫鉀,再經過濾、煅燒得產品。此法由於工藝流程長等原因已被其他方法所取代。

碳酸鉀電解法

將氯化鉀電解後得到的氫氧化鉀溶液,在碳化塔中以二氧化碳碳化。經多效蒸發器蒸發、過濾得碳酸氫鉀,再經煅燒製得產品。此法因原料易得、鉀利用率高、無三廢產生而得到廣泛應用,但耗電較多。

碳酸鉀離子交換法

陽離子交換樹脂與氯化鉀交換。再用碳酸氫銨洗脱成碳酸氫鉀稀溶液,經多效蒸發、碳化、結晶、分離、煅燒得產品。此法產品質量好,工藝流程短、適用於小規模生產。

碳酸鉀鑑別試驗

10%試樣液的鉀試驗(IT-27)和碳酸鹽試驗(IT-11)呈陽性。

碳酸鉀含量分析

在一帶塞的已稱重稱量瓶中,精確稱取按"乾燥失重"測定法獲得的乾燥試樣1g,溶於50mL水中。加甲基紅試液(TS-149)2滴後,在不斷攪拌下用1mol/L鹽酸緩慢滴定至溶液變為淺粉紅色。加熱此溶液至沸後冷卻,繼續滴定至沸騰後淺粉紅色不再消失為止。每毫升1mol/L鹽酸相當於碳酸鉀(K2CO3)69.10mg。
質量指標分析:
1.砷:取試樣1g,小心地溶於約5mL稀鹽酸試液(TS-117)中,以此作為試樣液,按GT-3方法測定。
2.重金屬:取試樣1g,加水2mL和稀鹽酸試液(TS-117)6mL,煮沸1min後,用水稀釋至25mL。以此作為試樣液按GT-16方法測定。用含20μg鉛離子的對照液(溶液A)。
3.水不溶性物質:取試樣1g溶於20mL水中,應無殘渣剩留。
4.鉛:取試樣1g,小心地溶於稀鹽酸試液約5mL中,以此作為試樣液,按GT-18方法測定:對照液中的鉛離子量取10μg。
5.乾燥失重:精確稱取試樣約3g,按GT-19方法測定。條件為在180℃下乾燥4h。

碳酸鉀ACS級

項目名稱:ACS Grade(American Chemical SocietyGrade,美國化學協會標準)
項目(中文)
項目(外文)
結果
含量(K2CO3)
Assay
≥99.0%
水不溶物
Insoluble matter
≤0.01%
氯化物(Cl)
Chloride
≤0.003%
磷酸鹽(PO4)
Phosphate
≤0.001%
二氧化硅(以SiO2計)
Silica
≤0.005%
硫化合物(以SO4計)
Sulfur compounds
≤0.004%
重金屬(以Pb計)
Heavy metals
≤5ppm
鐵(Fe)
Iron
≤5ppm
鈣(Ca)
Calcium
≤0.005%
鎂(Mg)
Magnesium
≤0.002%
鈉(Na)
Sodium
≤0.02%
基準試劑

PT
純度
Assay
99.95-100.05%
貯存

密封乾燥保存

碳酸鉀純度標準

項目Item
優級純(GR)
分析純(AR)
化學純(CP)
含量(K2CO3):Assay%≥
99.5
99.0
98.0
澄清度試驗Clarity
合格
合格
合格
乾燥失重loss on drying,% ≤
0.8
1.0
2.0
水不溶物Insoluble matter in water,% ≤
0.005
0.005
0.03
氯化物Chloride,% ≤
0.001
0.003
0.01
硫化合物
Sulfur compounds,% ≤
0.003
0.002
0.01
總氮量(N)Total nitrogen,% ≤
0.001
0.001
0.01
磷酸鹽及硅酸鹽
Phosphate and silicate,% ≤
0.004
0.005
0.02
鈉(Na)Sodium,% ≤
0.02
0.05
0.10
鈣(Ca)Calcium,% ≤
0.002
0.02
0.02
鎂(Mg)Magnesium,% ≤
0.0005
0.002
0.005
鋁(Al)Aluminum,% ≤
0.005
0.005
0.005
鐵(Fe)Iron,% ≤
0.0005
0.0005
0.002
鉛(Pb)Lead,% ≤
0.0005
0.0005
0.001
銅(Cu)Copper,% ≤
0.0005
0.0005
0.001
砷(As)Arsenic,% ≤
0.00005
0.00005
0.00005

碳酸鉀應用領域

無機工業用於製造酒石酸鉀鈉、鋁氟酸鉀、硫氰酸鉀鈦白粉。醫藥工業用於製造長效磺胺黃體酮可的松、知阿可爾、苯甲酸雌二醇等藥。玻搪工業用於琺琅粉配製,以增強其流平性,加入玻璃中起助熔作用,並提高玻璃透明度和折光係數。染料工業用於製造陰丹土林、分散紅3B還原灰M等。印染工業用於還原染料的印染和冰染的拔白。橡膠工業用於製造4010防老劑。毛麻棉工業用於棉布煮煉和羊毛的脱脂。
碳酸鉀是重要的基本無機化工、醫藥、輕工原料之一,主要用於光學玻璃、電焊條、電子管、電視顯像管、燈泡、印染、染料、油墨、照相藥品、泡花鹼、聚酯、炸藥、電鍍、製革、陶瓷、建材、水晶、鉀肥皂及藥物的生產。用作氣體吸附劑,乾粉滅火劑,橡膠防老劑。還用於脱除化肥合成氣中二氧化碳。也可用作含鉀肥料。隨着高新技術的不斷開發,碳酸鉀在洗滌助劑和味精、食品等領域的應用也日趨擴大。
碳酸鉀主要用於製造鉀玻璃、鉀肥皂和其他無機化學品,以及用於脱除工業氣體中的硫化氫和二氧化碳,也用於電焊條、油墨製造、印染工業等方面。
參考資料
  • 1.    侯振建.食品添加劑及其應用技術:化學工業出版社,2004:14
  • 2.    碳酸鉀  .化源網[引用日期2022-08-11]