碳酸鉀 碳酸鉀(英文名稱: Potassium Carbonate),一種無機化合物?;瘜W式為K 2 CO 3 , 摩爾質量 為138.025g/mol,密度為2.29g/cm 。碳酸鉀是一種無色吸濕性晶體或吸濕性白色粉末,具有很強的潮解性,極易溶于水,其水溶液呈堿性,難溶于醇類和 丙酮 。碳酸鉀高溫分解,易于大多數酸反應,放出 二氧化碳 。碳酸鉀工業(yè)上可由草木灰法、路布蘭法、氯化鉀電解碳化法、離子交換法和 有機胺 法等法制得。碳酸鉀被應用于多數工業(yè),其中約有70%的碳酸鉀用于玻璃工業(yè),如 電子管 、 電視顯象管 、 醫(yī)用玻璃 、 光學玻璃 、 精密玻璃器具 、各種裝飾用玻璃等;醫(yī)藥工業(yè)用于制造 長效磺胺 、 黃體酮 、 可的松 、 知阿可爾 、 苯甲酸雌二醇 等藥。
相關歷史 制取碳酸鉀的很多方法中只有幾個方法得到了實際應用。最古老的一個方法(從草木灰中提取碳酸鉀)由于不夠經濟幾乎完全失去了從前的地位。很多國家( 東德 、 捷克斯洛伐克 、 波蘭 、意大利等)都有著從酒糟炭制碳酸鉀的生產。從草木灰、酒糟炭、酒糟灰制取碳酸鉀只是在當時具有一定的意義。再到碳酸鉀主要是由礦物原料生產的, 蘇聯 是以綜合加工 霞石 來生產碳酸鉀。在蘇聯以外,用氯化鉀制碳酸鉀較普遍的方法是電解法和有機胺法。電解法也就是碳化由電解氯化鉀所得到的 苛性鉀 溶液;有機胺法與氨堿法制碳酸鈉相似,只是以各種有機胺來代替氨。后一種方法不經濟,產品價格高,因此生產規(guī)模不大。
理化性質
物理性質 碳酸鉀是一種無色吸濕性晶體或吸濕性白色粉末,無味,摩爾質量為138.025g/mol,密度為2.29g/cm ,沸點為891℃。碳酸鉀在潮濕的空氣中極易潮解,極易溶于水,其水溶液呈堿性,難溶于醇類和丙酮。碳酸鉀的冷卻飽和水溶液,有玻璃狀單斜晶體水合物2K 2 CO 3 ?3H 2 O結晶析出,溫度在100℃時失去結晶水。
化學性質 在潮濕的空氣中,碳酸鉀會吸收空氣中的水分和二氧化碳,生成 碳酸氫鉀 。
與酸反應
與非金屬單質反應 碳酸鉀與 氯 、 碘 等鹵素反應,生成相應的鉀鹽,同時放出二氧化碳。
與堿土金屬氫氧化物反應
與氧化物反應 碳酸鉀與 二氧化硅 、 二氧化錫 、二氧化硫等氧化物反應,生成相應的鉀鹽,同時放出二氧化碳。
制備方法
草木灰法 將各種植物殼(如桐子殼、茶花子殼、葵花子殼等)燒制成草木灰(草木灰是碳酸鉀、 硫酸鉀 、 氯化鉀 的混合物)。再用浸取、蒸發(fā)和結晶的方法,分別加以分離,最終可以得到碳酸鉀。
路布蘭法 硫酸鉀經過拌料、還原、焙燒、浸取、碳化、蒸發(fā)、結晶、煅燒等流程,最終得到碳酸鉀。
氯化鉀電解碳化法 先將氯化鉀進行電解,得到 氫氧化鉀 ,然后加入 二氧化碳 進行碳化,得到 碳酸氫鉀 ,再經過水洗、離心分離和煅燒,最終得到精制碳酸鉀。
離子交換法
有機胺法 先將有機胺進行碳化,再與氯化鉀反應,生成碳酸氫鉀,最后碳酸氫鉀進行焙燒即得到碳酸鉀。 以 三乙胺 為例,反應式如下: 三乙胺的鹽酸鹽在蒸胺的過程中與 石灰乳 (Ca(OH) 2 )反應生成 氯化鈣 ,并重新得到三乙胺。
應用領域
玻塘和玻璃 碳酸鉀在玻璃工業(yè)可以用于制造電子管、電視顯象管、醫(yī)用玻璃、光學玻璃、精密玻璃器具、各種裝飾用玻璃等。還可以用于去瑯粉配制,以增強其流平性,加入玻璃中起助熔作用,并提高玻璃透明度和折光系數。
醫(yī)藥
染料與印染
食品領域 碳酸鉀在食品領域可以用于酸度調節(jié)劑、營養(yǎng)增補劑、加工助劑、香料。按中國《 食品添加劑使用衛(wèi)生標準 》(GB2760—1996)規(guī)定:可在面制食品和飲料中按生產需要適量使用,在礦物質飲料中最大用量為0.05g/L。通常在制造面條、餛飩時適量加入,可賦予產品以特有的風味、色澤相韌性(常與碳酸鈉等合用)。
滅火 碳酸鉀水溶液可以用于滅火,比二氧化碳、水噴霧、碳酸氫鉀或水成膜泡沫等更有效。
其他 碳酸鉀在無機工業(yè)用于制造 酒石酸鉀鈉 、 鋁氟酸鉀 、 硫氰酸鉀 、 鈦白粉 等;橡膠工業(yè)用于制造 4010防老劑 ;毛棉麻工業(yè)用于棉布煮煉和羊毛的脫脂。
安全事宜
安全標志 GHS分類
GHS
危險說明
危險等級
H302
吞咽有害
急性毒性,口服
H315
引起皮膚刺激
皮膚腐蝕/刺激
H319
引起嚴重的眼睛刺激
嚴重的眼睛損傷/眼睛刺激
H335
可能引起呼吸道刺激
特異性靶器官毒性,單次暴露;呼吸道刺激
健康危害 吸入碳酸鉀會使人喉嚨痛,咳嗽;食入碳酸鉀會使人喉嚨和胸部有燒灼感;皮膚接觸碳酸鉀會使人皮膚變紅,疼痛;眼睛接觸碳酸鉀會使眼睛變紅,疼痛。碳酸鉀高溫分解時,會放出有毒煙霧氧化鉀。
急救措施 皮膚接觸:立即脫掉被污染的衣服,用大量水或淋浴沖洗皮膚。
眼睛接觸:立即用大量清水沖洗幾分鐘,然后就醫(yī)。
食入:立即漱口,不要催吐,可以喝一兩杯水,轉診就醫(yī)。
吸入:立即將人移至空氣清新處進行休息,就醫(yī)。
貯存與運輸 碳酸鉀應貯存于干燥通風的庫房,防止受潮;運輸裝卸應防雨淋,保證干燥;包裝不受損害和污染,不可與酸類物質共貯混運。