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 碳酸钾
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 碳酸钾

中文名称:    碳酸钾

英文名称 : Potassium carbonate

别称:   钾碱

化学式 : K2CO3

分子量 :138.21

熔点 : 891 ℃

外 观:白色粉末或颗粒

水溶性: 易溶于水

应用: 面食制品

危险性符号 :Xn:Harmful

沸 点 :decomposes [STR93]

危险品运输编:3262

CAS登录号 : 584-08-7

管制信息:本品不受公安部门管制

碳酸钾,白色结晶粉末。密度2.428g/cm3。熔点891℃,沸点时分解,相对分子量138.21。溶于水,水溶液呈碱性,不溶于乙醇、丙酮和乙醚。吸湿性强,暴露在空气中能吸收二氧化碳和水分,转变为碳酸氢钾,应密封包装。水合物有一水物、二水物、三水物。碳酸钾水溶液呈碱性。不溶于乙醇及醚。

理化性质

外碳酸钾有无水物或含1.5分子的结晶品。无水物为白色粒状粉末,结晶品为白色半透明小晶体或颗粒,无臭,有强碱味,相对密度2.428(19℃),熔点891℃,在水中溶解度为114.5g/l00mL(25℃),在湿空气中易吸湿潮解。溶于lmL水(25℃)和约0.7mL沸水,饱和水溶液冷却后有玻璃状单斜晶体水合物析出,相对密度2.043,在100℃时失去结晶水,10%水溶液的pH值约为11.6,不溶于乙醇和乙醚。

呈酸性能

加于面制品中,能产生特殊风味、色泽和韧性。本品为碱性剂。

毒性

大鼠经口LD50为1870mg/kg。

应用

我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-2014)规定:可在面制食品中按生产需要适量使用。通常在制造面条、馄饨时适量加入,可赋予产品以特有的风味、色泽和韧性(常与碳酸钠等并用)。 碳酸钾可用于玻璃、印染、肥皂、搪瓷、制备钾盐、合成氨脱羰,也用于彩色电视机工业,主要用于食品中作膨松剂。 主要用于分析试剂。如高纯分析、发射光谱分析等。也可用于硅酸盐和不溶性硫酸盐的助熔剂,有机液体的吸水剂及电镀、化肥、照相行业。 用于玻璃、印染、肥皂、搪瓷、制备钾盐、合成氨脱羰,彩色电视机工业,食品中作膨松剂;作气体吸附剂、干粉灭火剂、橡胶防老剂等;用于已曝光的感光材料的冲洗加工。 用于电子工业显像管玻壳的制造、化肥生产脱碳、钾盐制造,用作分析试剂、助熔剂,也用于各种钾盐的制备;用于分析试剂、基准试剂及熔融硅酸盐和不溶性硫酸盐的助熔剂。 化学实验中做干燥剂。其吸水能力中等,能形成带两个结晶水的碳酸钾(K2CO3·2H2O),但是与水作用较慢。适用于干燥醇、酯等中性有机物以及一般的碱性有机物如胺、生物碱等。但不能作为酸类、酚类或其他酸性物质的干燥剂。 碱性剂和面团改良剂,且可抑制面条发酸,可用于面制食品,按生产需要适量使用。用于生产光学玻璃,可提高玻璃透明度、强度和折光系数。

制取方法

草木灰法

草木灰法是最古老的方法,即从各种植物壳(如棉籽壳、茶子壳、桐子壳、葵花子壳)烧成的草木灰中提取。草木灰中含有碳酸钾、硫酸钾、氯化钾等可溶性盐,用沉淀、过滤的方法可加以分离。此法由于产品质量低、不经济,且受原料来源限制而很少采用。吕布兰法是将硫酸钾与煤粉、石灰混合,还原焙烧,得黑灰(含碳酸钾、硫化钙等烧成物),经浸取、过滤、蒸发、碳化,得碳酸氢钾,再经过滤、煅烧得产品。此法由于工艺流程长等原因已被其他方法所取代。

电解法

将氯化钾电解后得到的氢氧化钾溶液,在碳化塔中以二氧化碳碳化。经多效蒸发器蒸发、过滤得碳酸氢钾,再经煅烧制得产品。此法因原料易得、钾利用率高、无三废产生而得到广泛应用,但耗电较多。

离子交换法

用阳离子交换树脂与氯化钾交换。再用碳酸氢铵洗脱成碳酸氢钾稀溶液,经多效蒸发、碳化、结晶、分离、煅烧得产品。此法产品质量好,工艺流程短、适用于小规模生产。

生产方法

碳酸钾生产有草木灰法、吕布兰法、电解法、离子交换法等。常用的是电解法和离子交换法。草木灰法是最古老的方法,即从各种植物壳(如棉籽壳、茶子壳、桐子壳、葵花子壳)烧成的草木灰中提取。草木灰中含有碳酸钾、硫酸钾、氯化钾等可溶性盐,用沉淀、过滤的方法可加以分离。此法由于产品质量低、不经济,且受原料来源限制而很少采用。吕布兰法是将硫酸钾与煤粉、石灰混合,还原焙烧,得黑灰(含碳酸钾、硫化钙等烧成物),经浸取、过滤、蒸发、碳化,得碳酸氢钾,再经过滤、煅烧得产品。此法由于工艺流程长等原因已被其他方法所取代。[1]

鉴别试验

10%试样液的钾试验(IT-27)和碳酸盐试验(IT-11)呈阳性。

含量分析

在一带塞的已称重称量瓶中,精确称取按"干燥失重"测定法获得的干燥试样1g,溶于50ml水中。加甲基红试液(TS-149)2滴后,在不断搅拌下用1mol/L盐酸缓慢滴定至溶液变为浅粉红色。加热此溶液至沸后冷却,继续滴定至沸腾后浅粉红色不再消失为止。每mL 1mol/L盐酸相当于碳酸钾(K 2CO 3)69.10mg。

质量指标分析:

1.砷:取试样1g,小心地溶于约5ml稀盐酸试液(TS-117)中,以此作为试样液,按GT-3方法测定。

2.重金属:取试样1g,加水2ml和稀盐酸试液(TS-117)6ml,煮沸1min后,用水稀释至25ml。以此作为试样液按GT-16方法测定。用含20μg铅离子的对照液(溶液A)。

3.水不溶性物质:取试样1g溶于20ml水中,应无残渣剩留。

4.铅:取试样1g,小心地溶于稀盐酸试液约5ml中,以此作为试样液,按GT-18方法测定:对照液中的铅离子量取10μg。

5.干燥失重:精确称取试样约3g,按GT-19方法测定。条件为在180℃下干燥4h。 [2] 


性状

白色颗粒或粉末。无气味。有吸湿性。溶于水,溶于1份冷水、0.7份沸水,几乎不溶于醇。水溶液呈强碱性(pH11.6)。低毒,半数致死量(大鼠,经口)1.87g/kg。有刺激性。密度:2.29*10^3kg/m3。熔点:891℃。

应用领域

无机工业用于制造酒石酸钾钠、铝氟酸钾、硫氰酸钾、钛白粉。医药工业用于制造长效磺胺、黄体酮、可的松、知阿可尔、苯甲酸雌二醇等药。玻搪工业用于珐琅粉配制,以增强其流平性,加入玻璃中起助熔作用,并提高玻璃透明度和折光系数。染料工业用于制造阴丹土林、分散红3B、还原灰M等。印染工业用于还原染料的印染和冰染的拔白。橡胶工业用于制造4010防老剂。毛麻棉工业用于棉布煮炼和羊毛的脱脂。 碳酸钾是重要的基本无机化工、医药、轻工原料之一,主要用于光学玻璃、电焊条、电子管、电视显像管、灯泡、印染、染料、油墨、照相药品、泡花碱、聚酯、炸药、电镀、制革、陶瓷、建材、水晶、钾肥皂及药物的生产。用作气体吸附剂,干粉灭火剂,橡胶防老剂。还用于脱除化肥合成气中二氧化碳。也可用作含钾肥料。

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如何获得碳酸钾

参考文献