Kalium karbonat (K2CO3): struktur, sifat, kegunaan, produksi

Kalium karbonat merupakan senyawa anorganik yang terdiri dari dua kalium ion K + dan ion karbonat CO 3 2- . Rumus kimianya adalah K 2 CO 3 . Ini adalah padatan putih higroskopis, yaitu mudah menyerap air dari lingkungan. Untuk alasan ini, di laboratorium digunakan untuk menyerap air dari zat lain.

Ini sangat larut dalam air, membentuk larutan basa, yang kaya akan ion OH dan karenanya memiliki nilai pH yang tinggi. Larutan berairnya, yang bersifat basa, digunakan dalam berbagai proses industri untuk menyerap gas asam seperti karbon dioksida CO 2 dan hidrogen sulfida H 2 S, karena dengan mudah menetralkannya.

Kalium karbonat padat K 2 CO 3 . Ondřej Mangl [Domain publik]. Sumber: Wikimedia Commons.

K 2 CO 3 digunakan untuk menyiapkan sabun, produk pembersih, deterjen, dan campuran pencuci piring. Ini juga digunakan dalam pemrosesan beberapa serat tekstil seperti wol.

Ini banyak digunakan di laboratorium kimia, misalnya untuk menyerap air dari senyawa lain atau untuk mengalkalisasi campuran reaksi kimia dan juga dalam analisis kimia.

Itu juga ditambahkan ke beberapa makanan, misalnya, untuk menghilangkan rasa pahit biji kakao selama produksi cokelat.

Struktur Kalium karbonat

Kalium karbonat terdiri dari dua kation K + kalium dan anion CO 3 2- karbonat . Anion karbonat memiliki struktur datar dan simetris, sedangkan tiga atom oksigen mengelilingi karbon membentuk segitiga datar.

Struktur kalium karbonat K 2 CO 3 . Pengguna: Edgar181 [Domain publik]. Sumber: Wikimedia Commons.

Tata nama Kalium karbonat

– Kalium karbonat

– Kalium karbonat

– Dipotasium karbonat

– Kalium

– Garam kalium dari asam karbonat.

Sifat Kalium karbonat

Keadaan fisik

Tidak berwarna sampai putih kristal padat.

Berat molekul

138,205 gr/mol.

Titik lebur

899 °C.

Titik didih

Ini terurai.

Kepadatan

2,29 g / cm 3

Kelarutan

Sangat larut dalam air: 111 g / 100 g air pada 25 ° C. Tidak larut dalam etanol dan aseton.

pH

Suatu larutan berair dapat memiliki pH 11,6, yaitu cukup basa.

Sifat kimia

Kalium karbonat bersifat deliquescent atau higroskopis, yaitu menyerap kelembaban dari lingkungan. Ia memiliki hidrat yang stabil, K 2 CO 3 .2H 2 O.

K 2 CO 3 dalam larutan berair terhidrolisis, yaitu bereaksi dengan air, melepaskan gugus OH yang memberikan larutan alkalinitas:

CO 3 2- + H 2 O OH + HCO 3

HCO 3 + H 2 O OH + H 2 CO 3

Produksi

Itu bisa didapat dari abu yang tersisa saat membakar tanaman . Juga dengan karbonasi kalium hidroksida KOH, yaitu, menambahkan kelebihan karbon dioksida CO 2 ke KOH:

KOH + CO 2 → KHCO 3

2 KHCO 3 + kalor → K 2 CO 3 + H 2 O

Cara lain untuk mendapatkannya adalah dengan memanaskan kalium klorida KCl dengan magnesium karbonat MgCO 3 , air dan CO 2 di bawah tekanan. Garam ganda terhidrasi magnesium dan kalium MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O pertama kali diperoleh, disebut garam Engels:

2 KCl + 3 MgCO 3 + CO 2 + 5 H 2 O → MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O ↓ + MgCl 2

Garam ganda terhidrasi Engels mengendap dan disaring dari larutan. Kemudian dipanaskan dan kalium karbonat K 2 CO 3 terbentuk yang larut saat menambahkan air sedangkan magnesium karbonat MgCO 3 sisa-sisa larut dan dihilangkan dengan filtrasi.

MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O + panas → MgCO 3 ↓ + 2 K + + CO 3 2- + CO 2 ↑ + 9 H 2 O

Kegunaan Kalium karbonat

Dalam penyerapan CO 2 dalam proses industri

Larutan kalium karbonat adalah pengobatan klasik untuk menghilangkan karbon dioksida CO 2 dalam berbagai proses, terutama dalam kegunaan tekanan tinggi dan suhu tinggi.

Larutan K 2 CO 3 digunakan untuk menyerap CO 2 dalam berbagai proses industri. Pengarang: Nicola Giordano. Sumber: Pixabay.

Penghapusan CO 2 terjadi sesuai dengan reaksi berikut:

K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O 2 KHCO 3

Cara ini digunakan misalnya untuk mengolah gas alam. Juga di pembangkit listrik, untuk menghindari emisi CO 2 ke atmosfer , dan dalam produksi es kering.

Larutan K 2 CO 3 digunakan untuk mendapatkan CO 2 yang digunakan untuk membuat es kering. ProjectManhattan [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Sumber: Wikimedia Commons.

Larutan K 2 CO 3 dapat diregenerasi secara termal, yaitu dengan pemanasan hingga suhu sekitar 100 ° C.

Agar larutan kalium karbonat dapat menyerap CO2 dengan kecepatan yang baik, maka ditambahkan promotor untuk mempercepat proses tersebut, seperti diethanolamine (DEA).

Dalam penghilangan H 2 S dari proses tertentu

Larutan kalium karbonat juga digunakan untuk menghilangkan gas hidrogen sulfida H 2 S dari aliran proses. Kadang-kadang kalium trifosfat K 3 PO 4 ditambahkan untuk mempercepat proses.

Di laboratorium kimia

K 2 CO 3 memungkinkan untuk melakukan sintesis organik, misalnya, dalam reaksi kondensasi dan untuk menetralkan. Ini digunakan untuk menghilangkan air dari cairan organik, sebagai agen dehidrasi atau pengering di laboratorium.

Ini juga digunakan dalam reaksi kimia analitik dan untuk alkalisasi dalam industri farmasi.

Dalam industri produk pembersih

K 2 CO 3 digunakan untuk membuat sabun, rumus pembersih, produk laundry dan pencuci piring, dan juga untuk membuat sampo dan produk perawatan pribadi lainnya.

K 2 CO 3 digunakan dalam pembuatan sabun. Lacrimosus [Domain publik]. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam industri makanan

Kalium karbonat ditambahkan ke berbagai makanan untuk berbagai keperluan.

Misalnya, ditambahkan ke biji kakao untuk menghilangkan rasa pahitnya dan menggunakannya dalam produksi cokelat. Itu ditambahkan ke anggur dalam proses pengeringan untuk mendapatkan kismis.

Biji kakao diperlakukan dengan K 2 CO 3 untuk mengurangi rasa pahitnya saat membuat cokelat. Pengarang: MAgali COURET. Sumber: Pixabay.

Dalam kue kering digunakan sebagai agen ragi (yang bertindak sebagai ragi) untuk tepung untuk menyiapkan makanan yang dipanggang.

K 2 CO 3 dapat digunakan sebagai bahan pengembang kue, karena CO 2 dilepaskan selama pemasakan dan meningkatkan volumenya . Pengarang: Pixel1. Sumber: Pixabay.com

Dalam pupuk

K 2 CO 3 digunakan untuk menyuburkan tanah masam, karena ion karbonat CO 3 2- yang kontak dengan air menghasilkan ion OH yang meningkatkan pH tanah. Selain itu, kalium K + merupakan nutrisi bagi tanaman.

Kalium karbonat juga telah digunakan untuk membuat pupuk lepas lambat.

Pupuk lepas lambat melepaskan atau melepaskan unsur hara secara perlahan agar tidak larut dan hanyut terbawa air. Berkat ini, mereka akan dapat menghabiskan lebih banyak waktu yang tersedia untuk akar tanaman.

Dalam berbagai kegunaan

Kalium karbonat K 2 CO 3 juga digunakan untuk:

– Proses pencelupan wol mentah, pemutihan dan pembersihan dan kegiatan lain dari industri tekstil

– Memperoleh garam kalium organik dan anorganik lainnya, seperti kalium sianida KCN.

– Berfungsi sebagai pengatur keasaman dalam berbagai proses.

– Industri keramik dan gerabah.

– Proses ukiran dan litografi.

– Penyamakan dan finishing kulit.

– Siapkan tinta untuk pencetakan, pigmen.

– Memproduksi gelas khusus untuk televisi, karena K 2 CO 3 lebih cocok daripada natrium karbonat Na 2 CO 3 dengan oksida timbal, barium dan strontium yang dikandung gelas ini.

– Pengolahan air.

– Menahan api (dalam bentuk larutan air).

– Menghambat korosi dan sebagai agen antifouling pada peralatan proses.

Referensi

  1. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS. (2019). Kalium karbonat. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Steele, D. (1966). Kimia Unsur Logam. Pergamon Press Ltd. London.
  3. Mokhatab, S.et al. (2019). Pengolahan Gas Alam. Larutan Kalium Karbonat. Dalam Buku Pegangan Transmisi dan Pengolahan Gas Bumi (Edisi Keempat). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
  4. Kakaras, E.et al. (2012). Sistem siklus gabungan pembakaran unggun terfluidisasi bertekanan (PFBC). Pembakaran unggun terfluidisasi bertekanan dengan penangkapan dan penyimpanan karbon. Dalam Sistem Siklus Gabungan untuk Pembangkit Listrik Emisi Mendekati Nol. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
  5. Speight, JG (2019). Produksi Hidrogen. Penggosokan Basah. Dalam Pemulihan dan Peningkatan Minyak Berat. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
  6. Branan, CR (2005). Perawatan gas: Bab diperbarui oleh Chris Higman. Proses Karbonat Panas. Dalam Rules of Thumb for Chemical Engineers (Edisi Keempat). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
  7. Kirk-Othmer (1994). Ensiklopedia Teknologi Kimia. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
  8. Ensiklopedia Kimia Industri Ullmann. (1990). Edisi Kelima. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
  9. Li, Y. dan Cheng, F. (2016). Sintesis pupuk kalium lepas lambat baru dari terak magnesium Pidgeon yang dimodifikasi oleh kalium karbonat. J Air Waste Management Assoc, 2016 Agustus; 66 (8): 758-67. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.

Related Posts