هزاران ماده خام شیمیایی مورد استفاده در صنعت وجود دارد اما یکی از شناخته شده ترین و درعین حال ناشناخته ترین آنها، کربنات پتاسیم است. کربنات پتاسیم یک ترکیب معدنی و یک نمک سفید است که اغلب به صورت جامد مرطوب ظاهر می شود. این ماده سفید، کریستالی محلول آبی قوی قلیایی را تشکیل می دهد. به صورت تجاری معمولاً پتاس یا خاکستر مروارید نامیده می شود. این ماده در اصل از خاکستر چوب یا از بقایای باقی مانده در گلدان ها پس از سوزاندن گیاهان خاص، به دست می آمد. از نظر تجاری عمدتاً با الکترولیز کلرید پتاسیم برای تشکیل هیدروکسید پتاسیم تهیه می شود که سپس کربناته می شود (مثلاً با افزودن گاز دی اکسید کربن). قیمت کربنات پتاسیم به کیفیت و وزن بسته بندی آن بستگی دارد.
فهرست
ساختار و خواص کربنات پتاسیم
فرمول شیمیایی کربنات پتاسیم K2CO3 و جرم مولی آن 138.205 گرم مول است. ساختار آنیون کربنات مرکزی CO3 2- با دو کاتیون پتاسیم متصل است که می تواند در دمای کمتر از -47 درجه سانتیگراد به شکل یک کریستال باشد.
چگالی آن 2.43 گرم در میلی لیتر است. نقطه ذوب کربنات پتاسیم 891 درجه سانتیگراد است. در آب محلول و در متانول، اتانول یا تولوئن نامحلول است.
این ترکیب هنگامی که در آب حل می شود آنیون کربنات را تشکیل می دهد، دومین گونه آنیونی که از پروتون زدایی اسید کربنیک H2CO3 منشأ می گیرد.
روش تهیه کربنات پتاسیم
از نظر تجاری، کربنات پتاسیم با استفاده از واکنشی شامل هیدروکسید پتاسیم و دی اکسید کربن تهیه می شود. در فرآیند جایگزین، کلرید پتاسیم با دی اکسید کربن در حضور یک آمین آلی تصفیه می شود تا بی کربنات پتاسیم تولید شود که سپس برای تولید کربنات پتاسیم کلسینه می شود.
کاربردهای کربنات پتاسیم
این ترکیب در صنعت شیشه استفاده می شود زیرا شفافیت و مقاومت بهتری ایجاد می کند و آن را به یک عنصر کلیدی برای تولید شیشه در مصارف نهایی مانند صفحه نمایش تلویزیون و حتی عینک تبدیل می کند.
در تولید محصولات پاک کننده مانند سفید کننده ها، مواد شوینده، صابون ها و غیره استفاده می شود.علاوه بر این، از ترکیبات کربنات پتاسیم در تولید پاک کننده های فلزی نیز استفاده می شود.
این ماده می تواند برای تولید نمک های پتاسیم در آزمایشگاه به کار برده می شود و به عنوان جایگزینی برای هیدروکسید پتاسیم برای بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار گیرد.
یکی از کاربردهای منحصر به فرد کربنات پتاسیم نمک زدایی اتانول یا متانول است. هنگامی که به نسبت صحیح به محلول اتانول و آب اضافه می شود و حل می شود، محلول را به دو فاز تقسیم می کند که یکی از آنها اتانول تقریباً خالص است. این اصل ممکن است در تقطیرها برای شکستن آزئوتروپ طبیعی اتانول و آب نیز مفید باشد.
به دلیل اینکه این ماده کاملا غیر سمی است، می توان آن را با خیال راحت رقیق کرد و به عنوان کود پتاسیم برای گیاهان در زمین استفاده کرد. همچنین به عنوان الکترولیت در بسیاری از آزمایشات همجوشی سرد استفاده می شود.
در تولید مواد غذایی استفاده می شود زیرا طعم محصولات را به اندازه سایر مواد تغییر نمی دهد. این ماده را می توان به عنوان جایگزینی برای بی کربنات سدیم در نان، کراکر و سایر محصولات پخته شده استفاده کرد. این باعث کاهش محتوای سدیم غذاها می شود و آنها را بسیار سالم تر می کند و در عین حال قدرت خمیر کنندگی زیادی را حفظ می کند. سایر کاربردهای کربنات پتاسیم شامل تنظیم pH در آب و همچنین سیستم های تخمیر است. برای آگاهی از قیمت کربنات پتاسیم می توانید به سایت های فروش مواد شیمیایی مراجعه کنید.
احتیاط در هنگام استفاده از کربنات پتاسیم
بیشتر گریدهای کربنات پتاسیم دارای چگالی ظاهری متوسط 20 پوند در فوت مکعب هستند. برخی از گریدها دارای رتبه بهداشتی HMIS 2 هستند، به این معنی که در صورت تماس با چشم (محرک)، برای استنشاق (محرک ریه) و در صورت تماس با پوست (محرک، حساس کننده) می تواند مشکلات سلامتی به همراه داشته باشد.
کربنات پتاسیم که معمولاً به شکل کریستالی است، ممکن است میکرونیزه شود. این ترکیب جاذب رطوبت است، به این معنی است که رطوبت و دما ممکن است بر جریان آن تأثیر بگذارد. این ماده در شکل دانه ای می تواند ساینده باشد، بنابراین تجهیزات مورد استفاده برای انتقال آن باید قادر به مقاومت در برابر هرگونه اثرات احتمالی ناشی از تماس طولانی مدت باشند. در صورت میکرونیزه شدن، کربنات پتاسیم می تواند در سیستم فرآوری آگلومره شود. قیمت کربنات پتاسیم به کیفیت و برند آن بستگی دارد.