碳酸鉀(無水碳酸鉀)

碳酸鉀

無水碳酸鉀一般指本詞條

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/cm，熔點891℃。易溶於水，水溶液呈鹼性，不溶於乙醇、丙酮和乙醚。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。

基本介紹

  • 中文名：碳酸鉀 
  • 外文名：Potassium carbonate 
  • 別名：鉀鹼
  • 化學式：K2CO3
  • 分子量：138.206 
  • CAS登錄號：584-08-7 
  • EINECS登錄號：209-529-3 
  • 熔點：891 ℃ 
  • 水溶性：易溶於水
  • 密度：2.428 g/cm
  • 外觀：白色結晶性粉末
  • 套用：麵食製品
  • 安全性描述：S26；S36；S37/39 
  • 危險性符號：Xn 
  • 危險性描述：R22；R36/37/38 
  • UN危險貨物編號：3262 
  • 管制信息：本品不受公安部門管制
理化性質,計算化學數據,毒性,溶解度,製取方法,草木灰法,電解法,離子交換法,鑑別試驗,含量分析,ACS級,純度標準,套用領域,

理化性質

密度：2.428g/cm
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、丙酮和乙醚

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
3、氫鍵受體數量：3
4、可旋轉化學鍵數量：0
5、互變異構體數量：0
6、拓撲分子極性表面積：63.2
7、重原子數量：6
8、表面電荷：0
9、複雜度：18.8
10、同位素原子數量：0
11、確定原子立構中心數量：0
12、不確定原子立構中心數量：0
13、確定化學鍵立構中心數量：0
14、不確定化學鍵立構中心數量：0
15、共價鍵單元數量：3

毒性

大鼠經口LD50為1870mg/kg。

溶解度

碳酸鉀在水中的溶解度
溫度
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

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。

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。

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套用，但耗電較多。

離子交換法

用陽離子交換樹脂與氯化鉀交換。再用碳酸氫銨洗脫成碳酸氫鉀稀溶液，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。

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。

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。

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%
二氧化矽（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

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
磷酸鹽及矽酸鹽
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

套用領域

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。玻搪工業用於琺瑯粉配製，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脫脂。
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。還用於脫除化肥合成氣中二氧化碳。也可用作含鉀肥料。隨著高新技術的不斷開發，碳酸鉀在洗滌助劑和味素、食品等領域的套用也日趨擴大。
碳酸鉀主要用於製造鉀玻璃、鉀肥皂和其他無機化學品，以及用於脫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。

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