Гидрокарбонат калия способ получения

Гидрокарбонат калия: способы получения и химические свойства

Гидрокарбонат калия KHCO₃ — кислая соль щелочного металла калия и угольной кислоты. Белый, при умеренном нагревании разлагается без плавления.

Относительная молекулярная масса Mr = 100,11; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,17;

Способ получения

1. Гидрокарбонат калия можно получить путем взаимодействия в этаноле гидроксида калия и углекислого газа. В результате реакции образуется осадок гидрокарбонат калия:

2. В результате взаимодействия карбоната калия, воды и углекислого газа при 30 — 40º С образуется гидрокарбонат калия:

Качественная реакция

Качественная реакция на гидрокарбонат калия — взаимодействие его с раствором сильных кислот. В результате реакции происходит бурное выделение углекислого газа, образование которого можно проверить, если пропустить его через известковую воду, которая мутнеет из-за образования осадка:

1. При взаимодействии с хлороводородной кислотой, гидрокарбонат калия образует хлорид калия, углекислый газ и воду:

2. Взаимодействуя с серной кислотой, гидрокарбонат калия образует углекислый газ и воду, а также сульфат калия:

Химические свойства

1. Гидрокарбонат калия может реагировать с простыми веществами :

1.1. Концентрированный раствор г идрокарбоната реагирует с хлором . При этом образуется хлорат калия, осадок хлорид калия, вода и углекислый газ:

2. Гидрокарбонат калия вступает в реакцию со многими сложными веществами :

2.1. Гидрокарбонат калия способен реагировать с гидроксидами :

2.1.1. Гидрокарбонат калия может реагировать с концентрированным гидроксидом калия с образованием карбоната калия и воды:

2.2. Гидрокарбонат калия способен реагировать с кислотами :

2.2.1. При взаимодействии с разбавленной хлороводородной кислотой гидрокарбонат калия образует хлорид калия, углекислый газ и воду:

2.3. Гидрокарбонат калия реагирует с оксидами :

2.3.1. Гидрокарбонат калия взаимодействует с оксидом серы . При этом образуются гидрокарбонат калия и углекислый газ:

2.4. Гидрокарбонат калия взаимодействует с солями :

2.4.1. В состоянии кипения гидрокарбонат калия взаимодействует с сульфатом меди с образованием гидроксокарбоната меди, сульфата калия, углекислого газа и воды:

2.5. Гидрокарбонат калия разлагается при температуре 100–400º С, при этом образуются карбонат калия, углекислый газ и вода:

Источник

Гидрокарбонат калия

Гидрокарбонат калия
Общие
Систематическое наименование	Гидрокарбонат калия
Традиционные названия	Углекислый калий, кислый; бикарбонат калия
Химическая формула	KHCO3
Физические свойства
Молярная масса	100,12 г/моль
Плотность	2,17 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	разл. °C
Химические свойства
Растворимость в воде	33,3 20 ; 68,3 70 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	298-14-6
Регистрационный номер EC	206-059-0

Гидрокарбонат калия — кислая соль щелочного металла калия и угольной кислоты с химической формулой KHCO₃. Белый порошок.

Содержание

Получение

• Пропусканием избытка углекислого газа через раствор гидроокиси калия:

• или раствор карбоната калия:

Физические свойства

Гидрокарбонат калия — бесцветные кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P 2₁/n, a = 1,453 нм, b = 0,569 нм, c = 0,368 нм, β = 90,32°, Z = 4. Хорошо растворяется в воде, не растворяется в этаноле.

Химические свойства

• Водные растворы гидрокарбоната калия имеют слабощелочную реакцию из-за гидролиза по аниону:

• При нагревании гидрокарбонат калия разлагается:

• Взаимодействует с кислотами как и все карбонаты:

• Реакция с щелочами приводит к образованию нормальной соли:

Литература

• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М .: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М .: Мир, 1971. — Т. 1. — 561 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л. : Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М .: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Гидрокарбонат калия» в других словарях:

Гидрокарбонат натрия — Гидрокарбонат натрия … Википедия

калия гидрокарбонат — kalio hidrokarbonatas statusas T sritis chemija formulė KHCO₃ atitikmenys: angl. potassium acid carbonate; potassium bicarbonate; potassium hydrocarbonate; potassium hydrogen carbonate rus. калий двууглекислый; калий кислый углекислый; калия… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

калия бикарбонат — kalio hidrokarbonatas statusas T sritis chemija formulė KHCO₃ atitikmenys: angl. potassium acid carbonate; potassium bicarbonate; potassium hydrocarbonate; potassium hydrogen carbonate rus. калий двууглекислый; калий кислый углекислый; калия… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

КАЛИЯ ГИДРОКАРБОНАТ — см. Калия карбонат … Химическая энциклопедия

КАЛИЯ КАРБОНАТ — (поташ) К 2 СО 3, бесцв. кристаллы моноклинной сингонии (а= 0,564 нм, b =0,980 нм, с =0,688 нм, b = 98,8°, z = 4, пространств. группа P21/c>; плотн. 2,44 г/см , при 420 °С переходит в гексагoн. модификацию (при 425 °С а =0,571 нм, с=… … Химическая энциклопедия

Хлорид калия — Хлорид калия … Википедия

Карбонат калия — Карбонат калия … Википедия

Дихромат калия — У этого термина существуют и другие значения, см. хромпик. Дихромат калия … Википедия

Хлорат калия — Хлорат калия … Википедия

Гидроксид калия — Гидроксид калия … Википедия

Источник

Исследование процесса получения гидрокарбоната калия с применением диэтиламина

АННОТАЦИЯ

Проведено исследование получения гидрокарбоната калия аминным способом, заключающееся в карбонизации растворов хлорида калия и диэтиламина с образованием суспензии, при охлаждении которой выпадают кристаллы гидрокарбоната калия. Установлены оптимальные параметры процесса: ΔР=2-4 кПа, температура – 80 0 С, продолжительность – 45 мин., мольное соотношение КСl: диэтиламин = 1:1. Получен продукт с содержанием основного вещества и выходом продукта не менее 95% и 95,6% соответственно. Изучены химический и минералогический состав, реологические свойства промежуточных растворов и суспензий в зависимости от технологических факторов.

ABSTRACT

Research of obtaining potassium hydrogencarbonate is conducted by the amine method consisting in carbonization of solutions of potassium chloride and diethylamine to form a suspension under the cooling of which crystals of potassium hydrogencarbonate precipitate. The optimal process parameters have been established: ΔР = 2-4 kPa, temperature — 80 0 С, duration — 45 min, molar ratio KCl: diethylamine = 1: 1. A product with the main substance content and a product yield of not less than 95% and 95,6%, respectively, has been obtained. The chemical and mineralogical composition, rheological properties of intermediate solutions and suspensions are studied depending on technological factors.

Карбонат калия (К₂СO₃) используется в производстве стекла, некоторых солей, фармацевтических препаратов и строительстве в качестве морозозащитной добавки.

Перспективы применения К₂СO₃, в особенности как бесхлорного калий­ного минерального удобрения, создают определенные условия организации его производства в Узбекистане. В настоящее время в Узбекистане отсутствует производство К₂СО₃, который, как правило, закупается в странах СНГ. В то же время в Узбекистане имеются разведанные достаточные запасы калийсодержащего сырья, который по технологическим, экономическим и, что особенно важно, рациональным уровням использо­вания даст возможность получить собственный карбонат калия для обеспе­чения внутреннего и внешнего рынков потребления [5; 1]. Значительные запасы сильвинитовых руд, которые имеет Узбекистан на месторождении Тюбегатана, являются основанием для проведения научных и технологических ис­следований в области получения карбоната калия из хлорида калия.

Все существующие промышленные способы производства карбоната калия можно разделить на две группы. Первая группа схем основана на получении гидро­карбоната калия (КНСO₃), подобно аммиачному способу [6; 7, с. 357] получения соды, и на карбонизации хлорида калия (КС1) в присутствии различных алифатических аминов и их солей [9, с. 95; 10, с. 294].

Ко второй группе относится способ, который заключается в карбониза­ции электролитических щелочей, полученных электродиализом гидроксида калия (КОН) с последующей его карбонизацией в гидрокарбонат калия [10, с. 293]. Следует отметить, что при реализации указанной схемы могут возникнуть трудности, обусловленные проблемой использования хлора, который образу­ется по данной технологии. Производство гидроксида калия путем электролиза хлорида калия требует значительных затрат электро­энергии, а также характеризуется прямой зависимостью от потребления хлора. Эти факторы диктуют необходимость разработки новых эффективных способов получения щелочных со­единений калия.

Рассмотрим подробно аминный способ получения карбоната калия. Прове­денный аналитический обзор химических исследований в этой области пока­зал, что большинство авторов характеризуют аминный способ получения карбоната калия как наиболее перспективный. Об этом говорит такой факт, что, начиная с 1950 года, в разных странах выдано значи­тельное количество патентов, касающихся этого способа. Во многих патентах показано использование алифатических аминов первичного, вторичного и третичного ряда с температурой кипения менее или более 100 0 С. В качестве амина предлагается использование пиперидина С₅Н₁₀NН и гексаметиленимина (СН₂)₆NН. Некоторые из них касаются одновременно получения гидрокар­боната калия и натрия из сильвинитов [3, с. 93].

Исходя из вышеизложенного, в данной работе были исследованы процессы получения гидрокарбоната калия аминным способом с помощью диэтиламина. Сущность его заключается в обработке раствора хлорида калия (1 моль) и диэтиламина (1 моль) диоксидом углерода под давлением ΔР = 2-4 кПа. При охла­ждении образующегося раствора выпадает кристаллический гидрокарбонат калия, который от­деляется от раствора хлорида диэтиламина, и из последнего регенерируется диэтиламин.

Процесс карбонизации проводили в политермическом реакторе в течение 45 мин. Оптимальная температура 80 0 С достигается в течение 25-35 мин. при ΔР 2-4 кПа. В отобранной пробе определяли содержание (C₂H₅)₂NH методом отгонки по Кьельдалю, содержание иона кальция устанавливали трилонометрическим методом, содержание иона хлора – аргентометрическим методом с использованием блока автоматического титрования БАТ-15. Содержание калия выявляли методом пламенной фотометрии.

Для определения оптимальных технологических условий осуществления контроля процесса и подбора насосов, перемешивающих устройств исследовались изменения рН, плотности и вязкости растворов и суспензий.

Измерение рН-системы проводили на иономере ЭВ-74, плотности – плотномером, а вязкости – ротационным вискозиметром [8, с. 1573], результаты которых представлены в табл. 4 и 5.

Для определения минералогического состава образцов проводили рентгенографический, микроскопический и термический анализы.

Идентификацию образцов устанавливали на основе дифрактограмм (рис. 1), которые снимали на аппарате XRD-6100 (Shimadzu, Japan), управляемом компьютером.

Применяли CuK_α-излучение (β-фильтр, Ni, 1.54178; режим тока и напряжения трубки 30 mA,
30 kV) и постоянную скорость вращения детектора
4 град./мин. с шагом 0,02 град. (ω/2θ-сцепление), а угол сканирования изменялся от 4 до 80 0 . Для количественного определения авторы использовали комплекс программного обеспечения BGMN / Profex Rietveld (Doebelin & Kleeberg 2015) [4; 8]. Показано, что эта процедура позволяет определять состав из смеси кристаллических ингредиентов и оценивать статистическую ошибку, вытекающую из процедуры Ритвельда, в смеси веществ.

При проведении экспериментов ошибка не превышала 0,5%.

В табл. 1-3 приведены оптимальные параметры и химический состав полученных продуктов, выделенных из реакционной суспензии, и фильтрата при 30 0 С. Как показали полученные данные, с увеличением ΔР от 2 до 4 кПа при одинаковой температуре 80 0 С и времени карбонизации 45 мин. степень осветления суспензии и влажность твердой фазы увеличиваются от 43,3 до 50,0% и от 4,9 до 22,2% соответственно.

Таблица 1.

Технологические условия получения поташа

ΔP, кПа

Оптимальная

температура, 0 С

Время карбонизации, мин.

Ж:Т

Степень осветления через 3 мин., %

Источник