工业碳酸钾

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_碳酸钾

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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。
中文名碳酸钾英文名Potassium carbonate别    称钾碱化学式K2CO3 
分子量138.21CAS登录号584-08-7熔    点891 ℃沸    点333.6 °C
水溶性易溶于水密    度2.43g/cm3外    观白色粉末或颗粒应    用面食制品
危险性符号Xn:Harmful危险性描述ADI不作特殊规定危险品运输编号3262
管制信息本品不受公安部门管制

理化性质

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。  

溶解度

碳酸钾在水中的溶解度

温度	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

制取方法

碳酸钾的生产方法：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

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。

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(K2CO3)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。

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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。  

ACS级

项目名称：ACS Grade（American Chemical SocietyGrade，美国化学协会标准）

项目（中文）	项目（外文）	结果
含量(K2CO3)	Assay	≥99.0%
水不溶物	Insoluble matter	≤0.01%
氯化物(Cl)	Chloride	≤0.003%
磷酸盐(PO4)	Phosphate	≤0.001%
二氧化硅（以SiO2计）	Silica	≤0.005%
硫化合物（以SO4计）	Sulfur compounds	≤0.004%
重金属（以Pb计）	Heavy metals	≤5ppm
铁(Fe)	Iron	≤5ppm
钙(Ca)	Calcium	≤0.005%
镁(Mg)	Magnesium	≤0.002%
钠(Na)	Sodium	≤0.02%
基准试剂		PT
纯度	Assay	99.95-100.05%
贮存		密封干燥保存

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。

性状

基本性质

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℃。

纯度标准

项目Item	优级纯(GR)	分析纯(AR)	化学纯(CP)
含量(K2CO3)：Assay%≥	99.5	99.0	98.0
澄清度试验Clarity	合格	合格	合格
干燥失重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(Cl)Chloride,% ≤	0.001	0.003	0.01
硫化合物（以SO4计） Sulfur compounds,% ≤	0.003	0.002	0.01
总氮量(N)Total nitrogen,% ≤	0.001	0.001	0.01
磷酸盐及硅酸盐（以SiO2计） Phosphate and silicate,% ≤	0.004	0.005	0.02
钠(Na)Sodium,% ≤	0.02	0.05	0.10
钙(Ca)Calcium,% ≤	0.002	0.02	0.02
镁(Mg)Magnesium,% ≤	0.0005	0.002	0.005
铝(Al)Aluminum,% ≤	0.005	0.005	0.005
铁(Fe)Iron,% ≤	0.0005	0.0005	0.002
铅(Pb)Lead,% ≤	0.0005	0.0005	0.001
铜(Cu))Copper,% ≤	0.0005	0.0005	0.001
砷(As)Arsenic,% ≤	0.00005	0.00005	0.00005

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。随着高新技术的不断开发，碳酸钾在洗涤助剂和味精、食品等领域的应用也日趋扩大。
碳酸钾主要用于制造钾玻璃、钾肥皂和其他无机化学品，以及用于脱除工业气体中的硫化氢和二氧化碳，也用于电焊条、油墨制造、印染工业等方面。
 

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