پتاسیم کربنات

پتاسیم کربنات یک نمک معدنی با فرمول شیمیایی  K_۲CO_۳، است. این نمک محلول در آب و جاذب رطوبت می باشد که در صنایع مختلف کاربرد دارد .پتاسیم کربنات عمدتا در گرید خوراکی ،صنعتی و کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این محصول به شکل جامد پودری سفیدرنگ به فروش می رسد. این نمک به کربنات پتاس ، نمک تارتار و خاکستر مروارید نیز معروف است.

آنالیز پتاسیم کربنات

برای مطالعه ی آنالیز پتاسیم کربنات می توانید فایل آن را از اینجا دانلود کنید. شرکت بیسموت تطابق کامل بار با آنالیز را به شما همراهان گرامی تضمین می دهد.

تاریخچه پتاسیم کربنات

پتاسیم کربنات عنصر اصلی پتاس و خاکستر مروارید پالایش یافته‌ است. از نظر تاریخی، خاکستر مروارید با پختن پتاس در یک کوره برای از بین بردن ناخالصی‌ها ایجاد شده است. پودر ریز و سفید رنگ باقی مانده خاکستر مروارید نامیده می شد. اولین اختراع ثبت شده توسط دفتر ثبت اختراعات ایالات متحده در ساال ۱۷۹۰ به روش پیشرفته ساخت پتاس و خاکستر مروارید به ساموئل هاپکینز اعطا شد. در اواخر قرن ۱۸، آمریکای شمالی، قبل از توسعه پودر بیکینگ، خاکستر مروارید به عنوان یک عامل عمده برای پخت نان‌های سریع استفاده می‌شد.

روش تولید پتاسیم کربنات

پتاسیم کربنات توسط واکنش پتاسیم هیدروکسید با کربن دی اکسید به صورت تجاری تهیه می‌شود:

2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O

از محلول متبلور سیسکو هیدراته K2CO3.1.5H2O (هیدرات پتاس) تولید می‌شود. گرم کردن این جامد به بالای ۲۰۰ درجه سلسیوس نمکی بی‌آب می‌دهد. روش جایگزین، پتاسیم کلرید با وجود دی اکسید کربن در حضور آمین آلی برای دادن پتاسیم بی کربنات، درمان می‌شود که سپس تصفیه می‌شود:

2KHCO3 → K2CO3 + H2O + CO2

خواص فیزیکی و شیمیایی پتاسیم کربنات

در این قسمت به بیان برخی از خواص شیمیایی و فیزیکی کلسیم پتاسیم کربنات می‌پردازیم:

کاربردهای پتاسیم کربنات

کشاورزی

تولید کود ار پتاسیم کربنات یکی از کاربردهای مرسوم و مهم این نمک در کشاورزی است. استفاده از کود پتاسیم کربنات در کشاورزی به دلیل داشتن عنصر پتاسیم به حفظ آب درون خاک، تقویت ریشه و ساقه و رشد گیاهان کمک شایانی می‌کند. به دلیل حلالیت زیاد این ماده در آب می‌تواند هنگام آبیاری به تمامی قسمت‌های خاک نفوذ کرده و به تمام نقاط ریشه منتقل و جذب شود.

این ماده برای خاک‌هایی که اسیدی هستند بسیار مناسب است و به سرعت واکنش می‌دهد به طوری که pH خاک را افزایش می‌دهد و در صورت استفاده‌ی منظم از آن از افت pH خاک جلوگیری می نماید.

شیشه سازی

بیشترین کاربرد پتاسیم کربنات پودری در صنعت شیشه سازی است به طوری که ۴۰% سهم مصرف این نمک در این صنعت می باشد. صنعت سرامیک نیز سهم ۱۰% از این ماده را دارد که به دلیل سازگاری با اکسیدهای سرب، باریم و استرانسیوم از این ماده در این صنایع استفاده می‌شود.

شیشه‌های تولید شده از این ماده دارای خواصی از جمله ضریب شکست بالاتر، درخشندگی بیشتر، مقاومت الکتریکی بالاتر و کارایی و بازده بیشتر در محدوده‌های دمایی بیشتر می‌باشد که باعث بهبود رنگ‌ درون شیشه‌ها می‌شود.

صنایع غذایی

ترکیبات دارای عنصر پتاسیم برای بدن بسیار فواید زیادی از جمله بهبود سلامتی قلب و عروق، افزایش تراکم و استحکام استخوان‌‎های بدن دارند. پتاسیم کربنات خوراکی به عنوان یک عامل تنظیم اسیدیته و pH در تولید مواد غذایی از جمله شکلات، نوشابه، شیرینی، مکمل‌های ورزشی و تهیه پودر کاستارد و … مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پتاسیم کربنات خوراکی به عنوان یک ماده افزودنی ایمن در سازمان‌ های غذا و داروی قاره‌های آمریکا و اروپا شناخته می‌شود و تا به امروز هیچ اثر مخربی از این ماده گزارش نشده است.

بر اساس توصیه‌ی سازمان جهانی غذا و داروی آمریکا مقدار مجاز برای مصرف خرید پتاسیم کربنات ۱۰۰ میلی گرم در هر دوز می‌باشد و استفاده‌ی بیشتر آن به خصوص در مکمل‌های ورزشی باعث اسهال، استفراغ، حالت تهوع و درد در ناحیه شکم می‌شود و در دوره بارداری و شیردهی استفاده این ماده توصیه نمی‌شود.

کاربرد دیگر پتاسیم کربنات خوراکی برای متعادل کردن pH (کاهش اسیدیته) دانه های کاکائوی طبیعی در تولید شکلات با فرایند هلندی است که عطر آن را نیز تقویت می کند. روند افزودن پتاسیم کربنات به پودر کاکائو معمولا Dutching نامیده می‌شود، زیرا این فرایند برای اولین بار در سال ۱۸۲۸ توسط Dutchman Coenread Johannes van طراحی و اجرا شد.

از بین بردن سختی آب

منیزیم و کلسیم دو عامل سختی آب هستند و استفاده از پتاسیم کربنات پودری باعث عدم تجمع این عنصرها و از بین رفتن سختی آب می‌شود. اگر در دوزهای بالا از این ماده استفاده شود باعث به وجود آمدن تحریکات و حساسیت‌های پوستی می‌شود اما در غلظت‌های متوسط و کم تهدیدی برای سلامتی انسان نخواهد داشت.

ترکیبات صنعتی

کاربرد اصلی این ماده در صنعت برای تولید شیشه به خصوص در لنزهای نوری، لوله پرتوی کاتدی و صفحه تلویزیون می باشد.کاربرد دیگر پتاسیم کربنات در تولید صابون است. صابون تولید شده با استفاده از کربنات پتاس به نسبت صابونی که از سدیم کربنات تولید شده، ملایم‌تر است.

هم چنین از این ماده برای تولید پیگمنت‌ها و جوهر چاپ نیز استفاده می‌شود و در صنعت سفالگری نیز به عنوان ماده لعاب دهنده از آن استفاده می‌شود. برای تولید نمک پتاسیم و هم چنین در عکاسی نیز از پتاسیم کربنات خوراکی استفاده می‌شود.

این ماده برای خاموش کردن آتش‌های با درجه حرارت بالا و جلوگیری از گسترش آتش نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. اثرگذاری این ماده نسبت به سدیم بی کربنات در خاموش کردن آتش‌های گازی و آتش‌های نفتی بیشتر است.

خشک کننده

به عنوان ماده خشک کننده خفیف برای موادی که ممکن است با سایر مواد خشک کننده مانند کلسیم کلرید و منیزیم سولفات ناسازگار باشد،  از پتاسیم کربنات استفاده می شود. خرید پتاسیم کربنات صنعتی برای ترکیبات اسیدی مناسب نیست اما در صورت داشتن مقدار کمی ناخالصی اسیدی می‌توان برای خشک کردن یک فاز آلی مفید بود. هم چنین ممکن است برای خشک کردن برخی کتون‌ها، الکل‌ها و آمین‌ها قبل از تقطیر استفاده شود.

اثرات جانبی پتاسیم کربنات

هنوز گزارش یا مقاله‌ای مبنی بر اثرات مزمن و سرطان زایی خرید پتاسیم کربنات خوراکی بیرون داده نشده است اما از اثرات جانبی این ماده میتوان به موارد زیر اشاره کرد.

• استنشاق و بوییدن غبار یا اسپری این ماده می‌تواند سبب باعث مشکلات شدید تنفسی شود که میزان آسیب دیدگی آن بسته به میزان و شدت استنشاق است.
• بلع این ماده می‌تواند باعث از بین رفتن غشای مخاطی گلو، دهان، مری و معده شود.
• در صورت برخورد با پوست می‌تواند باعث مشکلات و حساسیت‌های شدید پوستی شود.
• در صورت برخورد با چشم می‌تواند باعث آسیب‌های جدی در ناحیه چشم شود.

اثرات زیست محیطی پتاسیم نیترات

این ماده علاوه بر اثرات جانبی که بر سلامت انسان می‌گذارد دارای اثرات زیست محیطی ناچیزی نیز می‌باشد. با توجه به این که یون‌های آنیون و کاتیون این ماده به وفور در طبیعت یافت می‌شوند تاثیر مخربی ندارد ولی از آنجا که باعث کاهش اسیدیته آب یا خاک می‌شوند در صورت استفاده مداوم از آن‌ها، بهتر است که هر چند وقت یک بار pH آن‌ها اندازه گیری شود تا از بالا نبودن آن اطمینان حاصل شود.
از اثرات جانبی شیمیایی پتاسیم کربنات نیز می‌توان به تماس آن‌ها با اسیدها و آتش اشاره کرد که باعث آزاد شدن گاز کربن دی اکسید می‌شود. تجزیه حرارتی پتاسیم کربنات صنعتی نیز باعث تولید پتاسیم اکسید شود. این ماده دارای ناسازگاری با ماده‌های از جمله سرب، قلع، روی، محیط‌های قلیایی، اسیدها، مس، آلومینیوم و منیزیم دارد و از تماس پتاسیم کربنات خوراکی با این مواد باید خودداری نمود.

منابع و ماخذ

https://en.wikipedia.org/wiki/Potassium_carbonate