KALIUM KARBONAT (K2CO3): STRUKTUR, SIFAT, KEGUNAAN, PRODUKSI - KIMIA - 2025

The kalium karbonat merupakan senyawa anorganik yang terdiri dari dua kalium ion K ⁺ dan ion karbonat CO ₃ ^2- . Rumus kimianya adalah K ₂ CO ₃ . Ini adalah padatan putih higroskopis, yaitu mudah menyerap air dari lingkungan. Untuk alasan ini, di laboratorium digunakan untuk menyerap air dari zat lain.

Ini sangat larut dalam air, membentuk larutan alkali, yang kaya akan ion OH ^- dan karenanya dengan nilai pH tinggi. Larutan berairnya, bersifat basa, digunakan dalam berbagai proses industri untuk menyerap gas asam seperti karbon dioksida CO ₂ dan hidrogen sulfida H ₂ S, karena dengan mudah menetralkannya.

Kalium karbonat padat K ₂ CO ₃ . Ondřej Mangl. Sumber: Wikimedia Commons.

K ₂ CO ₃ digunakan untuk menyiapkan sabun, produk pembersih, deterjen pakaian, dan campuran pencuci piring. Ini juga digunakan dalam pemrosesan beberapa serat tekstil seperti wol.

Ini banyak digunakan di laboratorium kimia, misalnya untuk menyerap air dari senyawa lain atau untuk membuat alkali campuran reaksi kimia dan juga dalam analisis kimia.

Itu juga ditambahkan ke beberapa makanan, misalnya, untuk menghilangkan rasa pahit biji kakao selama produksi coklat.

Struktur

Kalium karbonat terdiri dari dua kation K ⁺ kalium dan anion CO ₃ ^2- karbonat . Anion karbonat memiliki struktur datar dan simetris, sedangkan tiga atom oksigen mengelilingi karbon membentuk segitiga datar.

Struktur kalium karbonat K ₂ CO ₃ . Pengguna: Edgar181. Sumber: Wikimedia Commons.

Tata nama

- Kalium karbonat

- Kalium karbonat

- Dipotasium karbonat

- Potash

- Garam kalium dari asam karbonat.

Properti

Keadaan fisik

Tidak berwarna sampai padatan kristal putih.

Berat molekul

138,205 g / mol.

Titik lebur

899 ° C.

Titik didih

Itu membusuk.

Massa jenis

2,29 g / cm ³

Kelarutan

Sangat larut dalam air: 111 g / 100 g air pada 25 ° C. Tidak larut dalam etanol dan aseton.

pH

Larutan berair dapat memiliki pH 11,6, artinya cukup basa.

Sifat kimiawi

Kalium karbonat bersifat deliquescent atau higroskopis, yaitu menyerap kelembapan dari lingkungan. Ini memiliki hidrat yang stabil, K ₂ CO ₃ .2H ₂ O.

K ₂ CO ₃ dalam larutan berair menghidrolisis, yaitu bereaksi dengan air, melepaskan gugus OH ^- yang menghasilkan alkalinitas larutan:

CO ₃ ^2- + H ₂ O ⇔ OH ^- + HCO ₃ ^-

HCO ₃ ^- + H ₂ O ⇔ OH ^- + H ₂ CO ₃

Memperoleh

Itu bisa didapat dari abu yang tersisa dari tanaman yang terbakar. Juga dengan karbonasi kalium hidroksida KOH, yaitu menambahkan kelebihan karbon dioksida CO ₂ ke KOH:

KOH + CO ₂ → KHCO ₃

2 KHCO ₃ + panas → K ₂ CO ₃ + H ₂ O

Cara lain untuk mendapatkannya adalah dengan memanaskan kalium klorida KCl dengan magnesium karbonat MgCO ₃ , air dan CO _{2 di} bawah tekanan. Garam ganda terhidrasi magnesium dan kalium MgCO ₃ .KHCO ₃ .4H ₂ O pertama kali diperoleh, disebut garam Engels:

2 KCl + 3 MgCO ₃ + CO ₂ + 5 H ₂ O → MgCO ₃ .KHCO ₃ .4H ₂ O ↓ + MgCl ₂

Garam ganda terhidrasi dari Engels mengendap dan disaring dari larutan. Kemudian dipanaskan dan kalium karbonat K ₂ CO _{3 terbentuk,} yang larut saat menambahkan air sedangkan magnesium karbonat MgCO ₃ tetap tidak larut dan dihilangkan dengan penyaringan.

MgCO ₃ .KHCO ₃ .4H ₂ O + panas → MgCO ₃ ↓ + 2 K ⁺ + CO ₃ ^2- + CO ₂ ↑ + 9 H ₂ O

Aplikasi

Dalam penyerapan CO

Larutan kalium karbonat adalah pengobatan klasik untuk menghilangkan karbon dioksida CO ₂ dalam berbagai proses, terutama dalam aplikasi tekanan dan suhu tinggi.

Larutan K ₂ CO ₃ digunakan untuk menyerap CO ₂ dalam berbagai proses industri. Penulis: Nicola Giordano. Sumber: Pixabay.

Penghilangan CO ₂ terjadi menurut reaksi berikut:

K ₂ CO ₃ + CO ₂ + H ₂ O ⇔ 2 KHCO ₃

Cara ini digunakan misalnya untuk mengolah gas alam. Juga di pembangkit listrik, untuk menghindari emisi CO ₂ ke atmosfer, dan dalam produksi es kering.

Larutan K ₂ CO ₃ digunakan untuk mendapatkan CO ₂ yang digunakan untuk membuat es kering. ProjectManhattan. Sumber: Wikimedia Commons.

Larutan K ₂ CO ₃ dapat diregenerasi secara termal, yaitu dengan memanaskan hingga suhu sekitar 100 ° C.

Agar larutan kalium karbonat dapat menyerap CO2 dengan kecepatan yang baik, ditambahkan promotor yang mempercepat proses tersebut seperti diethanolamine (DEA).

Dalam penghapusan H

Larutan kalium karbonat juga digunakan untuk menghilangkan gas hidrogen sulfida H ₂ S dari aliran proses. Terkadang kalium trifosfat K ₃ PO _{4 ditambahkan} untuk mempercepat proses.

Di laboratorium kimia

K ₂ CO ₃ memungkinkan untuk melakukan sintesis organik, misalnya dalam reaksi kondensasi dan menetralkan. Ini digunakan untuk menghilangkan air dari cairan organik, sebagai agen dehidrasi atau pengering di laboratorium.

Ini juga digunakan dalam reaksi kimia analitik dan untuk alkalisasi dalam industri farmasi.

Dalam industri produk pembersih

K ₂ CO ₃ digunakan untuk membuat sabun, bahan pembersih, produk laundry dan pencuci piring, serta untuk membuat sampo dan produk perawatan pribadi lainnya.

K ₂ CO ₃ digunakan dalam pembuatan sabun. Lacrimosus. Sumber: Wikimedia Commons.

Di industri makanan

Kalium karbonat ditambahkan ke berbagai makanan untuk berbagai keperluan.

Misalnya, ditambahkan ke biji kakao untuk menghilangkan rasa pahitnya dan menggunakannya dalam produksi cokelat. Itu ditambahkan ke anggur dalam proses pengeringan untuk mendapatkan kismis.

Biji kakao diolah dengan K ₂ CO ₃ untuk mengurangi rasa pahitnya saat membuat coklat. Penulis: Magali COURET. Sumber: Pixabay.

Dalam kue digunakan sebagai bahan ragi (yang bertindak sebagai ragi) untuk tepung untuk menyiapkan makanan yang dipanggang.

K ₂ CO ₃ dapat digunakan sebagai zat ragi dalam kue, karena melepaskan CO ₂ selama pemasakan dan meningkatkan volumenya. Penulis: Pixel1. Sumber: Pixabay.com

Dalam pupuk

K ₂ CO ₃ digunakan untuk menyuburkan tanah masam, karena ion karbonat CO ₃ ^{2- yang} bersentuhan dengan air menghasilkan ion OH ^- yang meningkatkan pH tanah. Selain itu, kalium K ⁺ merupakan nutrisi bagi tanaman.

Kalium karbonat juga telah digunakan untuk membuat pupuk lepas lambat.

Pupuk lepas lambat secara perlahan melepaskan atau melepaskan unsur hara agar tidak larut dan terhanyut oleh air. Berkat ini, mereka akan dapat menghabiskan lebih banyak waktu tersedia untuk akar tanaman.

Dalam berbagai aplikasi

Kalium karbonat K ₂ CO ₃ juga digunakan untuk:

- Proses pencelupan, pemutihan dan pembersihan wol mentah dan aktivitas lain dari industri tekstil

- Memperoleh garam kalium organik dan anorganik lainnya, seperti KCN kalium sianida.

- Berfungsi sebagai pengatur keasaman dalam berbagai proses.

- Memproduksi keramik dan gerabah.

- Proses pengukiran dan litografi.

- Penyamakan dan finishing kulit.

- Siapkan tinta untuk pencetakan, pigmen.

- Pembuatan gelas khusus untuk televisi, karena K ₂ CO ₃ lebih cocok dibandingkan natrium karbonat Na ₂ CO ₃ dengan oksida timbal, barium dan strontium yang dikandung gelas tersebut.

- Pengolahan air.

- Memperlambat api (dalam bentuk larutan air).

- Menghambat korosi dan sebagai agen antifouling pada peralatan proses.

Referensi

1. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS. (2019). Kalium karbonat. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Steele, D. (1966). Kimia Unsur Logam. Pergamon Press Ltd. London.
3. Mokhatab, S. dkk. (2019). Pengolahan Gas Alam. Solusi Kalium Karbonat. Dalam Buku Pegangan Transmisi dan Pengolahan Gas Bumi (Edisi Keempat). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
4. Kakaras, E. et al. (2012). Sistem siklus gabungan pembakaran fluidized bed combustion (PFBC). Pembakaran unggun terfluidisasi bertekanan dengan penangkapan dan penyimpanan karbon. Dalam Sistem Siklus Gabungan untuk Pembangkit Listrik dengan Emisi Hampir Nol. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
5. Speight, JG (2019). Produksi Hidrogen. Menggosok Basah. Dalam Pemulihan dan Peningkatan Minyak Berat. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
6. Branan, CR (2005). Perawatan gas: Bab diperbarui oleh Chris Higman. Proses Karbonat Panas. Dalam Rules of Thumb for Chemical Engineers (Edisi Keempat). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
7. Kirk-Othmer (1994). Ensiklopedia Teknologi Kimia. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
8. Ensiklopedia Kimia Industri Ullmann. (1990). Edisi Kelima. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
9. Li, Y. dan Cheng, F. (2016). Sintesis pupuk kalium lepas lambat baru dari terak magnesium Pidgeon yang dimodifikasi oleh kalium karbonat. J Air Waste Manag Assoc, 2016 Agustus; 66 (8): 758-67. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.