碳酸钾（无机物）

碳酸钾

无机物

碳酸钾是一种无机物，化学式为K2CO3，分子量为138.206，呈白色结晶粉末，密度2.428g/cm3，熔点891℃。易溶于水，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。

计算化学数据

1、疏水参数计算参考值（XlogP）：无

2、氢键供体数量：0

3、氢键受体数量：3

4、可旋转化学键数量：0

5、互变异构体数量：0

6、拓扑分子极性表面积：63.2

7、重原子数量：6

8、表面电荷：0

9、复杂度：18.8

10、同位素原子数量：0

11、确定原子立构中心数量：0

12、不确定原子立构中心数量：0

13、确定化学键立构中心数量：0

14、不确定化学键立构中心数量：0

15、共价键单元数量：3

毒性

大鼠经口LD50为1870mg/kg。

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。

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。每毫升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。

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。

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。

相关研究

与传统的浸渍法相比，机械混合法操作简单，具有更高的水转化率、碳转化率、合成气产率、氢气产率，且气化气中合成气的占比更高。

在生物焦催化气化过程中存在饱和K2CO3添加量，水蒸气气化反应活性越低的生物焦的K2CO3饱和添加量越高。在不添加和低K2CO3添加量的条件下，生物焦的气化性能主要取决于其原料的特性，而随着K2CO3添加量的增加，原料气化性能的差异逐渐弱化，K2CO3的催化作用占据主导，当添加量大于所有原料的饱和添加量之后，生物焦原料的差异性不再成为生物焦气化反应性能的影响因素。

在饱和K2CO3添加量下，落叶松焦炭最高的水转化率和碳转化率可分别达到96%和72%，最高的合成气产率和氢气产率分别为每千克生物焦1268g和105g，分别是相同反应条件下未添加K2CO3反应体系的4.7倍和2.1倍。在显著改善生物焦的水蒸气气化活性的同时兼顾反应的经济性，质量分数1.25%～5%是较佳的K2CO3添加量。

参考资料

1.碳酸钾对生物焦水蒸气气化性能的影响·中国知网