碳酸鉀

碳酸鉀

碳酸鉀,白色結晶粉末。密度2.428g/cm3。熔點891℃,沸點時分解,相對分子量138.21。溶於水,水溶液呈鹼性,不溶於乙醇、丙酮和乙醚。吸濕性強,暴露在空氣中能吸收二氧化碳和水分,轉變為碳酸氫鉀,應密封包裝。水合物有一水物、二水物、三水物。碳酸鉀水溶液呈鹼性。不溶於乙醇及醚。

基本信息

理化性質

碳酸鉀有無水物或含1.5分子的結晶品。無水物為白色粒狀粉末,結晶品為白色半透明小晶體或顆粒,無臭,有強鹼味,相對密度2.428(19℃),熔點891℃,在水中溶解度為114.5g/l00mL(25℃),在濕空氣中易吸濕潮解。溶於lmL水(25℃)和約0.7mL沸水,飽和水溶液冷卻後有玻璃狀單斜晶體水合物析出,相對密度2.043,在100℃時失去結晶水,10%水溶液的pH值約為11.6,不溶於乙醇和乙醚   。

呈酸性能

加於麵製品中,能產生特殊風味、色澤和韌性。本品為鹼性劑   。

毒性

大鼠經口LD50為1870mg/kg   。

套用

我國《食品添加劑使用衛生標準》(GB2760-2014)規定:可在面制食品中按生產需要適量使用。通常在製造麵條、餛飩時適量加入,可賦予產品以特有的風味、色澤和韌性(常與碳酸鈉等並用)。

碳酸鉀可用於玻璃、印染、肥皂、搪瓷、製備鉀鹽、合成氨脫羰,也用於彩色電視機工業,主要用於食品中作膨鬆劑。

主要用於分析試劑。如高純分析、發射光譜分析等。也可用於矽酸鹽和不溶性硫酸鹽的助熔劑,有機液體的吸水劑及電鍍、化肥、照相行業。

碳酸鉀結構式 碳酸鉀結構式

用於玻璃、印染、肥皂、搪瓷、製備鉀鹽、合成氨脫羰,彩色電視機工業,食品中作膨鬆劑;作氣體吸附劑、乾粉滅火劑、橡膠防老劑等;用於已曝光的感光材料的沖洗加工。

用於電子工業顯像管玻殼的製造、化肥生產脫碳、鉀鹽製造,用作分析試劑、助熔劑,也用於各種鉀鹽的製備;用於分析試劑、基準試劑及熔融矽酸鹽和不溶性硫酸鹽的助熔劑。

化學實驗中做乾燥劑。其吸水能力中等,能形成帶兩個結晶水的碳酸鉀(K2CO3·2H2O),但是與水作用較慢。適用於乾燥醇、酯等中性有機物以及一般的鹼性有機物如胺、生物鹼等。但不能作為酸類、酚類或其他酸性物質的乾燥劑。

鹼性劑和麵團改良劑,且可抑制麵條發酸,可用於面制食品,按生產需要適量使用。用於生產光學玻璃,可提高玻璃透明度、強度和折光係數。  

溶解度

碳酸鉀在水中的溶解度

溫度 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

製取方法

碳酸鉀的生產方法:碳酸鉀生產有草木灰法、呂布蘭法、電解法、離子交換法等。常用的是電解法和離子交換法。

草木灰法

草木灰法是最古老的方法,即從各種植物殼(如棉籽殼、茶子殼、桐子殼、葵花子殼)燒成的草木灰中提取。草木灰中含有碳酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀等可溶性鹽,用沉澱、過濾的方法可加以分離。此法由於產品質量低、不經濟,且受原料來源限制而很少採用。呂布蘭法是將硫酸鉀與煤粉、石灰混合,還原焙燒,得黑灰(含碳酸鉀、硫化鈣等燒成物),經浸取、過濾、蒸發、碳化,得碳酸氫鉀,再經過濾、煅燒得產品。此法由於工藝流程長等原因已被其他方法所取代。

電解法

將氯化鉀電解後得到的氫氧化鉀溶液,在碳化塔中以二氧化碳碳化。經多效蒸發器蒸發、過濾得碳酸氫鉀,再經煅燒製得產品。此法因原料易得、鉀利用率高、無三廢產生而得到廣泛套用,但耗電較多。

離子交換法

用陽離子交換樹脂與氯化鉀交換。再用碳酸氫銨洗脫成碳酸氫鉀稀溶液,經多效蒸發、碳化、結晶、分離、煅燒得產品。此法產品質量好,工藝流程短、適用於小規模生產。

生產方法

碳酸鉀生產有草木灰法、呂布蘭法、電解法、離子交換法等。常用的是電解法和離子交換法。草木灰法是最古老的方法,即從各種植物殼(如棉籽殼、茶子殼、桐子殼、葵花子殼)燒成的草木灰中提取。草木灰中含有碳酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀等可溶性鹽,用沉澱、過濾的方法可加以分離。此法由於產品質量低、不經濟,且受原料來源限制而很少採用。呂布蘭法是將硫酸鉀與煤粉、石灰混合,還原焙燒,得黑灰(含碳酸鉀、硫化鈣等燒成物),經浸取、過濾、蒸發、碳化,得碳酸氫鉀,再經過濾、煅燒得產品。此法由於工藝流程長等原因已被其他方法所取代。

鑑別試驗

10%試樣液的鉀試驗(IT-27)和碳酸鹽試驗(IT-11)呈陽性。

含量分析

在一帶塞的已稱重稱量瓶中,精確稱取按"乾燥失重"測定法獲得的乾燥試樣1g,溶於50ml水中。加甲基紅試液(TS-149)2滴後,在不斷攪拌下用1mol/L鹽酸緩慢滴定至溶液變為淺粉紅色。加熱此溶液至沸後冷卻,繼續滴定至沸騰後淺粉紅色不再消失為止。每mL 1mol/L鹽酸相當於碳酸鉀(KCO)69.10mg。

質量指標分析:

1.砷:取試樣1g,小心地溶於約5ml稀鹽酸試液(TS-117)中,以此作為試樣液,按GT-3方法測定。

2.重金屬:取試樣1g,加水2ml和稀鹽酸試液(TS-117)6ml,煮沸1min後,用水稀釋至25ml。以此作為試樣液按GT-16方法測定。用含20μg鉛離子的對照液(溶液A)。

3.水不溶性物質:取試樣1g溶於20ml水中,應無殘渣剩留。

4.鉛:取試樣1g,小心地溶於稀鹽酸試液約5ml中,以此作為試樣液,按GT-18方法測定:對照液中的鉛離子量取10μg。

5.乾燥失重:精確稱取試樣約3g,按GT-19方法測定。條件為在180℃下乾燥4h。  

ACS級

項目名稱:ACS Grade(American Chemical SocietyGrade,美國化學協會標準)

項目(中文) 項目(外文) 結果
含量(K 2CO 3) Assay ≥99.0%
水不溶物 Insoluble matter ≤0.01%
氯化物(Cl) Chloride ≤0.003%
磷酸鹽(PO 4) Phosphate ≤0.001%
二氧化矽(以SiO 2計) Silica ≤0.005%
硫化合物(以SO 4計) Sulfur compounds ≤0.004%
重金屬(以Pb計) Heavy metals ≤5ppm
鐵(Fe) Iron ≤5ppm
鈣(Ca) Calcium ≤0.005%
鎂(Mg) Magnesium ≤0.002%
鈉(Na) Sodium ≤0.02%
基準試劑   PT
純度 Assay 99.95-100.05%
貯存   密封乾燥保存

化學實驗中做乾燥劑。其吸水能力中等,能形成帶兩個結晶水的碳酸鉀(K2CO3·2H2O),但是與水作用較慢。適用於乾燥醇、酯等中性有機物以及一般的鹼性有機物如胺、生物鹼等。但不能作為酸類、酚類或其他酸性物質的乾燥劑。

性狀

基本性質

白色顆粒或粉末。無氣味。有吸濕性。溶於水,溶於1份冷水、0.7份沸水,幾乎不溶於醇。水溶液呈強鹼性(pH11.6)。低毒,半數致死量(大鼠,經口)1.87g/kg。有刺激性。密度:2.29*10^3kg/m 。熔點:891℃。

純度標準

項目 Item 優級純 (GR) 分析純 (AR) 化學純 (CP)
含量(K2CO3):Assay%≥ 99.5 99.0 98.0
澄清度試驗Clarity 合格 合格 合格
乾燥失重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計) Sulfur compounds,% ≤ 0.003 0.002 0.01
總氮量(N)Total nitrogen,% ≤ 0.001 0.001 0.01
磷酸鹽及矽酸鹽(以SiO 2計) Phosphate and silicate,% ≤ 0.004 0.005 0.02
鈉(Na)Sodium,% ≤ 0.02 0.05 0.10
鈣(Ca)Calcium,% ≤ 0.002 0.02 0.02
鎂(Mg)Magnesium,% ≤ 0.0005 0.002 0.005
鋁(Al)Aluminum,% ≤ 0.005 0.005 0.005
鐵(Fe)Iron,% ≤ 0.0005 0.0005 0.002
鉛(Pb)Lead,% ≤ 0.0005 0.0005 0.001
銅(Cu))Copper,% ≤ 0.0005 0.0005 0.001
砷(As)Arsenic,% ≤ 0.00005 0.00005 0.00005

套用領域

無機工業用於製造酒石酸鉀鈉、鋁氟酸鉀、硫氰酸鉀、鈦白粉。醫藥工業用於製造長效磺胺、黃體酮、可的松、知阿可爾、苯甲酸雌二醇等藥。玻搪工業用於琺瑯粉配製,以增強其流平性,加入玻璃中起助熔作用,並提高玻璃透明度和折光係數。染料工業用於製造陰丹土林、分散紅3B、還原灰M等。印染工業用於還原染料的印染和冰染的拔白。橡膠工業用於製造4010防老劑。毛麻棉工業用於棉布煮煉和羊毛的脫脂。

碳酸鉀是重要的基本無機化工、醫藥、輕工原料之一,主要用於光學玻璃、電焊條、電子管、電視顯像管、燈泡、印染、染料、油墨、照相藥品、泡花鹼、聚酯、炸藥、電鍍、製革、陶瓷、建材、水晶、鉀肥皂及藥物的生產。用作氣體吸附劑,乾粉滅火劑,橡膠防老劑。還用於脫除化肥合成氣中二氧化碳。也可用作含鉀肥料。隨著高新技術的不斷開發,碳酸鉀在洗滌助劑和味素、食品等領域的套用也日趨擴大。

碳酸鉀主要用於製造鉀玻璃、鉀肥皂和其他無機化學品,以及用於脫除工業氣體中的硫化氫和二氧化碳,也用於電焊條、油墨製造、印染工業等方面。

食品營養強化劑相關知識

 食品營養強化劑,是指為了增加食品中的營養成分而加入到食品中的天然或人工合成的營養素和其他營養物質。在食品中使用的營養強化劑應符合相關要求。本任務即盤點食品的營養強化劑即相關化合物來源。

營養強化劑
營養素
氯化鉀
碳酸鈣
氯化鈣
葉黃素
Β-胡蘿蔔素
氧化鋅
磷酸鈣
硫酸錳
左旋肉鹼
強化食品
核黃素
檸檬酸鈉
檸檬酸鐵
抗壞血酸
乳酸鋅
氯化鋅
乙酸鋅
碳酸鋅
抗壞血酸棕櫚酸酯
磷酸二氫鉀
L-乳酸鈣
L-蘇糖酸鈣
檸檬酸蘋果酸鈣
D-泛酸鈣
磷酸三鈣
碳酸鉀
硫酸鈣
亞硒酸鈉

氯化膽鹼
肌醇
碳酸銅
氯化鎂
Γ-亞麻酸
碳酸鎂
硫酸亞鐵
氰鈷胺
磷酸二氫鈉
檸檬酸鐵銨
乳鐵蛋白
酪蛋白磷酸肽
硫酸鋅
葡萄糖酸鋅
葡萄糖酸鎂
氧化鈣
磷酸氫二鉀
葡萄糖酸亞鐵
磷酸氫鎂
富馬酸亞鐵
磷酸鎂
低聚果糖
碳酸錳
乳酸亞鐵
葡萄糖酸鈣
硝酸硫胺素
焦磷酸鐵
鹽酸吡哆醇
磷酸氫鈣
煙醯胺

琥珀酸亞鐵
甘氨酸鈣
低聚半乳糖
血紅素鐵
醋酸鈣
富硒酵母
葡萄糖酸錳
酒石酸氫膽鹼
檸檬酸銅
L-抗壞血酸
葡萄糖酸鉀
抗壞血酸鈉
乳酸鉀
棕櫚酸視黃酯
檸檬酸鎂
DL-Α生育酚
D-Α醋酸生育酚
鹽酸硫胺素
檸檬酸鋅
乳酸鎂
葡萄糖酸銅
甘氨酸亞鐵
碳酸亞鐵
甘油磷酸鈣
氯化錳
檸檬酸亞鐵
多聚果糖
檸檬酸錳
硒蛋白
硒酸鈉
L-賴氨酸天門冬氨酸鹽
氨基乙基磺酸
左旋肉鹼左旋酒石酸鹽
乙二胺四乙酸鐵鈉
維生素E琥珀酸鈣
二十二碳六烯酸單細胞油
寇氏隱甲藻
花生四烯酸油脂
醋酸維生素A
檸檬酸鉀
D-泛酸鈉
D-Α生育酚
甘氨酸鋅
氯化高鐵血紅素
L-Α醋酸生育酚
植物甲奈醌
檸檬酸鈣
甘油磷酸鎂
鐵卟啉
抗壞血酸鉀
5-磷酸吡哆醇
L-硒-甲基硒代半胱氨
鹽酸氰鈷胺
L-抗壞血酸鈉
抗壞血酸-6-棕櫚酸鹽
天門冬氨酸鈣
D-生物素
維生素C磷酸酯鎂
甘油磷酸鉀
1,3-二油酸2-棕櫚
酪蛋白鈣肽
L-鹽酸賴氨酸 

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