Kaliumacetatstruktur, egenskaber, anvendelser, produktion

Det kaliumacetat er en organisk forbindelse dannet af en kalium K-ion⁺ og en acetation CH₃COO^-. Dens kemiske formel er CH₃COOK eller KCH₃COO eller også C_toH₃KO_to. Det er et farveløst eller hvidt krystallinsk fast stof, meget opløseligt i vand..

Det bruges til at regulere surheden i visse industrielt forarbejdede fødevarer. På grund af dets store affinitet med vand bruges det i laboratorier eller i visse processer til at absorbere vand fra andre forbindelser, såsom at dehydrere alkohol..

Kaliumacetat deltager i nogle kemiske reaktioner som en accelerator for disse og i syntesen af ​​organiske forbindelser. Det gør det også muligt at øge dannelsen af ​​antistoffer (naturlige stoffer, der bekæmper infektioner) i industrielle metoder til at producere dem..

Dens egenskaber ved meget lave temperaturer gør det til en god kandidat til brug i issmeltende blandinger på betonveje i meget kolde klimaer. Ifølge konsulterede kilder bruges det også i brandslukningsudstyr og i samlinger til at observere celler i mikroskoper..

Artikelindeks

• 1 Struktur
• 2 Nomenklatur
• 3 egenskaber
  • 3.1 Fysisk tilstand
  • 3.2 Molekylvægt
  • 3.3 Smeltepunkt
  • 3.4 Tæthed
  • 3.5 Opløselighed
  • 3,6 pH
  • 3.7 Andre egenskaber
  • 3.8 Adfærd ved opvarmning
• 4 Opnåelse
• 5 anvendelser
  • 5.1 I forskellige applikationer
  • 5.2 I polymerindustrien
  • 5.3 I videnskabelige og medicinske forskningslaboratorier
  • 5.4 I den industrielle produktion af antistoffer
  • 5.5 I frostvæskeblandinger
  • 5.6 Sådan fungerer det som frostvæske
• 6 Referencer

Struktur

Kaliumacetat består af en kalium K-kation⁺ og en acetatanion CH₃COO^-. Sidstnævnte er den konjugerede base af eddikesyre CH₃COOH. Acetationen CH₃COO^- består af en methyl-CH₃ bundet til et carboxylat -COO^-.

Forbindelsen mellem begge ioner er elektrostatisk eller ionisk, det vil sige foreningen mellem en positiv og en negativ ion.

Nomenklatur

• Kaliumacetat
• Kaliumethanoat
• Kaliumsalt af eddikesyre
• AcOK
• KOAc

Ejendomme

Fysisk tilstand

Farveløst eller hvidt krystallinsk fast stof.

Molekylær vægt

98,14 g / mol

Smeltepunkt

292 ºC

Massefylde

1,6 g / cm³

Opløselighed

Meget opløselig i vand: 256 g / 100 ml ved 20 ° C.

pH

En 5% vandig opløsning af kaliumacetat har en pH-værdi på 7,5-9,0.

Andre egenskaber

Nogle gange har det en svag eddike lugt. I en 10% opløsning angriber den ikke aluminium ved stuetemperatur, men ved 60-70 ° C mørkner metallet og lider af pitting.

Ved koncentrationer på 20% eller mere forekommer overfladeangreb på aluminium ved enhver temperatur.

Kaliumacetat (AcOK) er meget opløseligt i vand. Det har et hydrat: KCH₃COO.1,5H_toEller som er det faste stof, der opnås ved krystallisering af det fra de vandige opløsninger af AcOK.

Adfærd ved opvarmning

Hvis det hydratiserede kaliumacetat (AcOK) (KCH₃COO.1,5H_toO) når det når 40 ° C, begynder det at miste vandet med hydrering.

KCH₃COO.1,5H_toO → KCH₃COO + 1,5H_toEller ↑

Hvis vandfrit kaliumacetat opvarmes (uden vand: KCH₃COO), når den når 340 ° C, begynder den at nedbrydes og danner kaliumcarbonat K_toCO₃ ifølge følgende reaktion:

2 KCH₃COO + 4 O_to → K_toCO₃ + 3 H_toO + 3 CO_to↑

Opnåelse

Det kan fremstilles ved virkningen af ​​kaliumhydroxid KOH på forskellige forbindelser, såsom eddikesyre CH₃COOH, eddikesyreanhydrid (CH₃CO)_toO og ammoniumacetat CH₃COONH₄.

KOH + CH₃COOH → CH₃COOK + H_toELLER

Det kan også opnås ved omsætning af kaliumcarbonat K_toCO₃ eller KHCO kaliumhydrogencarbonat₃ med eddikesyre CH₃COOH.

KHCO₃ + CH₃COOH → CH₃COOK + H_toO + CO_to↑

Kaliumacetat kan krystalliseres fra vandig opløsning for at opnå høj renhed.

Ansøgninger

I forskellige applikationer

Kaliumacetat anvendes i den forarbejdede fødevareindustri som surhedsregulator. Det bruges som et tørremiddel i kemiske metoder til at måle vanddampgennemtrængeligheden i nogle stoffer..

Det tjener som et dehydratiseringsmiddel til ethanol i produktionen af ​​denne alkohol startende fra lignocellulose, et materiale afledt af træ..

Det bruges til at producere antibiotika og bruges i vid udstrækning i brandslukningsudstyr.

I polymerindustrien

Det bruges til at genbruge polyurethaner, da det tjener til at katalysere eller fremskynde hydrolyse- og glykolysereaktionerne af nævnte polymerer, så de bliver alkoholer og aminer.

Det bruges også til produktion af organiske silikoneharpikser.

I videnskabelige og medicinske forskningslaboratorier

Kaliumacetat med høj renhed anvendes i laboratorier som et reagens i analytisk kemi. Også til at udføre medico-videnskabelig forskning.

I histopatologilaboratorier bruges det til at sikre et neutralt pH-medium i mikroskopopsætninger..

Det bruges til syntese af heterocykliske organiske forbindelser, som er forbindelser med forskellige størrelsescyklusser..

Visse mikroelektroder, der bruges til at studere cellernes elektriske egenskaber, er fyldt med en koncentreret opløsning af kaliumacetat..

I den industrielle produktion af antistoffer

Kaliumacetat anvendes til produktion i stor skala af monoklonale antistoffer (som er dem, der kommer fra den samme stamcelle) i cellekulturer. Tillader at stimulere syntesen eller dannelsen af ​​antistoffer.

Antistoffer er stoffer, der produceres af nogle celler i blodet for at bekæmpe infektioner fra vira eller bakterier..

Selvom kaliumacetat (AcOK) hæmmer eller nedsætter cellevækst og nedsætter celledensiteten, øges produktiviteten af ​​antistoffer pr. Celle.

I frostvæskeblandinger

Kaliumacetat er blevet anvendt i frostvæskeblandinger. anti-icing) for at bruge dem til at smelte is på veje og cementbelægninger og således muliggøre en sikker anvendelse af disse.

Valget af kaliumacetat (AcOK) til denne anvendelse skyldes det faktum, at en 50 vægt% vandig opløsning af AcOK er eutektisk og har et smeltepunkt på -62 ° C. Dette betyder, at opløsningen forbliver smeltet selv ved temperaturer så lave som -62 ° C..

En eutektik er en homogen blanding af komponenter, der har det laveste smeltepunkt af alle mulige blandinger af disse, inklusive den af ​​de rene komponenter..

Hvordan det fungerer som frostvæske

Kaliumacetat (AcOK) har en meget god evne til at smelte is.

Ved -5 ° C er den i stand til at smelte 11,5 kg is for hvert kg AcOK. Denne egenskab falder, når temperaturen falder, men selv ved -50 ° C har den evnen til at smelte 1,3 kg is for hvert kg AcOH..

Ved -5 ° C er denne kapacitet sammenlignelig med natriumchlorid- eller bordsalt (NaCl), mens den fra -30 ° C langt overstiger den.

Imidlertid blev der i testene udført med AcOK sammen med andre forbindelser observeret en vis grad af korrosion af cementoverfladerne, så det blev anset for at tilsætte antikorrosive midler til frostvæskeblandingerne..

På den anden side er blandingen af ​​kaliumacetat (CH₃COOK) med kaliumformiat (HCOOK) er et fremragende frostvæske og kræver ikke korrosionsbeskyttende.

Referencer

1. Baker, F.J. et al. (1976). Farvningsprocedurer. Vandige monteringsmidler. I introduktion til medicinsk laboratorieteknologi (femte udgave). Gendannet fra sciencedirect.com.
2. Hassan, A.A. et al. (2018). Indazoler: Syntese og bindingsdannende heterocyklisering. Fremskridt inden for heterocyklisk kemi. Gendannet fra sciencedirect.com.
3. OS. National Library of Medicine. (2019). Kaliumacetat. Gendannet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Das, A. og Alagirusamy, R. (2010). Fugtoverførsel. Tørremiddel inverteret kop metode. In Science in Clothing Comfort. Gendannet fra sciencedirect.com.
5. Vargel, C. (2004). Carboxilinsyrer og deres derivater. Acetater. I korrosion af aluminium. Gendannet fra sciencedirect.com.
6. Cuevas, J. (2014). Elektrofysiologiske optageteknikker. Intracellulære optagelsesteknikker. I referencemodul i biomedicinsk videnskab. Gendannet fra sciencedirect.com.
7. Fink, J.K. (2018). Poly (urethan) s. Genbrug. Solvolyse. I Reactive Polymers: Fundamentals and Applications (tredje udgave). Gendannet fra sciencedirect.com.
8. Fong, W. et al. (1997). Optimering af monoklonalt antistofproduktion: kombinerede effekter af kaliumacetat og perfusion i en omrørt tankbioreaktor. Cytoteknologi 24: 47-54. Gendannet fra link.springer.com.
9. Danilov, V.P. et al. (2012). Anti-isende reagenser ved lave temperaturer i vandige saltsystemer indeholdende acetater og formiater. Theoretical Foundations of Chemical Engineering, 2012, bind 46, nr. 5, s. 528-535. Gendannet fra link.springer.com.
10. Fakeev, A.A. et al. (2012). Forskning og udvikling af metode til kaliumacetat med høj renhed. Journal of Applied Chemistry, 2012, bind 85, nr. 12, s. 1807-1813. Gendannet fra link.springer.com.