Struktura, właściwości, zastosowanie, produkcja octanu potasu

Plik octan potasu jest związkiem organicznym utworzonym przez jon potasu K⁺ i jon octanowy CH₃GRUCHAĆ^-. Jego wzór chemiczny to CH₃COOK lub KCH₃COO, czy też C_dwaH.₃KO_dwa. Jest to bezbarwna lub biała krystaliczna substancja stała, bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie..

Służy do regulowania kwasowości niektórych produktów spożywczych przetworzonych przemysłowo. Ze względu na duże powinowactwo do wody jest używany w laboratoriach lub w niektórych procesach do pochłaniania wody z innych związków, np. Do odwadniania alkoholu..

Octan potasu bierze udział w niektórych reakcjach chemicznych jako ich przyspieszacz oraz w syntezie związków organicznych. Pozwala również na zwiększenie powstawania przeciwciał (naturalnych substancji zwalczających infekcje) w przemysłowych metodach ich wytwarzania..

Jego właściwości w bardzo niskich temperaturach sprawiają, że jest dobrym kandydatem do stosowania w mieszankach do topienia lodu na drogach betonowych w bardzo zimnym klimacie. Według konsultowanych źródeł jest również stosowany w sprzęcie przeciwpożarowym oraz w zespołach do obserwacji komórek w mikroskopach..

Indeks artykułów

• 1 Struktura
• 2 Nazewnictwo
• 3 Właściwości
  • 3.1 Stan fizyczny
  • 3.2 Masa cząsteczkowa
  • 3.3 Temperatura topnienia
  • 3.4 Gęstość
  • 3.5 Rozpuszczalność
  • 3,6 pH
  • 3.7 Inne właściwości
  • 3.8 Zachowanie podczas nagrzewania
• 4 Otrzymywanie
• 5 zastosowań
  • 5.1 W różnych zastosowaniach
  • 5.2 W przemyśle polimerowym
  • 5.3 W naukowych i medycznych laboratoriach badawczych
  • 5.4 W przemysłowej produkcji przeciwciał
  • 5.5 W mieszaninach przeciw zamarzaniu
  • 5.6 Jak to działa jako środek przeciw zamarzaniu
• 6 Odnośniki

Struktura

Octan potasu składa się z kationu potasowego K.⁺ i anion octanowy CH₃GRUCHAĆ^-. Ta ostatnia jest sprzężoną zasadą kwasu octowego CH₃COOH. Jon octanowy CH₃GRUCHAĆ^- składa się z metylo-CH₃ przyłączony do karboksylanu -COO^-.

Połączenie między obydwoma jonami jest elektrostatyczne lub jonowe, to znaczy związek między jonem dodatnim i ujemnym.

Nomenklatura

• Octan potasu
• Etanian potasu
• Sól potasowa kwasu octowego
• AcOK
• KOAc

Nieruchomości

Stan fizyczny

Bezbarwne lub białe krystaliczne ciało stałe.

Waga molekularna

98,14 g / mol

Temperatura topnienia

292 ºC

Gęstość

1,6 g / cm³

Rozpuszczalność

Bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie: 256 g / 100 ml w 20 ° C.

pH

5% wodny roztwór octanu potasu ma pH 7,5-9,0.

Inne właściwości

Czasami ma słaby zapach octu. W 10% roztworze nie atakuje aluminium w temperaturze pokojowej, ale w temperaturze 60-70 ° C metal ciemnieje i ulega wżerowaniu.

Przy stężeniach 20% lub wyższych atak powierzchniowy na aluminium występuje w dowolnej temperaturze.

Octan potasu (AcOK) jest dobrze rozpuszczalny w wodzie. Posiada hydrat: KCH₃COO.1,5H_dwaLub, który jest ciałem stałym otrzymywanym przez krystalizację z wodnych roztworów AcOK.

Zachowanie po podgrzaniu

Jeśli uwodniony octan potasu (AcOK) (KCH₃COO.1,5H_dwaO) gdy osiągnie 40 ° C zaczyna tracić wodę hydratacyjną.

KCH₃COO.1,5H_dwaO → KCH₃COO + 1,5H_dwaLub ↑

Jeśli podgrzewa się bezwodny octan potasu (bez wody: KCH₃COO), po osiągnięciu 340 ° C zaczyna się rozkładać tworząc węglan potasu K_dwaWSPÓŁ₃ zgodnie z następującą reakcją:

2 KCH₃COO + 4 O_dwa → K._dwaWSPÓŁ₃ + 3 H_dwaO + 3 CO_dwa↑

Otrzymywanie

Można go otrzymać przez działanie wodorotlenku potasu KOH na różne związki, takie jak kwas octowy CH₃COOH, bezwodnik octowy (CH₃WSPÓŁ)_dwaO i octan amonu CH₃COONH₄.

KOH + CH₃COOH → CH₃GOTOWANIE + H._dwaLUB

Można go również otrzymać w reakcji węglanu potasu K._dwaWSPÓŁ₃ lub wodorowęglan potasu KHCO₃ z kwasem octowym CH₃COOH.

KHCO₃ + CH₃COOH → CH₃GOTOWANIE + H._dwaO + CO_dwa↑

Octan potasu można krystalizować z roztworu wodnego w celu uzyskania wysokiej czystości.

Aplikacje

W różnych zastosowaniach

Octan potasu jest stosowany w przemyśle spożywczym jako regulator kwasowości. Jest używany jako środek osuszający w metodach chemicznych do pomiaru przepuszczalności pary wodnej niektórych tkanin..

Służy jako środek odwadniający etanol w produkcji tego alkoholu, wychodząc z lignocelulozy, surowca pozyskiwanego z drewna..

Służy do produkcji antybiotyków i jest szeroko stosowany w sprzęcie przeciwpożarowym.

W przemyśle polimerowym

Służy do recyklingu poliuretanów, ponieważ służy do katalizowania lub przyspieszania reakcji hydrolizy i glikolizy wymienionych polimerów, tak że stają się one alkoholami i aminami.

Znajduje również zastosowanie w produkcji organicznych żywic silikonowych.

W naukowych i medycznych laboratoriach badawczych

Octan potasu o wysokiej czystości jest używany w laboratoriach jako odczynnik w chemii analitycznej. Również do prowadzenia badań medyczno-naukowych.

W laboratoriach histopatologicznych służy do zapewnienia neutralnego pH w układach mikroskopowych..

Służy do syntezy heterocyklicznych związków organicznych, które są związkami o różnych cyklach wielkości..

Niektóre mikroelektrody używane do badania właściwości elektrycznych komórek są wypełnione stężonym roztworem octanu potasu..

W przemysłowej produkcji przeciwciał

Octan potasu jest używany do produkcji na dużą skalę przeciwciał monoklonalnych (czyli tych, które pochodzą z tej samej komórki macierzystej) w hodowlach komórkowych. Pozwala stymulować syntezę lub tworzenie przeciwciał.

Przeciwciała to substancje wytwarzane przez niektóre komórki krwi w celu zwalczania zakażeń wirusami lub bakteriami..

Chociaż octan potasu (AcOK) hamuje lub spowalnia wzrost komórek i zmniejsza gęstość komórek, produktywność przeciwciał na komórkę wzrasta.

W mieszankach przeciw zamarzaniu

Octan potasu został użyty w mieszaninach przeciw zamarzaniu. przeciwoblodzeniowe) w celu wykorzystania ich do topienia lodu na drogach i chodnikach cementowych, a tym samym umożliwienia ich bezpiecznego użytkowania.

Wybór octanu potasu (AcOK) do tego zastosowania wynika z faktu, że 50% wagowo wodny roztwór AcOK jest eutektyczny i ma temperaturę topnienia -62 ° C. Oznacza to, że nawet w temperaturach tak niskich jak -62 ° C roztwór pozostaje stopiony..

Eutektyk to jednorodna mieszanina składników o najniższej temperaturze topnienia ze wszystkich możliwych mieszanin, w tym składników czystych..

Jak to działa jako środek przeciw zamarzaniu

Octan potasu (AcOK) ma bardzo dobrą zdolność do topienia lodu.

W temperaturze -5 ° C jest w stanie stopić 11,5 kg lodu na każdy kg AcOK. Ta właściwość maleje wraz ze spadkiem temperatury, ale nawet przy -50 ° C ma zdolność topienia 1,3 kg lodu na każdy kilogram AcOH..

W temperaturze -5 ° C wydajność ta jest porównywalna z wydajnością chlorku sodu lub soli kuchennej (NaCl), natomiast od -30 ° C znacznie ją przekracza.

Jednak w badaniach przeprowadzonych z AcOK razem z innymi związkami zaobserwowano pewien stopień korozji powierzchni cementu, dlatego rozważano dodanie środków antykorozyjnych do mieszanek niezamarzających..

Z drugiej strony mieszanina octanu potasu (CH₃COOK) z mrówczanem potasu (HCOOK) jest doskonałym środkiem przeciw zamarzaniu i nie wymaga antykorozyjnego.

Bibliografia

1. Baker, F.J. et al. (1976). Procedury barwienia. Wodne środki utrwalające. We wprowadzeniu do medycznej technologii laboratoryjnej (piąta edycja). Odzyskany z sciencedirect.com.
2. Hassan, AA et al. (2018). Indazole: synteza i heterocyklizacja tworząca wiązania. W postępach w chemii heterocyklicznej. Odzyskany z sciencedirect.com.
3. NAS. National Library of Medicine. (2019). Octan potasu. Odzyskany z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Das, A. and Alagirusamy, R. (2010). Przenoszenie wilgoci. Metoda odwróconego kubka ze środkiem osuszającym. W nauce o komforcie odzieży. Odzyskany z sciencedirect.com.
5. Vargel, C. (2004). Kwasy karboksylowe i ich pochodne. Octany. W korozji aluminium. Odzyskany z sciencedirect.com.
6. Cuevas, J. (2014). Techniki rejestracji elektrofizjologicznej. Techniki rejestracji wewnątrzkomórkowej. W module referencyjnym nauk biomedycznych. Odzyskany z sciencedirect.com.
7. Fink, J.K. (2018). Poli (uretan) s. Recykling. Solwoliza. In Reactive Polymers: Fundamentals and Applications (wydanie trzecie). Odzyskany z sciencedirect.com.
8. Fong, W. i in. (1997). Optymalizacja produkcji przeciwciał monoklonalnych: połączone efekty octanu potasu i perfuzji w bioreaktorze zbiornikowym z mieszaniem. Cytotechnology 24: 47–54. Odzyskany z link.springer.com.
9. Daniłow, V.P. et al. (2012). Niskotemperaturowe odczynniki zapobiegające oblodzeniu w wodnych układach solnych zawierających octany i mrówczany. Teoretyczne podstawy inżynierii chemicznej, 2012, tom 46, nr 5, str. 528-535. Odzyskany z link.springer.com.
10. Fakeev, A.A. i in. (2012). Badania i rozwój metody otrzymywania octanu potasu o wysokiej czystości. Journal of Applied Chemistry, 2012, tom 85, nr 12, str. 1807-1813. Odzyskany z link.springer.com.