KALIUMACETAT: STRUKTUR, EGENSKAPER, ANVÄNDNING, PRODUKTION - KEMI - 2026

Den kaliumacetat är en organisk förening bestående av en kaliumjon K ⁺ och en acetatjon CH ₃ COO ^- . Dess kemiska formel är CH ₃ COOK, eller KCH ₃ COO, eller också C ₂ H ₃ KO ₂ . Det är ett färglöst eller vitt kristallint fast ämne, mycket lösligt i vatten.

Det används för att reglera surheten hos vissa industriellt bearbetade livsmedel. På grund av dess stora affinitet med vatten används det i laboratorier eller i vissa processer för att absorbera vatten från andra föreningar, till exempel för dehydratisering av alkohol.

KCH ₃ COO kaliumacetat används för att reglera surheten i vissa bearbetade livsmedel. Författare: RitaE. Källa: Pixabay.

Kaliumacetat deltar i vissa kemiska reaktioner som en accelerator av dessa och i syntesen av organiska föreningar. Det gör det också möjligt att öka bildningen av antikroppar (naturliga ämnen som bekämpar infektioner) i industriella metoder för att producera dem.

Dess mycket låga temperaturegenskaper gör det till en bra kandidat för användning i issmältningsblandningar på betongvägar i mycket kalla klimat. Enligt konsulterade källor används det också i brandbekämpningsutrustning och i enheter för att observera celler i mikroskop.

Strukturera

Kaliumacetat består av en K ⁺ kaliumkatjon och en CH ₃ COO ^- acetat-anjon . Den senare är konjugatbasen av ättiksyra CH ₃ COOH. Den acetatjon CH ₃ COO ^- är bildad av en metyl -CH ₃ kopplad till en karboxylat -COO ^- .

Föreningen mellan båda jonerna är elektrostatisk eller jonisk, det vill säga föreningen mellan en positiv och en negativ jon.

Struktur av kaliumacetat CH ₃ COOK. SSsilver. Källa: Wikimedia Commons.

Nomenklatur

• Kaliumacetat
• Kaliumetanoat
• Kaliumsalt av ättiksyra
• AcOK
• KOAc

Egenskaper

Fysiskt tillstånd

Färglös eller vit kristallin fast substans.

Molekylvikt

98,14 g / mol

Smältpunkt

292 ºC

Densitet

1,6 g / cm ^{^}

löslighet

Mycket löslig i vatten: 256 g / 100 ml vid 20 ° C.

pH

En 5% -ig vattenlösning av kaliumacetat har ett pH av 7,5-9,0.

Andra egenskaper

Ibland har den en svag vinägerlukt. I 10% lösning angriper den inte aluminium vid rumstemperatur men vid 60-70 ° C blir metallen mörkare och lider av grop.

Vid koncentrationer av 20% eller mer inträffar ytattacker på aluminium vid vilken temperatur som helst.

Kaliumacetat (AcOK) är mycket lösligt i vatten. Den har ett hydrat: KCH ₃ COO.1,5H ₂ O, som är den erhållna fasta substansen när den kristalliserar från de vattenhaltiga lösningarna av AcOK.

Uppförande vid uppvärmning

Om den hydratiserade kaliumacetat (AcOK) (KCH ₃ COO.1,5H ₂ O) utsätts för uppvärmning, när den når 40 ° C, börjar den förlora hydratiseringsvattnet.

KCH ₃ COO. 1,5H ₂ O → KCH ₃ COO + 1,5H ₂ O ↑

Om vattenfritt kaliumacetat upphettas (utan vatten: KCH ₃ COO), när det når 340 ° C, börjar det sönderdelas och bildar K ₂ CO _3- kaliumkarbonat enligt följande reaktion:

2 KCH ₃ COO + 4 O ₂ → K ₂ CO ₃ + 3 H ₂ O + 3 CO ₂ ↑

Erhållande

Den kan framställas genom inverkan av kaliumhydroxid KOH på olika föreningar, såsom ättiksyra CH ₃ COOH, ättiksyraanhydrid (CH ₃ CO) ₂ O och ammoniumacetat CH ₃ COONH ₄ .

KOH + CH ₃ COOH → CH ₃ COOK + H ₂ O

Det kan också erhållas genom omsättning av kaliumkarbonat K ₂ CO ₃ eller kaliumbikarbonat KHCO ₃ med ättiksyra CH ₃ COOH.

KHCOa ₃ + CH ₃ COOH → CH ₃ COOK + H ₂ O + CO ₂ ↑

Kaliumacetat kan kristalliseras från en vattenlösning för att erhålla det i hög renhet.

tillämpningar

I olika applikationer

Kaliumacetat används i den bearbetade livsmedelsindustrin som en surhetsreglerare. Det används som ett torkmedel i kemiska metoder för att mäta vattenånga permeabilitet för vissa tyger.

Det fungerar som ett dehydratiseringsmedel för etanol vid framställning av denna alkohol med utgångspunkt från lignocellulosa, ett material som härrör från trä.

Det används för att producera antibiotika och används ofta i utrustning för brandbekämpning.

Inom polymerindustrin

Det används för att återvinna polyuretaner eftersom det tjänar till att katalysera eller påskynda hydrolys- och glykolysreaktionerna hos nämnda polymerer så att de blir alkoholer och aminer.

Det används också vid produktion av organiska silikonhartser.

I vetenskapliga och medicinska forskningslaboratorier

Kaliumacetat med hög renhet används i laboratorier som ett reagens i analytisk kemi. Också för att genomföra medicinsk-vetenskaplig forskning.

I histopatologilaboratorier tjänar det till att säkerställa ett neutralt pH-medium i mikroskopuppsättningar.

Kaliumacetat har många användningsområden i kemiska och medicinska forskningslaboratorier. Författare: Michal Jarmoluk. Källa: Pixabay.

Det används för syntes av heterocykliska organiska föreningar, som är föreningar med olika storlekscykler.

Vissa mikroelektroder som tjänar till att studera de elektriska egenskaperna hos celler, fylls med en koncentrerad lösning av kaliumacetat.

I industriell produktion av antikroppar

Kaliumacetat används för storskalig produktion av monoklonala antikroppar (som är de som kommer från samma stamcell) i cellkulturer. Det gör det möjligt att stimulera syntesen eller bildandet av antikroppar.

Antikroppar är ämnen som produceras av vissa celler i blodet för att bekämpa infektioner från virus eller bakterier.

Konstnärlig bild av antikroppar. Natriumacetat KCH ₃ COO tjänar till produktion av antikroppar i stora mängder. BlitzKrieg1982. Källa: Wikimedia Commons Även om kaliumacetat (AcOK) hämmar eller bromsar celltillväxten och minskar celltätheten ökar produktiviteten för antikroppar per cell.

Ritning av antikroppattack mot vissa bakterier. SA1590. Källa: Wikimedia Commons.

I frostskyddsblandningar

Kaliumacetat har använts i isbildning blandningar för att använda dem för att smälta is på vägar och cementbeläggningar och därmed möjliggöra säker användning.

Under vintersäsongen är vägarna fyllda med snö och is. Kaliumacetat kan vara till hjälp i sådana fall. Författare: S. Hermann & F. Richter. Källa: Pixabay.

Valet av kaliumacetat (AcOK) för denna applikation beror på det faktum att en 50 viktprocent vattenlösning av AcOK är eutektisk och har en smältpunkt av -62 ° C. Det betyder att även vid temperaturer så låga som -62 ° C förblir lösningen smält.

En eutektikum är en homogen blandning av komponenter som har den lägsta smältpunkten för alla möjliga blandningar av dessa, inklusive blandningen av de rena komponenterna.

Hur det fungerar som ett frostskyddsmedel

Kaliumacetat (AcOK) har en mycket god förmåga att smälta is.

Vid -5 ° C kan den smälta 11,5 kg is för varje kg AcOK. Denna egenskap minskar när temperaturen sjunker, men även vid -50 ° C har den förmågan att smälta 1,3 kg is för varje kg AcOH.

Vid -5 ° C är denna kapacitet jämförbar med den för natriumklorid eller bordsalt (NaCl), medan den från -30 ° C långt överskrider den.

Kaliumacetat tillåter is att smälta på frysta vägar. Författare: Markus Sch. Källa: Pixabay.

I testerna som utfördes med AcOK tillsammans med andra föreningar observerades emellertid en viss korrosion av cementytorna, varför det ansågs lägga antikorrosiva medel till frostskyddsblandningarna.

Å andra sidan är blandningen av kaliumacetat (CH ₃ COOK) med kaliumformiat (HCOOK) en utmärkt frostskyddsmedel och kräver inte antikorrosiva medel.

referenser

1. Baker, FJ et al. (1976). Färgningsförfaranden. Vattenfäste. I Introduktion till medicinsk laboratorieteknik (femte utgåvan). Återställs från sciencedirect.com.
2. Hassan, AA et al. (2018). Indazoler: Syntes och bindningsbildande heterocyklisering. I Advances in Heterocyclic Chemistry. Återställs från sciencedirect.com.
3. US National Library of Medicine. (2019). Kaliumacetat. Återställs från pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Das, A. och Alagirusamy, R. (2010). Fukttransmission. Torkmedel inverterad koppmetod. In Science in Clothing Comfort. Återställs från sciencedirect.com.
5. Vargel, C. (2004). Karboxilsyror och deras derivat. Acetater. I korrosion av aluminium. Återställs från sciencedirect.com.
6. Cuevas, J. (2014). Elektrofysiologiska inspelningstekniker. Intracellulära inspelningstekniker. I referensmodul i biomedicinska vetenskaper. Återställs från sciencedirect.com.
7. Fink, JK (2018). Poly (uretan) s. Återvinning. Solvolys. In Reactive Polymer: Fundamentals and Applications (Third Edition). Återställs från sciencedirect.com.
8. Fong, W. et al. (1997). Optimering av monoklonal antikroppsproduktion: kombinerade effekter av kaliumacetat och perfusion i en bioreaktor med omrörd tank. Cytoteknologi 24: 47-54. Återställdes från link.springer.com.
9. Danilov, VP et al. (2012). Anti-isingreagens med låga temperaturer i vattenhaltiga saltsystem som innehåller acetat och formbildare. Theoretical Foundations of Chemical Engineering, 2012, Vol 46, No. 5, pp. 528-535. Återställdes från link.springer.com.
10. Fakeev, AAet al. (2012). Forskning och utveckling av metod för kaliumacetat med hög renhet. Journal of Applied Chemistry, 2012, vol. 85, nr 12, sid. 1807-1813. Återställdes från link.springer.com.