کربنات پتاسیم و بررسی انواع کاربردهای این محصول

کاربرد مواد شیمیایی و مشتقات حاصل از فرآیندهای شیمیایی در بسیاری از صنایع به طور گسترده ای رواج دارد. در واقع مواد شیمیایی بخش مهم و جدایی ناپذیر از صنایع گوناگون می باشند. شما می توانید با بررسی کلی در صنایع گوناگونی شاهد استفاده از مواد شیمیایی در این صنایع باشید. صنایع خودروسازی،تولید فولاد، ساختمان سازی، داروسازی و تولید تجهیزات آرایشی و بهداشتی و حتی کشاورزی بخشی از کاربردهای مواد شیمیایی در صنایع می باشند. کربنات پتاسیم نیز یکی از همین مواد شیمیایی می باشد که از آن در صنایع گوناگونی استفاده می شود، همین امر نیز سبب شده است که شما بتوانید اشکال گوناگونی از این محصول را در صنایع صنعتی و خوراکی مشاهده نمایید. کاربرد این محصولات در این صنایع بسیار اهمیت دارد. در نتیجه کاربران همواره در تلاش هستند تا بهترین و با کیفیت ترین نوع مواد شیمیایی را در فعالیت های خود مورد استفاده قرار دهند.

کربنات پتاسیم چیست؟

کربنات پتاسیم یکی از فرآورده های شیمیایی می باشد که از آن در صنایع گوناگونی استفاده می نمایند. در حالت کلی این محصول شیمیایی دارای ساختاری جامد و پودری شکل می باشد. در اغلب موارد کاربران این محصول را به صورت پودری سفیدرنگ و یا در شکل کریستال جامد و بی رنگ مشاهده می نمایند. معمولا این ماده ی شیمیایی دارای طعم خاص و اندکی متمایل به شوری می باشد.

کاربران به راحتی می توانند این محصول را در مراکز عرضه محصولات شیمیایی تحت عنوان کربنات پتاسیم، خاکسترمروارید و پتاس نیز بیابند. این ماده شیمیایی کاربردی دارای یک فرمول شیمیایی خاص می باشد که از ترکیب چند ماده به طور همزمان تشکیل شده است. فرمول شیمیایی پتاس شامل K2CO3 می باشد و در حالت کلی این ماده شیمیایی دارای جرم مولی معادل 138/20 می باشد. این محصول در حالت عادی به شدت جاذب رطوبت می باشد و به راحتی می تواند رطوبت موجود در محیط را جذب نماید.

کاربران برای ذوب کربنات پتاسیم به دمایی معادل 891 درجه سانتی گراد نیاز دارند. آنها باید در نظر داشته باشند که میزان دمای آب بر انحلال پذیری این ماده شیمیایی تاثیرگذار می باشد. برای مثال پتاس در آبی با میزان دمای معادل 20 درجه سانتی گراد به میزان 112 گرم در 100 میلی لیتر آب انحلال پذیر می باشد. این در حالی است که افزایش دمای آب به میزان 100 درجه سانتی گراد میزان انحلال این محصول را به مقدار 156 گرم در 100 میلی لیتر آب افزایش خواهد داد.

مشخصات کربنات پتاسیم

همانگونه که در متن نیز به آن اشاره نمودیم کربنات پتاسیم یکی از مواد شیمیایی پرکاربرد در صنایع گوناگون در نظر گرفته می شود. این ماده شیمیایی با مشخصات ساختاری خاصی که دارد به راحتی قابل استفاده در این صنایع می باشد. به طور کلی از مهمترین ویژگی های ساختاری این ماده شیمیایی می توان به انحلال پذیری بالای آن در آب اشاره نمود. البته در کل این ماده شیمیایی توانایی انحلال در انواع حلال های شیمیایی نشان می دهد که این ماده در دمای محیطی یا همان دمای معادل 25 درجه سانتی گراد دارای میزان انحلال پذیری معادل 3/11 گرم بر 100 میلی لیتر از حلال مورد نظر می باشد. در بیشتر منابع میزان خلوص تعیین شده برای این ماده شیمیایی معادل 99 درصد تعریف شده است.

از بارزترین مشخصات ساختاری این ماده ی شیمیایی می توان به عدم اشتعال زا بودن آن اشاره نمود. ترکیب همزمان حلال متانول با کربنات پتاسیم می تواند یک ساختار بسیار قلیایی را ایجاد نماید. در واقع این ترکیب را از واکنش پذیری و جذب دو ماده هیدروکسید پتاسیم با دی اکسید کربن نیز می توان در محیط های آزمایشگاهی تولید نمود. ساختار ترکیب حاصل به شکل محلول و یا نیمه جامد مشاهده می شود و می توان از آن در بسیاری از صنایع تولیدی و تبدیلی به کرات استفاده نمود.

ویژگی های کربنات پتاسیم

تولید اولیه ی کربنات پتاسیم به سال 1970 برمی گردد. در اسناد تاریخی ثبت اختراعات در قاره آمریکا برای اولین بار تولید این محصول به نام ساموئل هاپکینز ثبت گردیده است. در آن زمان تولید این محصول فرایندی سخت و زمان بر بوده است. در واقع اولین بار ساموئل هاپکینز این محصول را از انتقال حرارت بسیار بالا و پخت خاکستر مروارید تولید نموده است. در آن سالها از این محصول  در صنایع گوناگونی مانند صنایع غذایی بسیار استفاده می شده است. به شکلی که یکی از مواد اولیه برای تولید نان های سریع و تخمیری همین ماده شیمیایی بوده است. امروزه تولید این محصول بسیار تغییر کرده است. به شکلی که امروزه این محصول را از طریق فرآیند الکترولیز و با استفاده از ماده ی اولیه ای مانند کلرید پتاسیم تولید می نمایند. طی فرآیند الکترولیز کلرید پتاسیم ما شاهد تولید هیدروکسید پتاسیم می باشیم.

در نهایت با انتقال و ایجاد واکنش میان هیدروکسید پتاسیم و دی اکسید کربن ما شاهد تولید کربنات پتاسیم می باشیم. البته این محصول خود نیز به عنوان پایه ی اولیه برای تولید سایر فرآورده های دارای عنصر پتاسیم نیز در نظر گرفته می شود. شاید بتوان علت اصلی این امر را در ویژگی های کربنات پتاسیم یافت. انحلال پذیری بالا و ساختار مولکولی خاص این ماده سبب شده است تا بتوان از آن در بسیاری از فرآیندهای تولیدی و تبدیلی استفاده نمود.

کاربرد کربنات پتاسیم

کربنات پتاسیم در صنایع گوناگون برای استفاده های متعددی مورد کاربرد قرار می گیرد. برای مثال بیشترین کاربرد این محصول در صنایع داروسازی برای ایجاد محیطی خشک و یا برای استفاده از عنصر پتاسیم در سایر فرآورده های تولیدی می باشد. ساختار متمایز و ویژگی های کربنات پتاسیم سبب شده است تا کاربران از آن در فرایندهای متعددی استفاده نمایند. برای عمده ی کاربرد این محصول می توان مثال های فراوانی را قید نمود. شاید بهترین مثال برای کاربرد گسترده این محصول در صنایعی مانند تولید صابون، استفاده در ترکیبات خاموش کننده های آتش، استفاده از آن به عنوان ماده اولیه در شیشه های مقاوم به حرارت و حتی تغییر در ساختار آب و تبدیل آب سخت به آب قابل استفاده اشاره نمود.

بررسی روش تولید این محصول

همانگونه که در بخش قبل نیز به آن اشاره نمودیم تولید کربنات پتاسیم از طریق فرآیند الکترولیز حاصل می گردد. در این فرایند ما شاهد می باشیم که عنصر هیدروکسید پتاسیم در واکنش با دی اکسید کربن سبب تولید همزمان کربنات پتاسیم و آب می شود. البته امروزه در روش تولید این محصول تغییرات اساسی ایجاد شده است. به شکلی که امروزه برای تولید این ماده شیمیایی از راکتورهای بستر سیال استفاده می گردد.

شکل جدید تولید کربنات پتاسیم به صورتی می باشد که آب به عنوان یکی از محصولات حاصل از واکنش از چرخه تبدیلی مواد حذف گردیده است. البته تمامی این روش ها بیشتر در مقیاس محدود کاربردی می باشند و امروزه روش های صنعتی نیز برای تولید این محصول وجود دارد. در این روش از فرایند الکترولیز در ماده اولیه ی پتاسیم کلرید استفاده می شود. حاصل این فرایند شیمیایی نیز تولید همزمان سه ماده هیدروژن، کلر و کربنات پتاسیم می باشد. البته هر یک از این مواد در جایگاه متفاوتی توسط کاربران قاب استفاده و بهره برداری می باشند.

بررسی برخی کاربردهای عمده ی این محصول در صنایع گوناگون

کاربرد کربنات پتاسیم در طیف وسیعی از صنایع صنعتی و خوراکی مشاهده می شود. یکی از صنایعی که بیشترین میزان استفاده از این محصول را در آن شاهد می باشیم صنایع غذایی می باشد. مشاهدات صورت گرفته در زمینه کاربرد این محصول در صنایع غذایی نشان می دهد که در بسیاری از موارد از این محصول به عنوان یک افزودنی خوراکی استفاده می نمایند. برای درک بهتر این موضوع می توان به کاربرد این محصول در تولید کشمش سبز در صنایع تبدیلی محصولات کشاورزی اشاره نمود.

یکی دیگر از کاربردهای عمده ی کربنات پتاسیم برای کاهش سختی آب می باشد. در واقع گاهی حضور برخی یون های مثبت مانند کلسیم و منیزیم سبب تغییر در ساختار، خواص شیمیایی و فیزیکی آب می شود، وجود اینگونه عناصر در ساختار آب می تواند تا حد قابل توجهی زندگی روزانه ما را تحت الشعاع قرار دهد. برای مثال وجود آب با سختی بالا در مصارف روزانه سبب ایجاد رسوب بر سطح ظروف به ویژه ظروف شیشه ای می شود، همین امر سبب شده تا تولیدکنندگان مواد شوینده با افزودن میزان قابل کنترلی از این ماده به محصولات شوینده تا حد قابل توجهی اینگونه مشکلات را کنترل نمایند.

البته از این محصول در صنایع دیگری مانند صنایع نساجی، صنایع آرایشی و بهداشتی، صنایع تولید شیشه، صنایع تولید مهارکننده های سوختی، صنایع جوشکاری، صنایع تولید محصولات رطوبت گیر و همچنین در تولید انواع لامپ های کاتدی و ژنراتورها نیز استفاده می شود.

آیا کاربرد این محصول برای حفظ سلامت انسان ها مضر می باشد؟

همانگونه که در متن نیز به آن اشاره نمودیم عمده ی کاربرد کربنات پتاسیم در صنایع غذایی به عنوان یک افزودنی خوراکی در ساختار موادغذایی می باشد. حال باید به این نکته توجه نمود که در این شرایط گاها تاثیر کاربرد اینگونه مواد بر سطح سلامت افراد به یک سوال اساسی برای اغلب ما تبدیل خواهد شد. در پاسخ به این پرسش می توان اینگونه بیان نموده که مصرف طولانی مدت این ماده در صنایع غذایی تا به امروز هیچگونه عارضه مخربی را به همراه نداشته است. عموما مواد شیمیایی که دارای ساختار کربناتی می باشند بر اساس درجه بندی سازمان غذا و دارو در لیست مواد بی خطر طبقه بندی می شوند. همین امر نیز سبب شده است تا این محصول از محصولات بی خطر در تولید محصولات غذایی، آرایشی و بهداشتی دسته بندی گردد.