- Structuur
- Nomenclatuur
- Eigendommen
- Fysieke toestand
- Molecuulgewicht
- Smeltpunt
- Dichtheid
- Oplosbaarheid
- pH
- Andere eigenschappen
- Gedrag bij verhitting
- Het verkrijgen van
- Toepassingen
- In verschillende toepassingen
- In de polymeerindustrie
- In wetenschappelijke en medische onderzoekslaboratoria
- Bij de industriële productie van antilichamen
- In antivriesmengsels
- Hoe het werkt als antivries
- Referenties
Het kaliumacetaat is een organische verbinding die bestaat uit een kaliumion K + en een acetaat-ion CH 3 COO - . De chemische formule is CH 3 COOK, of KCH 3 COO, of ook C 2 H 3 KO 2 . Het is een kleurloze of witte kristallijne vaste stof, zeer oplosbaar in water.
Het wordt gebruikt om de zuurgraad van bepaalde industrieel bewerkte voedingsmiddelen te reguleren. Vanwege zijn grote affiniteit met water, wordt het in laboratoria of in bepaalde processen gebruikt om water te absorberen uit andere verbindingen, zoals voor het dehydrateren van alcohol.
KCH 3 COO kaliumacetaat wordt gebruikt om de zuurgraad van sommige bewerkte voedingsmiddelen te reguleren. Auteur: RitaE. Bron: Pixabay.
Kaliumacetaat neemt deel aan sommige chemische reacties als versneller hiervan en aan de synthese van organische verbindingen. Het maakt het ook mogelijk om de vorming van antilichamen (natuurlijke stoffen die infecties bestrijden) te verhogen bij industriële methoden om ze te produceren.
Zijn eigenschappen bij zeer lage temperaturen maken het een goede kandidaat voor gebruik in smeltende mengsels van ijs op betonwegen in zeer koude klimaten. Volgens geraadpleegde bronnen wordt het ook gebruikt in brandbestrijdingsmiddelen en in assemblages om cellen in microscopen te observeren.
Structuur
Kaliumacetaat bestaat uit een K + kaliumkation en een CH 3 COO - acetaatanion . Dit laatste is de geconjugeerde base van azijnzuur CH 3 COOH. Het acetaat ion CH 3 COO - wordt gevormd door een methyl- -CH 3 gekoppeld aan een carboxylaat -COO- - .
De vereniging tussen beide ionen is elektrostatisch of ionisch, dat wil zeggen de vereniging tussen een positief en een negatief ion.
Structuur van kaliumacetaat CH 3 COOK. SSzilver. Bron: Wikimedia Commons.
Nomenclatuur
- Kaliumacetaat
- Kaliumethanoaat
- Kaliumzout van azijnzuur
- AcOK
- KOAc
Eigendommen
Fysieke toestand
Kleurloze of witte kristallijne vaste stof.
Molecuulgewicht
98,14 g / mol
Smeltpunt
292 ºC
Dichtheid
1,6 g / cm 3
Oplosbaarheid
Zeer oplosbaar in water: 256 g / 100 ml bij 20 ° C.
pH
Een 5% waterige oplossing van kaliumacetaat heeft een pH van 7,5-9,0.
Andere eigenschappen
Soms heeft het een vage azijngeur. In 10% -oplossing tast het geen aluminium aan bij kamertemperatuur, maar bij 60-70 ° C wordt het metaal donkerder en krijgt het putjes.
Bij concentraties van 20% of meer treedt oppervlakteaanslag op aluminium op bij elke temperatuur.
Kaliumacetaat (AcOK) is zeer goed oplosbaar in water. Het heeft een hydraat: KCH 3 COO.1,5H 2 O, de vaste stof die wordt verkregen wanneer het kristalliseert uit de waterige oplossingen van AcOK.
Gedrag bij verhitting
Als het gehydrateerde kaliumacetaat (AcOK) (KCH 3 COO.1,5H 2 O) wordt verwarmd, begint het bij een temperatuur van 40 ° C het hydratatiewater te verliezen.
KCH 3 COO. 1,5H 2 O → KCH 3 COO + 1,5H 2 O ↑
Als watervrij kaliumacetaat wordt verwarmd (zonder water: KCH 3 COO), begint het bij een temperatuur van 340 ° C te ontbinden en vormt het K 2 CO 3 kaliumcarbonaat volgens de volgende reactie:
2 KCH 3 COO + 4 O 2 → K 2 CO 3 + 3 H 2 O + 3 CO 2 ↑
Het verkrijgen van
Het kan worden bereid door de werking van kaliumhydroxide KOH op verschillende verbindingen, zoals azijnzuur CH 3 COOH, azijnzuuranhydride (CH 3 CO) 2 O en ammoniumacetaat CH 3 COONH 4 .
KOH + CH 3 COOH → CH 3 COOK + H 2 O
Het kan ook worden verkregen door kaliumcarbonaat K 2 CO 3 of kaliumbicarbonaat KHCO 3 te laten reageren met azijnzuur CH 3 COOH.
KHCO 3 + CH 3 COOH → CH 3 COOK + H 2 O + CO 2 ↑
Kaliumacetaat kan worden gekristalliseerd uit een waterige oplossing om het in hoge zuiverheid te verkrijgen.
Toepassingen
In verschillende toepassingen
Kaliumacetaat wordt in de voedingsmiddelenindustrie gebruikt als zuurteregelaar. Het wordt gebruikt als droogmiddel in chemische methoden om de waterdampdoorlaatbaarheid van sommige weefsels te meten.
Het dient als een dehydratatiemiddel voor ethanol bij de productie van deze alcohol uitgaande van lignocellulose, een materiaal dat is afgeleid van hout.
Het wordt gebruikt om antibiotica te maken en wordt veel gebruikt in brandblusapparatuur.
In de polymeerindustrie
Het wordt gebruikt om polyurethanen te recyclen omdat het dient om de hydrolyse- en glycolysereacties van genoemde polymeren te katalyseren of te versnellen zodat ze alcoholen en aminen worden.
Het wordt ook gebruikt bij de productie van organische siliconenharsen.
In wetenschappelijke en medische onderzoekslaboratoria
Kaliumacetaat met een hoge zuiverheid wordt in laboratoria gebruikt als reagens in de analytische chemie. Tevens om medisch-wetenschappelijk onderzoek uit te voeren.
In histopathologische laboratoria dient het om een pH-neutraal medium te garanderen in microscoopopstellingen.
Kaliumacetaat heeft veel toepassingen in chemische en medische onderzoekslaboratoria. Auteur: Michal Jarmoluk. Bron: Pixabay.
Het wordt gebruikt voor de synthese van heterocyclische organische verbindingen, dit zijn verbindingen met cycli van verschillende grootte.
Bepaalde micro-elektroden die dienen om de elektrische eigenschappen van cellen te bestuderen, zijn gevuld met een geconcentreerde oplossing van kaliumacetaat.
Bij de industriële productie van antilichamen
Kaliumacetaat wordt gebruikt voor de productie op grote schaal van monoklonale antilichamen (die afkomstig zijn uit dezelfde stamcel) in celculturen. Het maakt het mogelijk om de synthese of vorming van antilichamen te stimuleren.
Antilichamen zijn stoffen die door sommige cellen in het bloed worden aangemaakt om infecties door virussen of bacteriën te bestrijden.
Artistiek beeld van antilichamen. Natriumacetaat KCH 3 COO dient bij de productie van antilichamen in grote hoeveelheden. BlitzKrieg 1982. Bron: Wikimedia Commons Hoewel kaliumacetaat (AcOK) celgroei remt of vertraagt en de celdichtheid verlaagt, neemt de productiviteit van antilichamen per cel toe.
Tekening van antilichaamaanval tegen sommige bacteriën. SA1590. Bron: Wikimedia Commons.
In antivriesmengsels
Kaliumacetaat is gebruikt in mengsels tegen ijsvorming om ze te gebruiken om ijs op wegen en betonnen trottoirs te smelten en zo veilig gebruik mogelijk te maken.
Tijdens het winterseizoen zijn de wegen gevuld met sneeuw en ijs. Kaliumacetaat kan in dergelijke gevallen nuttig zijn. Auteur: S. Hermann & F. Richter. Bron: Pixabay.
De keuze van kaliumacetaat (AcOK) voor deze toepassing is te wijten aan het feit dat een 50 gew.% Waterige oplossing van AcOK eutectisch is en een smeltpunt heeft van -62 ° C. Dat betekent dat zelfs bij temperaturen tot -62 ° C de oplossing gesmolten blijft.
Een eutecticum is een homogeen mengsel van componenten dat het laagste smeltpunt heeft van alle mogelijke mengsels hiervan, inclusief dat van de zuivere componenten.
Hoe het werkt als antivries
Kaliumacetaat (AcOK) heeft een zeer goed vermogen om ijs te smelten.
Bij -5 ° C kan het 11,5 kg ijs smelten voor elke kg AcOK. Deze eigenschap neemt af naarmate de temperatuur daalt, maar zelfs bij -50 ° C heeft het de mogelijkheid om 1,3 kg ijs te smelten voor elke kg AcOH.
Bij -5 ° C is deze capaciteit vergelijkbaar met die van natriumchloride of keukenzout (NaCl), terwijl deze vanaf -30 ° C deze ruimschoots overschrijdt.
Kaliumacetaat laat ijs smelten op bevroren wegen. Auteur: Markus Sch. Bron: Pixabay.
Bij de proeven die met AcOK samen met andere verbindingen werden uitgevoerd, werd echter een zekere mate van corrosie van de cementoppervlakken waargenomen, en daarom werd overwogen om anticorrosiemiddelen aan de antivriesmengsels toe te voegen.
Aan de andere kant is het mengsel van kaliumacetaat (CH 3 COOK) met kaliumformiaat (HCOOK) een uitstekende antivries en heeft geen anticorrosief middel nodig.
Referenties
- Baker, FJ et al. (1976). Kleuringsprocedures. Waterige bergingsmiddelen. In Inleiding tot medische laboratoriumtechnologie (vijfde editie). Opgehaald van sciencedirect.com.
- Hassan, AA et al. (2018). Indazolen: synthese en bindingvormende heterocyclisatie. In Advances in heterocyclische chemie. Opgehaald van sciencedirect.com.
- Amerikaanse National Library of Medicine. (2019). Kaliumacetaat. Opgehaald van pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Das, A. en Alagirusamy, R. (2010). Vochtoverdracht. Droogmiddel omgekeerde beker-methode. In Science in Clothing Comfort. Opgehaald van sciencedirect.com.
- Vargel, C. (2004). Carboxilzuur en hun derivaten. Acetaten. In corrosie van aluminium. Opgehaald van sciencedirect.com.
- Cuevas, J. (2014). Elektrofysiologische opnametechnieken. Intracellulaire opnametechnieken. In referentiemodule in biomedische wetenschappen. Opgehaald van sciencedirect.com.
- Fink, JK (2018). Poly (urethaan) s. Recycling. Solvolysis. In Reactive Polymers: Fundamentals and Applications (Third Edition). Opgehaald van sciencedirect.com.
- Fong, W. et al. (1997). Optimalisatie van de productie van monoklonale antilichamen: gecombineerde effecten van kaliumacetaat en perfusie in een geroerde tankbioreactor. Cytotechnology 24: 47-54. Opgehaald van link.springer.com.
- Danilov, VP et al. (2012). Reagentia tegen ijsvorming bij lage temperatuur in waterige zoutsystemen die acetaten en formiaten bevatten. Theoretische grondslagen van chemische technologie, 2012, deel 46, nr. 5, blz. 528-535. Opgehaald van link.springer.com.
- Fakeev, Aet al. (2012). Onderzoek en ontwikkeling van methoden voor kaliumacetaat van hoge zuiverheid. Journal of Applied Chemistry, 2012, deel 85, nr. 12, blz. 1807-1813. Opgehaald van link.springer.com.