في الكيمياء إن مركب بيكربونات البوتاسيوم عبارة عن مركب غير عضوي، يمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (KHCO3)، وهو عبارة عن مادة بيضاء بلورية قلوية قليلاً ومالحة، يتم إنتاجه عن طريق مرور ثاني أكسيد الكربون عبر محلول مائي من كربونات البوتاسيوم، ويتم استخدامه في الطب كمضاد للحموضة، ولقد تم تسجيله في (FDA) تحت قسم المكونات المناسبة والآمنة والفعالة لمضادات الحموضة التي تصرف بدون وصفة طبية، علما أنه تصنف فئة (FDA) هذه بيكربونات البوتاسيوم كأحد مكونات (GRAS).
بيكربونات البوتاسيوم
- مركب هيدروجين كربونات البوتاسيوم (بيكربونات البوتاسيوم) هو ملح أحادي البوتاسيوم لحمض الكربونيك، وهو مركب كيميائي غير عضوي يمتلك خصائص مبيدات الفطريات ويستخدم في الزراعة العضوية للسيطرة على البياض الدقيقي وجرب التفاح، وله دور كمنظم الحموضة الغذائية وعامل رفع، ومواد عازلة وكيماويات زراعية مضادة للفطريات.
- بيكربونات البوتاسيوم عبارة عن مركب كيميائي له الصيغة (KHCO3)، يتكون من كاتيون البوتاسيوم (K+) وأنيون بيكربونات (HCO3–)، في ظل الظروف القياسية، يوجد بيكربونات البوتاسيوم كمادة صلبة بيضاء، على غرار بيكربونات الصوديوم (صودا الخبز)، يعتبر بيكربونات البوتاسيوم قلويًا بطبيعته، ويستخدم على نطاق واسع كمضاد للحموضة لأنه يمتلك القدرة على تحييد حمض المعدة.
- إن بيكربونات البوتاسيوم لا يستعمل فقط من أجل إنتاج مادة كربونات البوتاسيوم وخلات البوتاسيوم وزرنيخ البوتاسيوم والمواد الخام الأخرى، ولكن أيضًا للأغذية والأدوية ومواد إطفاء الحريق ومضادات الحموضة ومنتجات الشعر والجلد، ولقد تم استخدامه أيضًا في دراسات الاضطرابات الكلوية وعلاقة إصابة العضلات بهذه العملية.
- ولقد ثبت أن بيكربونات البوتاسيوم يثبط نمو الرشاشيات الطفيلية في أجار تشابيك، وكذلك في تخليق الأفلاتوكسين، عادةيتم إنتاج بيكربونات البوتاسيوم عن طريق تفاعل سائل كربونات البوتاسيوم مع ثاني أكسيد الكربون، ثم إعادة بلورته، علما أن جميع المعدات من الإنتاج إلى التعبئة والتغليف مخصصة فقط لبيكربونات البوتاسيوم.
- إن بيكربونات البوتاسيوم هو كاشف يستخدم على نطاق واسع في البحث، يتم استخدامه كعامل مساعد في بلمرة الألياف الاصطناعية ونزع الهيدروجين من الأوليفين، وبيكربونات البوتاسيوم هو دواء فقاعات يستخدم لتحييد الحمض في المعدة وزيادة مستويات البوتاسيوم في أجسامهم التي تعاني من نقص حاد في البوتاسيوم.
- وبشكل عام نظرًا لأن الجسم يحتاج إلى البوتاسيوم من أجل عدد من الوظائف المختلفة، فإنه فمن المهم جدًا أن يتم الحفاظ على مستويات البوتاسيوم الطبيعية في جسم الإنسان، ومع ذلك إذا كنت تتناول دواء متعلق بهذا المركب، فإنه فمن المهم أن تكون على دراية بالمخاطر والآثار الجانبية المحتملة.
خصائص بيكربونات البوتاسيوم
البيانات الكيميائية لبيكربونات البوتاسيوم
1- يمتلك بيكربونات البوتاسيوم الصيغة الكيميائية التالية: (KHCO3).
2- الكتلة المولية 100.115 جرام لكل مول.
3- الكثافة 2.17 جرام لكل سنتيمتر مكعب.
4- نقطة الانصهار 292 درجة مئوية (تبدأ في التحلل عند 100 درجة مئوية).
الخصائص الفيزيائية لبيكربونات البوتاسيوم
1-في درجة حرارة الغرفة يوجد بيكربونات البوتاسيوم (KHCO3) على شكل بلورات بيضاء.
2- لا يحتوي هذا المركب على أي رائحة مميزة ويعتبر عديم الرائحة.
3-عند درجة حرارة 20 درجة مئوية، يكون لبيكربونات البوتاسيوم قابلية ذوبان تبلغ 22.4 جم لكل 100 مل في الماء.
4-حموضة هذا المركب تقابل 10.329.
الخصائص الكيميائية لبيكربونات البوتاسيوم
1-عندما يتفاعل مركب بيكربونات البوتاسيوم مع الأحماض، فإنه يشكل ملح البوتاسيوم مع الحمض، على سبيل المثال، تفاعله مع حمض الهيدروكلوريك ينتج كلوريد البوتاسيوم، والمعادلة الكيميائية لهذا التفاعل هي: (HCl + KHCO3 → KCl + CO2 + H2O).
2- مركب بيكربونات البوتاسيوم غير قابل للذوبان في الكحول ومعظم المذيبات العضوية الأخرى.
3- بيكربونات البوتاسيوم عبارة عن أحد مكونات غراس الغذائية.
4- يظهر بيكربونات البوتاسيوم على شكل بلورات أحادية الميل شفافة عديمة اللون.
5- قابل للذوبان في الماء ولكنه غير قابلة للذوبان في الكحول.
6- بيكربونات البوتاسيوم مستقر في ظل الظروف العادية.
7- لا يحتوي بيكربونات البوتاسيوم على مواد كيميائية سامة ولا يتم إدراجه على أنه مادة مسرطنة أو مادة مسرطنة محتملة.
تحضير بيكربونات البوتاسيوم
عندما يتم معالجة محلول مائي من كربونات البوتاسيوم بغاز ثاني أكسيد الكربون، يتشكل (KHCO3)، ويتم إعطاء المعادلة الكيميائية لهذا التفاعل من خلال التفاعل الكيميائي التالي:
CO2 + K2CO3 + H2O → 2KHCO3
إن المحتوى الحراري القياسي من أجل عملية تشكيل مركب بيكربونات البوتاسيوم يتوافق مع -963.2 كيلوجول لكل مول، وعند تسخينها إلى 120 درجة مئوية، تبدأ بيكربونات البوتاسيوم في الخضوع لتفاعل تحلل لإنتاج الماء وثاني أكسيد الكربون وكربونات البوتاسيوم.
أسلوب الإنتاج
- طريقة الكربنة: من الممكن استخدام كربونات البوتاسيوم كمنتج من ثلاث درجات وكذلك القلويات كمواد خام، بما في ذلك كربونات البوتاسيوم 40٪ إلى 60٪، كبريتات البوتاسيوم 10٪ إلى 15٪، كلوريد البوتاسيوم 3.5٪، يجب تكليسها لإزالة المواد العضوية مع الاستفادة من قابلية الذوبان المختلفة لإزالة كبريتات البوتاسيوم وكلوريد البوتاسيوم.
- يمكن استخدام إضافة حليب الليمون أو كربونات المغنيسيوم من أجل إزالة السيليكون والألمنيوم والفوسفور والشوائب الأخرى من خلال الترشيح بالضغط، يستخدم المرشح بعد التبخر لتحضير محلول كربونات البوتاسيوم بحيث يكون التركيز القلوي الكلي 750 ~ 800 جم لكل لتر (في كربونات البوتاسيوم) قبل إرسالها إلى برج الكربنة.
- تتم الكربنة عند درجة حرارة 50 درجة مئوية أو أعلى وعند ضغط تفاعل 0.4 ميجا باسكال مع إرسال ثاني أكسيد الكربون (تركيز 30٪ أو أكثر)، يتم ترسيب بيكربونات البوتاسيوم باستمرار مع زيادة التركيز، بعد كربنة 5 ~ 6 ساعات، تم فصل السائل الأم عن طريق التبلور وغسله ثم طرده مركزيًا، وتجفيفه عند 80 للحصول على منتج بيكربونات البوتاسيوم، معادلة تفاعلها هي:
K2CO3 + CO2 + H2O → 2KHCO3
- طريقة التبادل الأيوني: إن محلول كلوريد البوتاسيوم هو تيار معاكس يمر عبر عمود التبادل الأيوني بعد إزالة كلا من الكالسيوم والمغنيسيوم، مما يجعل (R-Na) يتحول إلى نوع البوتاسيوم (RK)، يغسل بالماء الطري لإزالة أيونات الكلوريد، واجعل محلول بيكربونات الأمونيوم يتدفق في اتجاه مجرى النهر من خلال عمود تبادل الراتنج، والحصول على محلول مخفف مختلط من بيكربونات البوتاسيوم وبيكربونات الأمونيوم.
- يتحلل المحلول المخفف في الغالب إلى كربونات البوتاسيوم بعد التحلل بالتبخر، يتم إرسال المحلول أيضًا إلى برج الكربنة لكربونات بيكربونات البوتاسيوم، ثم عن طريق التبلور والفصل والغسيل والتجفيف للحصول على منتجات بيكربونات البوتاسيوم، تكون التفاعلات كالتالي:
R-Na + KCl → R-K + NaCl
R-K + NH4HCO3 → R-NH4 + KHCO3
2KHCO3 → K2CO3 + CO2 ↑ + H2O
K2CO3 + CO2 + H2O → 2KHCO3
- يتم الحصول على بيكربونات البوتاسيوم من خلال امتصاص ثاني أكسيد الكربون عبر محلول الإيثانول بنسبة 80٪ من هيدروكسيد البوتاسيوم أو محلول مشبع بكربونات البوتاسيوم كما في المعادلة الكيميائية التالية:
K2CO3 + CO2 + H2O → 2KHCO3
