Kaliumjakso(Kemiallinen kaava: Kio₄) on tärkeä epäorgaaninen yhdiste. Se näyttää väritöntä tai valkoista kiteistä jauhetta ja on tunnettu erittäin voimakkaasta hapettavasta ominaisuudestaan. Sillä on ratkaiseva rooli analyyttisessä kemiassa, etenkin titrausanalyysissä, jossa se toimii ydinreagenssina klassisessa menetelmässä mangaanin - kaliumjaksoismenetelmän määrittämiseksi. Se voi valikoivasti hapettaa Mn²⁺: n purppuran permanganaatti -ioniin (MNO₄⁻), mikä mahdollistaa tarkan kvantitatiivisen analyysin. Lisäksi sitä käytetään myös erilaisten orgaanisten ja epäorgaanisten aineiden hapettumisen määrittämiseen. Sen hapettumiskyky johtuu jodista, joka on +7 hapetustilassa, joka on erityisen vahva happamassa väliaineessa. Reaktio on yleensä vakaa ja selektiivinen. Kaliumjaksoaatilla on alhaisempi liukoisuus veteen verrattuna natriumjaksoontiin, mikä antaa sille edun tietyissä sademäärien erotus- ja puhdistusoperaatioissa. Vahvana hapettimena se aiheuttaa kuitenkin tulen ja räjähdyksen riskin, kun se on sekoitettu palavien materiaalien tai orgaanisten aineiden kanssa, ja asianmukainen varastointi ja käsittely ovat välttämättömiä. Analyyttisen kemian lisäksi sitä käytetään myös lievänä hapettimena orgaanisessa synteesissä ja sitä käytetään desinfioinnin ja akkujen valmistuksessa, mutta sen sovellus vaatii aina tiukkaa huomiota sen syövyttämiseen ja mahdollisiin vaaroihin.
|
|
|
| Kemiallinen kaava | Iko4 |
| Tarkka massa | 229.85 |
| Molekyylipaino | 230.00 |
| m/z | 229.85 (100.0%), 231.85 (7.2%) |
| Alkuainianalyysi | I, 55.18; K, 17.00; O, 27.82 |
Hapettava aine
Käytetään ensisijaisesti hapettumisaineena erilaisissa kemiallisissa reaktioissa.
Se voi hapettaa mangaaniyhdisteitä permanganaateiksi, mikä on yksi sen merkittävistä sovelluksista.
Se toimii myös hapettavana aineena orgaanisille yhdisteille, mikä mahdollistaa laajan valikoiman hapettumisreaktioita orgaanisessa synteesissä.
Analyyttinen reagenssi
Käytetään reagenssina kolorimetrisiin määrityksiin, etenkin mangaanin määrittämiseen.
Sen reaktio spesifisten yhdisteiden kanssa voi tuottaa erillisiä värimuutoksia, joita voidaan käyttää kvantitatiivisesti tiettyjen aineiden läsnäolon analysoimiseksi.
Teollisuussovellus
Käytetään tiettyjen kemikaalien ja välituotteiden tuotannossa.
Se voi löytää myös sovelluksia vedenkäsittelyprosesseissa, joissa sen hapettavia ominaisuuksia voidaan käyttää epäpuhtauksien ja epäpuhtauksien poistamiseen.
Laboratoriokäyttö
Yleisesti käytetty laboratorioissa standardiliuosten valmistukseen ja erilaisten kemiallisten kokeiden suorittamiseen.
Sen kaivo - määritellyt kemialliset ominaisuudet tekevät siitä arvokkaan työkalun tutkimus- ja kehitysympäristössä.
Permanganaatin reaktioprosessi
Manganaatin hapetusprosessi permanganaattiin käyttämälläkaliumjaksoSisältää kemiallisen reaktion, jossa jaksotettu anioni (IO4-) toimii hapettavana aineena, hyväksyy elektronit manganaatti-ionista. Happamassa liuoksessa sillä on voimakkaita hapettumisominaisuuksia, mikä mahdollistaa manganaatin (mn 2+) muuntamisen permanganaatiksi (MNO4-).
Reagenssien valmistus
Se ja sopiva manganaattisuola (kuten mangaaninen sulfaatti, MNSO4) liuotetaan happamaan vesiliuokseen. Happovalinta voi vaihdella, mutta rikkihappoa (H2SO4) käytetään yleisesti.
01
Reaktion aloittaminen
Kun liuokset ja manganaattisuola sekoitetaan hapon läsnä ollessa, hapettumisreaktio alkaa. Periaatioanioni hyväksyy manganaatti -ionin elektronit aiheuttaen manganaatti -ionin hapettumistilaa kasvavan +2 +7, muodostaen siten permanganaatin.
02
Permanganaatin muodostuminen
Reaktion edetessä liuoksen väri voi muuttua permanganaatin muodostumisen vuoksi, jolla on violetti - punainen ulkonäkö. Tätä värimuutosta voidaan käyttää reaktion etenemisen indikaattorina.
03
Eristys ja puhdistus
Kun reaktio on valmis, permanganaattituote voidaan eristää ja puhdistaa erilaisilla kemiallisilla erotustekniikoilla, kuten saostumisella, suodatuksella ja kiteytymisellä.
04
menetelmä mangaanin määrittämiseksi
- Reagenssit: Kaliumjakso, rikkihappo, fosforihappo, typpihappo, natriumnitriitti, mangaanin vakioliuos, tislattu vesi jne.
- Laitteet: Spektrofotometri, kolorimetriset kyvetteet, elektroninen tasapaino, lämmityslevy, tilavuuspukut, pipettit jne.
- Suhteellisen puhtaille vesinäytteille voidaan suorittaa suora näytteenotto ja mittaus.
- Säädä pH neutraaliksi voimakkaasti happamissa tai alkalisissa vesinäytteissä ennen mittausta.
- Vesinäytteille, jotka sisältävät suspendoituneita kiinteitä aineita ja orgaanisia aineita, tarvitaan asianmukaista esikäsittelyä (esim. Digestio väkevöityllä typpihapolla ja pH: n säätäminen neutraaliksi).
Näytteen liukeneminen:
- Punnitse tietty määrä näytettä (esim. 1,0000 g) ja aseta se dekanteriin.
- Lisää sekoitettu happo (fosforihappo, rikkihappo, typpihappo) ja lämpöä näytteen liuottamiseksi kokonaan.
Hapetus kaliumin jaksotuksella:
- Lisää tietty määrä (esim. 0,5 g) liuokseen ja lämmitä kiehua tiettyyn ajanjaksoon (esim. 5 minuuttia) lisäämällä jatkuvasti kiehuvaa vettä tilavuuden ylläpitämiseksi.
- Anna liuoksen jäähtyä huoneenlämpötilaan.
Värikehitys ja mittaus:
- Siirrä liuos tilavuuspulloon ja laimenna merkki tislatulla vedellä.
- Sekoita hyvin ja valitse liuoksen värin voimakkuuden perusteella kolorimetrinen kyvet, jolla on sopiva optinen reitin pituus (esim. 50 mm tai 10 mm).
- Mittaa liuoksen absorbanssi spektrofotometrillä aallonpituudella 530 nm.
Tyhjä korjaus:
- Valmista tyhjä ratkaisu noudattamalla samaa menettelyä, mutta lisäämättä näytettä.
- Mittaa tyhjän liuoksen absorbanssi ja vähennä se näyteliuoksen absorbanssista korjatun absorbanssin saamiseksi.
Mangaanipitoisuuden laskenta:
- Käytä pre - valmistettua työkäyrää tai kalibrointikäyrää määrittääksesi näytteen mangaanipitoisuuden korjatun absorbanssin perusteella.
Tätä menetelmää voidaan soveltaa suodattavan ja kokonaismangaanin määrittämiseen juomavedessä, pintavedessä, pohjavedessä ja teollisuusjätevesissä. Pienin havaitsemisraja on tyypillisesti 0,02 mg/l, ja määrityksen yläraja on 3 mg/l (tai jopa 9 mg/l käytettäessä 10 mm: n optisen polun kyvetistä).
Kaliumjakso, monipuolinen kemiallinen yhdiste, palvelee useita tarkoituksia sen analyyttisten sovellusten ulkopuolella. Ensisijaisesti sillä on ratkaiseva rooli orgaanisten yhdisteiden synteesissä, etenkin alkoholien ja alkeenien hapettumisessa. Alkoholit, jotka ovat orgaanisia yhdisteitä, jotka sisältävät hydroksyyliryhmän (- OH), käyvät läpi hapettumisreaktioita, kun niitä käsitellään, mikä johtaa usein aldehydien, ketonien tai karboksyylihappojen muodostumiseen. Samoin alkeenit, joille on ominaista hiili - hiilisidokset, reagoivat sen kanssa näiden kaksoissidosten pilkkoutumiseen, mikä johtaa dikarboksyylihappojen muodostumiseen.
Sen käytön lisäksi orgaanisessa synteesissä sitä käytetään myös muiden jodin - valmistukseen. Tähän voi liittyä reaktioita, joissa jakso-ioni (IO4-) siirtää jodiatomeja tai happiatomeja muihin molekyyleihin, muodostaen erilaisia jodiyhdisteitä, joilla on erilaiset toiminnallisuudet ja sovellukset.
Lisäksi se löytää kapean tietyistä valokuvausprosesseista. Vaikka erityinen rooli voi vaihdella riippuen käytetystä valokuvaustekniikasta tai materiaalista, sen osallistuminen hyödyntää usein sen kemiallisia ominaisuuksia valokuvausprosessin parantamiseksi tai muokkaamiseksi. Sitä voidaan esimerkiksi käyttää hapettavana aineena tai komponenttina ratkaisujen kehittämisessä tai kiinnittämisessä.
Kaliumjaksoisaatulla (KIO ₄), tärkeänä korkean valentin jodiyhdisteenä, on laaja sovellusarvo analyyttisessä kemiassa, orgaanisessa synteesissä ja materiaalitieteessä. Sen vahvat hapettavat ominaisuudet ja erityinen reaktiivisuus tekevät siitä välttämättömän reagenssin kemiallisessa tutkimuksessa ja teollisuustuotannossa. Sen löytö voidaan jäljittää siihen liittyvään tutkimukseen jodielementin löytämisen jälkeen. Vuonna 1811 ranskalainen kemisti Bernard Courtois löysi jodin ensimmäisen kerran kaliumnitraatin valmistuksen aikana. Myöhemmin tutkijat alkoivat systemaattisesti tutkia erilaisia jodiyhdisteitä. Vuonna 1825 saksalainen kemisti Justus Von Liebig havaitsi ensin kaliumjaksoavan esiintymisen tutkiessaan jodia, mutta ei pystynyt eristämään puhtaan kaliumiaksoaikaa tuolloin. Vuonna 1833 ranskalainen kemisti Auguste Laurent valmisti menestyksekkäästi kaliumjaksoaikaa ensimmäistä kertaa tutkiessaan happea -, joka sisältää jodin happoja. Hän sai tämän yhdisteen elektrolysoimalla kaliumjodaaattiliuosta ja kuvasi sen ominaisuuksia alustavasti. 1840 -luvulla redox -teorian perustamisen myötä tutkijat alkoivat ymmärtää kaliumjaksoavan olemusta vahvana hapettimena. 1800 -luvun puolivälissä tai lopulla rakenteellisen kemian kehittyessä kaliumjakson molekyylirakenne selvitettiin vähitellen. Vuonna 1860 brittiläinen kemisti Edward Frankland määritti korkean jodate -ionin (IO ₄⁻) tetraedrisen rakenteen systemaattisten hapettumiskokeiden avulla. Tämä löytö loi perustan periaasisuolojen kemiallisten ominaisuuksien ymmärtämiselle. Vuonna 1872 venäläinen kemisti Alexander Butlerov tutki systemaattisesti systemaattisesti kalium -jaksotuksen lämpöhajoamisominaisuuksia ja havaitsi, että se hajoaa kaliumjodaatiksi ja happea korkeissa lämpötiloissa. 1880 -luvulla ruotsalainen kemisti Svante Arrhenius käytti kaliumjaksaajaa malliyhdisteenä todentamaan sen dissosiaatiokäyttäytymistä vesiliuoksissa tutkiessaan elektrolyyttiliuoksien teoriaa.
Kaliumjaksoavan teollisuustuotanto on käynyt läpi useita tärkeitä vaiheita:
1. Varhaisimmassa teollisuustuotannossa käytettiin Laurentin ehdottamaa elektrolyysimenetelmää, joka hapeutti kaliumjodatiliuosta platinaelektrodilla. Tällä menetelmällä on suuri energiankulutus ja alhainen tehokkuus, mutta se tarjoaa mahdollisuuden teollisuustuotantoon.
2.Joissa 1905 saksalainen kemisti Fritz Haber kehitti kloorihapetusmenetelmää, parantaen huomattavasti tuotannon tehokkuutta:
2Kio₃ + Cl₂ + 2 KOH → 2Kio₄ + 2 Kcl + H₂O
Tästä menetelmästä tuli päätuotantoprosessi 1900 -luvun alkupuolella.
3. 1950 -luvulla amerikkalainen kemisti Henry Taube paransi elektrolyysiprosessia käyttämällä lyijyoksidianodeja ja pulssivirtatekniikkaa, mikä lisäsi nykyisen tehokkuuden yli 85%: iin.
4.Vuissa 2005 japanilaiset kemistit kehittivät katalyyttisen järjestelmän käyttämällä persulfaattia hapettimena, saavuttaen tehokkaan muuntamisen lievissä olosuhteissa
Kio₃ + k₂s₂o₈ → Kio₄ + 2 khso₄
Suositut Tagit: Kaliumjakso-CAS 7790-21-8, toimittajat, valmistajat, tehdas, tukkumyynti, osta, hinta, irtotavara, myytävänä