Kaliumkarbonat

Strukturformel
Allgemeines
Name	Kaliumcarbonat
Andere Namen	Pottasche kohlensaures Kalium E 501
Summenformel	K2CO3
CAS-Nummer	584-08-7
Kurzbeschreibung	weißes, kristallines Pulver
Eigenschaften
Molare Masse	138,20 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	2,428 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	891 °C[1]
Siedepunkt	Zersetzung
Löslichkeit	sehr gut in Wasser (1120 g/l[1]), unlöslich in Alkohol
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung [1] Reizend (Xi) R- und S-Sätze R: 36/37/38 S: 22-26
LD50	1870mg·kg−1 (Ratte, oral) [2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Kaliumcarbonat (Pottasche), K₂CO₃, das Kaliumsalz der Kohlensäure bildet ein weißes, hygroskopisches Pulver mit einer Schmelztemperatur von 891 °C und einer Dichte von 2,428 g·cm⁻³. Der Name Pottasche stammt von der alten Methode der Anreicherung von Kaliumcarbonat aus Holzasche mittels Lösung der Salze durch Auswaschen mit Wasser und anschließendem Eindampfen in Töpfen (Pötten). Der traditionelle Name stand auch Pate für den englischen Namen von Kalium: potassium.

Verhalten

In Wasser ist es sehr leicht und gut löslich (1120 g/l). Durch Hydrolyse reagiert die Lösung wegen der Bildung von Kaliumhydroxid alkalisch:

$\mathrm{K_2CO_3 + H_2O \rightarrow KHCO_3 + KOH}$.

Kaliumcarbonat reagiert mit Wasser zu Kaliumhydrogencarbonat und Kaliumhydroxid.

Mit Säuren entstehen unter Kohlendioxidentwicklung die entsprechenden Kaliumsalze. Bei Raumtemperatur kristallisiert es als Dihydrat aus der wässrigen Lösung.

Vorkommen

• in einigen Binnengewässern (Totes Meer, Wüste Lop Nor)
• in einigen kleineren Lagerstätten
• In Asche

Gewinnung

Kaliumcarbonat lässt sich nicht wie Natriumcarbonat nach dem Ammoniak-Soda-Verfahren gewinnen, da das Zwischenprodukt Kaliumhydrogencarbonat (KHCO₃) zu gut löslich ist.

• Carbonisierung von Kalilauge:

$\mathrm{2 \ KOH + CO_2 \rightarrow K_2CO_3 + H_2O}$

Als CO₂-Quelle nutzt man überwiegend Verbrennungsgase.

• Reaktion von Kalkmilch (Calciumhydroxid-Lösung) mit Kaliumsulfat und Kohlenmonoxid bei 30 bar (Formiatverfahren). Das abgetrennte Kaliumformiat wird anschließend oxidativ calciniert:

$\mathrm{K_2SO_4 + Ca(OH)_2 + 2 \ CO \rightleftharpoons CaSO_4 +2 \ HCOOK}$

$\mathrm{2 \ HCOOK + O_2 \rightleftharpoons K_2CO_3 + CO_2 + H_2O}$

• Auslaugen von Pflanzenasche und anschließendes Eindampfen (historisch, technisch keine Bedeutung mehr)

Verwendung

• Herstellung von Schmierseifen
• Düngemittel für saure Böden
• Herstellung von Kaligläsern
• Herstellung von Farben
• Herstellung von fotografischen Entwicklern
• wasserfreies Kaliumcarbonat wird im Laborbereich auch als Trocknungsmittel eingesetzt.
• Triebmittel für Flachgebäck („Plätzchen“, besonders Weihnachtsbäckerei) und Teige mit hohem Zuckergehalt.
• Behandlung von Kakao
• Neutralisationsmittel bei der Verwendung von Salzsäure (E 507) als 'Aromaverstärker'.
• Schnelltrocknung von Rosinen: Durch Entfernen der natürlichen Wachsschicht der Trauben verdunstet die Feuchtigkeit leichter.
• als Ausgangsprodukt für andere Kaliumverbindungen.
• Zum Entfernen von Krusten aus Töpfen: 1 Essl. auf die Kruste im Topf geben, über Nacht stehen lassen und am nächsten Tag mit einer Tasse Wasser aufkochen; die Rückstände lösen sich flockig vom Topfboden.
• Trennmittel für Gipsabgüsse (Bildhauerei)
• Elektrolytbestandteil in Schmelzcarbonatbrennstoffzellen
• Zusatzstoff für die Einnahme von bestimmten Suchtmitteln
• Zusatzstoff in manchen Handwasch-Flüssigseifen

Soda-Pottasche-Aufschluss

Der Soda-Pottasche-Aufschluss wird für schwerlösliche (Erdalkali-)Sulfate, hochgeglühte (saure oder amphotere) Oxide, Silicate und Ag-Halogenide verwendet; der Aufschluss findet in einer Na₂CO₃/K₂CO₃-Schmelze statt. ZrO₂, Zr₃(PO₄)₄, Al₂O₃, Cr₂O₃ und Fe₂O₃ werden nur teilweise gelöst. Für diesen Schmelzeaufschluss verwendet man Soda und Pottasche im Gemisch, weil damit eine Schmelzpunkterniedrigung gegenüber reinen Salzen zu erhalten ist (Eutektisches Gemisch). Zudem drängt der enorme Carbonatüberschuss das Reaktionsgleichgewicht auf die Produktseite.

Ein Beispiel für Sulfate:

$\mathrm{BaSO_4 + Na_2CO_3 \rightleftharpoons BaCO_3 + Na_2SO_4}$

Quellen

1. ↑ ^{a b c d} Eintrag zu Kaliumcarbonat in der GESTIS-Stoffdatenbank des BGIA, abgerufen am 24.8.2007 (JavaScript erforderlich)
2. ↑ Potassium carbonate bei ChemIDplus

Weblinks

• Artikel Pottasche im Historischen Lexikon der Schweiz