Carbonate de potassium

	Carbonate de potassium
Identification
Nom UICPA	Carbonate de potassium
No CAS	584-08-7
No ECHA	100.008.665
No CE	209-529-3
No E	E501(i)
Apparence	solide blanc
Propriétés chimiques
Formule	K2CO3
Masse molaire	138,205 5 ± 0,001 9 g/mol ; C 8,69 %, K 56,58 %, O 34,73 %,
Propriétés physiques
T° fusion	891 °C
T° ébullition	décomposition
Solubilité	1 120 g·l-1 dans l'eau
Masse volumique	2,428, solide
Cristallographie
Système cristallin	monoclinique
Propriétés optiques
Indice de réfraction	1,531
Précautions
SIMDUT
	; E,
	Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le carbonate de potassium, K₂CO₃, est un solide ionique, sel blanc légèrement coloré, hygroscopique, fondant vers 900°C mais se décomposant avant ébullition, basique et hygroscopique.

Historique

Le carbonate de potassium a été identifié la première fois par Antonio Campella et est le composant principal du sel de potasse ou alcali végétal des anciens (al)chimistes. Il était obtenu principalement par lixiviation des cendres de bois^[3], puis évaporation de l'eau par calcination du résidu. Les préparations les plus blanches étaient nommées perlasses, elles titraient de 50 à 80% en masse de K₂CO₃^[4].

Les potasseries pouvaient pratiquer de manière exhaustive le lessivage des diverses autres cendres, par exemple :

de lie de vins
de résidus salins d'algues ou de soudes
de betteraves
des eaux de suintage des laines...

Ces produits, comme plus tard la potasse caustique plus ou moins diluée, étaient fréquemment employés en verrerie, pour le chamoisage des peaux, dans le blanchiment, dans la composition de lessives pour peintre ou eau seconde, dans la fabrication d'hypochlorite, de sels chlorates et prussiates...

Il existe, en plus de l'hydrogénocarbonate KHCO₃et d'un sesquicarbonate, plusieurs hydrates de carbonate de potassium. Le carbonate commercial peut être un mélange impur, de composition très variable selon le le lieu d'origine et/ou de fabrication.

Propriétes

Le carbonate de potassium est très soluble dans l'eau (1 120 g·l^-1) et donne des solutions basiques. La solubilité à saturation pour 100 g d'eau pure est 112 g à 20°C, 156 g à 100°C.

Par hydrolyse, une solution de carbonate de potassium donne de l'hydroxyde de potassium : $\mathrm {K_{2}CO_{3}+H_{2}O\rightarrow KHCO_{3}+KOH}$

Avec les acides, il se produit la formation de dioxyde de carbone et du sel de potassium correspondant.

Le carbonate de potassium est un bon agent séchant de solvant ou de solutions pour les esters, nitriles, cétones et surtout alcools. Il ne faut pas les utiliser avec les acides, pour la raison évoquée ci-dessus.

Il est insoluble dans l'alcool et l'acétone.

Préparation par carbonatation de l'hydroxyde de potassium ou potasse caustique

soit $\mathrm {2KOH+CO_{2}\rightarrow K_{2}CO_{3}+H_{2}O}$

Cette réaction est la réaction qui est utilisée de nos jours pour préparer industriellement le carbonate de potassium. L'hydroxyde de potassium étant produit au préalable par électrolyse du chlorure de potassium.

Une variante directe part de KCl en présence d'amines.

La réaction d'une solution d'hydroxyde de calcium avec du sulfate de potassium et du monoxyde de carbone sous 30 bar, le sel de potassium de l'acide méthanoïque obtenu est ensuite oxydé par calcination : $\mathrm {1.)\qquad K_{2}SO_{4}+Ca(OH)_{2}+2CO\leftrightarrow CaSO_{4}+2HCOOK}$

$\mathrm {2.)\qquad 2HCOOK+O_{2}\leftrightarrow K_{2}CO_{3}+CO_{2}+H_{2}O}$ Cette réaction n'a plus d'intérêt industriel.

Usage actuels

Le carbonate de potassium est un additif alimentaire portant le numéro E501(i). Accepté dans l'agroalimentaire bio, il est considéré comme un régulateur d'acidité et un stabilisant. Il est aussi présent dans les levures chimiques. Il permet la gazéification des eaux gazeuses, ainsi que l'effervescence des comprimés jetés dans l'eau. Il est employé en œnologie.

Il est employé comme fongicide contre l'oidium, en agriculture bio ^[5].

Il est aussi utilisé pour fabriquer des cires saponifiées ou à l'eau.

Il est utilisé dans les extincteurs.

Références

↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
↑ « Carbonate de potassium » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 24 avril 2009
↑ On peut même utiliser des résidus salins d'algues, après en avoir extrait préalablement la soude. cf infra
↑ Elles contiennent une part non négligeable de bicarbonate de potassium KHCO₃
↑ Données sur l'additif

Bibliographie

André HATTERER, Henri KESSLER, article « Potassium », Encyclopædia Universalis, 2001.

Portail de la chimie

[1] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[Reptox-2] « Carbonate de potassium » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 24 avril 2009

[3] On peut même utiliser des résidus salins d'algues, après en avoir extrait préalablement la soude. cf infra

[4] Elles contiennent une part non négligeable de bicarbonate de potassium KHCO₃

[5] Données sur l'additif

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