Изменение PH среды раствора

[bali77]

Здравствуйте.

В 7 граммах воды растворен 0,2 грамма метасиликата калия (сухого порошка). PH раствора равен 13. Необходимо снизить PH раствора до 8,5. Допускается нагрев раствора до 50-60 градусов. Требуется получить в растворе кремневую кислоту, гидрокарбонат калия и ацетат калия. Я так понимаю, что нужно в раствор метасиликата сначала добавить карбонат калия и затем уксусную кислоту (эссенция 70%).

Возможна ли такая реакция? Как подсчитать количество компонентов в граммах?

[aversun]

06.09.2023 в 08:57, bali77 сказал:

Здравствуйте.

В 7 граммах воды растворен 0,2 грамма метасиликата калия (сухого порошка). PH раствора равен 13. Необходимо снизить PH раствора до 8,5. Допускается нагрев раствора до 50-60 градусов. Требуется получить в растворе кремневую кислоту, гидрокарбонат калия и ацетат калия. Я так понимаю, что нужно в раствор метасиликата сначала добавить карбонат калия и затем уксусную кислоту (эссенция 70%).

Возможна ли такая реакция? Как подсчитать количество компонентов в граммах?

Добавлять уксусную кислоту до рН=8.5,  в растворе будет ацетат калия и в осадке или геле вся кремниевая кислота. Гидрокарбонат калия лучше добавить отдельно, рН он практически менять не должен. Если пытаться добавлять карбонат калия первоначально, то непонятно, сколько его нужно добавлять...

[bali77]

Здесь важна экономическая составляющая и доступность ингридиентов. Карбонат калия дешевле и его проще достать. Для меня важно понять можно ли выше описанным способом получить гидрокарбанат калия и убрать гидроксид ион из метасиликата, получив из него либо гидрокарбанат либо ацетат. 

[aversun]

06.09.2023 в 14:45, bali77 сказал:

Здесь важна экономическая составляющая и доступность ингридиентов. Карбонат калия дешевле и его проще достать. Для меня важно понять можно ли выше описанным способом получить гидрокарбанат калия и убрать гидроксид ион из метасиликата, получив из него либо гидрокарбанат либо ацетат. 

Гидроксид-ион убрать проще всего уксусной кислотой, вы получите гель SiO2*nH2O + ацетат натрия.

Гидрокарбонат + гель SiO2*nH2O вы можете получить барботируя через раствор силиката натрия углекислоту.

[bali77]

Если я правильно понял, то получить желаемый результат описанной мною реакцией невозможно или близко к невозможному? Нужно понять, возможно ли в растворе из карбоната калия в присутствии гидроксида калия получить с помощью уксусной кислоты ацетат калия и гидрокарбонат калия одновременно. Вопросы стоят так: возможно ли провести именно такую реакцию или нет? Если возможно, то как рассчитать количество ингредиентов. Важно получить на остатке именно эти соединения и PH среду не используя других компонентов или приборов.

[aversun]

07.09.2023 в 19:34, bali77 сказал:

Если я правильно понял, то получить желаемый результат описанной мною реакцией невозможно или близко к невозможному? Нужно понять, возможно ли в растворе из карбоната калия в присутствии гидроксида калия получить с помощью уксусной кислоты ацетат калия и гидрокарбонат калия одновременно. 

В принципе возможно, если нейтрализовать раствор щелочи и карбоната до рН приблизительно 8.5. Можно и посчитать, но за счет взаимного влияния солей будут небольшие отклонения. В принципе равновесный рН растворов ацетата и гидрокарбоната близки, по этому проще делать нейтрализуя смесь до 8.5.

КОН + CH3COOH = CH3COOK + H2O

K2CO3 + CH3COOH → KHCO3 + CH3COOK + H2O

[bali77]

А как подсчитать сколько карбоната калия нужно ввести в раствор, что бы его хватило для образования и гидрокарбоната и ацетата и при этом что бы весь гидроксид был израсходован? Я думал что это будет так (без коэффициентов по последовательности ввода): H2O+K2SiO3+K2CO3+CH3COOH=H2SiO3+KHCO3+CH3COOK

Изменено 7 Сентября, 2023 в 19:59 пользователем bali77
ошибка

[aversun]

07.09.2023 в 20:45, bali77 сказал:

А как подсчитать сколько карбоната калия нужно ввести в раствор, что бы его хватило для образования и гидрокарбоната и ацетата и при этом что бы весь гидроксид был израсходован? Я думал что это будет так (без коэффициентов по последовательности ввода): H2O+K2SiO3+K2CO3+CH3COOK=H2SiO3+KHCO3+CH3COOK

А сколько угодно, в любом случае у вас будет гидрокарбонат и ацетат...

[bali77]

Сколько угодно не получится. Если не хватит кислоты на преобразование карбоната калия в другие соли, то часть так и останется карбонатом, то он и будет показывать свою PH среду. А это PH среда совсем не 8,5. Если мы выяснили, что такая реакция проходит, то теперь нужно понять сколько нужно поставщика CO и кислоты. Допускаю на остатке не большой избыток уксусной кислоты, но карбоната там остаться не должно. Увеличим диапазон PH среды от 8 до 9, но никак не меньше и не больше. Допустим что бы на остатке осталось: кремневая кислота, гидрокарбонат калия, ацетат калия и уксусная кислота. Как подсчитать количество ингредиентов (карбоната калия и уксусной кислоты)?

[aversun]

07.09.2023 в 21:55, bali77 сказал:

Сколько угодно не получится. Если не хватит кислоты на преобразование карбоната калия в другие соли, то часть так и останется карбонатом, то он и будет показывать свою PH среду. 

А с чего вдруг ее не хватит? У вас мало уксусной кислоты?