중탄산 칼륨

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1. 개요
2. 생성 및 반응성
3. 용도
4. 역사
참조

1. 개요

중탄산 칼륨은 탄산 칼륨 수용액을 이산화 탄소로 처리하거나 수산화 칼륨과 탄산을 반응시켜 얻는 무색의 고체 화합물이다. 100~120°C에서 분해되어 탄산 칼륨을 생성하며, 물에 녹아 약염기성을 나타낸다. 흰가루병 등의 살균제, 소화 약제, 베이킹 팽창제, 산도 조절제, 시약 등으로 사용되며, 칼륨 섭취를 늘리는 데 기여한다. 또한, 농업에서 산성 토양 중화 및 살균제로 활용되며, 건조 화학 소화기에서도 화재 진압제로 사용된다.

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중탄산 칼륨 - [화학 물질]에 관한 문서
일반 정보
중탄산 칼륨
IUPAC 이름	탄산수소 칼륨
다른 이름	탄산수소 칼륨 산성 탄산 칼륨
식별 정보
CAS 등록번호	298-14-6
베일슈타인 등록번호	4535309
ChEBI	81862
ChEMBL	2106975
ChemSpider	55053
DrugBank	DB11098
EINECS	206-059-0
KEGG	C18606
PubChem	516893
UNII	HM5Z15LEBN
InChI	1/CH2O3.K/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+1/p-1
InChIKey	TYJJADVDDVDEDZ-REWHXWOFAA
표준 InChI	1S/CH2O3.K/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+1/p-1
표준 InChIKey	TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M
SMILES	'[K+].[O-]C(=O)O'
니카지 번호	J8.578B
특성
화학식	KHCO3
겉모습	흰색 결정
냄새	무취
몰 질량	100.115 g/mol
밀도	2.17 g/cm3
용해도	22.4 g/100 mL (20 °C)
다른 용매에 대한 용해도	에탄올에 거의 녹지 않음
녹는점	292 °C (분해)
pKa	10.329 6.351 (탄산)
열화학
표준 생성 엔탈피	-963.2 kJ/mol
약리학
ATC 코드	A12BA04
위험성
MSDS	MSDS
NFPA 704	건강: 1 화재: 0 반응성: 0
인화점	불연성
신호어	경고
H 문구	H315 H319 H335
P 문구	P261 P264 P280 P302+352 P304+340 P305+351+338 P312 P332+313 P362 P403+233 P405
LD50	2000 mg/kg 이상 (쥐, 경구)
관련 화합물
다른 음이온	탄산 칼륨
다른 양이온	탄산수소 나트륨 탄산수소 암모늄
다른 화합물	황산수소 칼륨 인산 이수소 칼륨 인산 수소 이칼륨

2. 생성 및 반응성

탄산 칼륨 또는 수산화 칼륨 수용액에 이산화 탄소를 처리하여 제조한다.^[3]

:K₂CO₃ + CO₂ + H₂O → 2 KHCO₃

:KOH + CO₂ + H₂O → KHCO₃

상온 상압에서는 무색의 고체이며, 수용액은 약염기성을 나타낸다.

가열하면 이산화 탄소를 방출하여 탄산 칼륨으로 분해된다. 이 분해 반응은 100°C에서 120°C 사이의 온도에서 일어난다.

:2 KHCO₃ → K₂CO₃ + CO₂ + H₂O

이 반응은 고순도 탄산 칼륨을 제조하는 데 사용된다.

3. 용도

물에 희석하여 흰가루병이나 의료용 살균제로 사용된다.

3. 1. 식품 및 음료

중탄산 칼륨은 베이킹에서 이산화 탄소를 발생시키는 팽창제 역할을 한다. 저나트륨 식단을 따르는 사람들을 위해 베이킹 소다(탄산수소나트륨)를 대체할 수 있으며,^[4] 나트륨 함량이 낮은 베이킹 파우더의 성분으로도 사용된다.^[5]^[6]

저렴하고 독성이 없는 염기로서, 산도 조절제로 pH를 조절하거나 시약으로 다양한 분야에서 널리 사용된다. 예를 들어, 의약품의 완충제나 와인 제조 시 첨가물로 쓰인다.

또한 맛을 개선하기 위해 생수에 자주 첨가되며,^[7] 클럽 소다에도 사용된다.

3. 2. 의학적 용도 및 건강

높은 칼륨 섭취는 신장 결석증의 발병을 예방할 수 있으며,^[8] 뇌졸중 위험 감소와도 관련이 있다.^[9]

3. 3. 소화기

탄산수소칼륨은 일부 마른 화학 소화기에서 화재 진압제("BC 건조 화학")로 사용된다. 특히, 퍼플-K 건조 화학의 주요 성분이며, 일부 응축된 에어로졸 화재 진압에도 활용된다. 미국 방화 협회(NFPA)는 공항 사고 구조 현장에서의 소방 활동에 탄산수소칼륨 기반 건조 화학제를 유일하게 인정하고 있다. 이는 탄산수소나트륨보다 화재 진압 효과가 약 2배 더 뛰어나기 때문이다.

소화 약제로 사용될 때는 분말 형태로 만들고, 유동성을 높이기 위해 무수 규산이나 이산화 규소(화이트 카본)를 첨가한다. 또한 습기를 막기 위해 금속 비누나 실리콘 오일로 코팅한다. 한국 소방법 시행 규칙 제21조에 따라 제2종 분말 소화 약제로 분류되며, 탄산수소나트륨과의 구별을 위해 자주색으로 착색하도록 규정되어 있다. 이 소화 약제는 B화재(유류 화재)와 C화재(전기 화재)에 효과적이다.

3. 4. 농업

탄산수소칼륨은 작물, 특히 산성 토양을 중화하는 데 널리 사용된다.^[11]

탄산수소칼륨은 유기농업에서 사용이 허가된 흰가루병과 사과 겹무늬병에 효과적인 살균제이다.^[12]^[13]^[14]^[15]

탄산수소칼륨은 스페인 이끼에 접촉하여 살충하는 제제로, 1gal당 0.25UScup을 혼합하여 사용한다.^[16]

4. 역사

'살레라투스'(sal æratus|살 에라투스^la)라는 단어는 19세기에 처음 사용되었으며, 라틴어 '살 æratus'에서 유래되었으며, '탄산이 함유된 소금'을 의미하며, 탄산 수소 칼륨과 탄산 수소 나트륨을 모두 지칭한다^[17].

참조

_[1] 서적 CRC handbook of chemistry and physics https://books.google[...] CRC Press 2011-03-06
_[2] 웹사이트 Potassium bicarbonate https://pubchem.ncbi[...]
_[3] 간행물 Potassium Compounds Wiley-VCH
_[4] 웹사이트 Potassium Bicarbonate https://www.encyclop[...] Cengage 2020-05-29
_[5] 웹사이트 Home cooking with less salt https://www.health.h[...] Harvard University 2020-05-29
_[6] 웹사이트 You Have the (Baking) Power with Low-Sodium Baking Powders https://www.agingkin[...] Aging & Disability Services for Seattle & King County 2020-05-29
_[7] 웹사이트 Why Your Bottled Water Contains Four Different Ingredients https://time.com/302[...] Time Magazine 2014-07-24
_[8] 학술지 Beneficial effects of potassium on human health
_[9] 학술지 Meta-Analysis of Potassium Intake and the Risk of Stroke
_[10] 웹사이트 Purple-K-Powder http://www.nrl.navy.[...] US Naval Research Laboratory 2012-02-08
_[11] 웹사이트 Potassium Bicarbonate Handbook http://www.armandpro[...] Armand Products Company 2016-09-06
_[12] 웹사이트 Use of Baking Soda as a Fungicide http://attra.ncat.or[...] 2010-02-14
_[13] 웹사이트 Powdery Mildew - Sustainable Gardening Australia http://www.sgaonline[...]
_[14] 웹사이트 Organic Fruit Production in Michigan http://www.msue.msu.[...]
_[15] 웹사이트 Efficacy of Armicarb (potassium bicarbonate) against scab and sooty blotch on apples http://orgprints.org[...]
_[16] 웹사이트 How to Toss Your Spanish Moss https://skyfroglands[...] SkyFrog landscape company 2020-12-04
_[17] 웹사이트 saleratus https://www.merriam-[...] Merriam-Webster 2020-05-29
_[18] 서적 CRC handbook of chemistry and physics https://books.google[...] CRC Press 2011-03-06
_[19] 백과사전 Potassium Compounds Wiley-VCH
_[20] 서적 CRC handbook of chemistry and physics https://books.google[...] CRC Press 2011-03-06
_[21] 웹인용 Potassium bicarbonate https://pubchem.ncbi[...]

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