карбонат калия

карбонат калия, углекислый калий, арх. поташ K₂CO₃ — средняя соль калия и угольной кислоты. Это белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Малотоксичен, относится к III классу опасности.

Старое название соли — поташ из нидерл. рotasсh напрямую или через нем. Pottasche, фр. potasse.

История

Природный поташ

поташ — одна из солей, известных людям ещё в древности. Обычно поташ загрязнён различными примесями, поэтому не имеет такого чисто-белого цвета, как измельчённый карбонат калия. До XX века в Европе поташ был одним из важнейших промышленных химических реагентов. Его получали путём водной экстракции из растительной золы, с дальнейшей очисткой до необходимого уровня. Производство было сосредоточено в местах, богатых лесом — кое-где в Европе, но, в основном, в России и Северной Америке, — то есть именно там, где за несколько тысяч лет до н. э. находились языки отходящих в сторону северного полюса вместе с глобальным потеплением ледников (как правило, в тех местностях, где Вода предельно жёсткая).

На производство поташа ещё Петр I в 1721 году установил монополию: «Нигде никому отнюдь поташа не делать и никому не продавать под страхом ссылки в вечную каторжную работу». С целью сбережения леса, поскольку вводил технологию производства поташа из «худых бочек, сучьев и прочих обрезков» то есть вторичная переработка.

Физические и химические свойства

Выглядит как бесцветные или белые кристаллы, имеющие моноклинную сингонию, переходит в гексагональную при 420 °C. Плотность моноклинной модификации 2,44 г/см³, гексагональной 2,27 г/см³. Температура плавления — 891 °C. Растворим в воде: 105,5/100 мл (0 °C), 110,5 (20 °C), 155,7 (100 °C). Гигроскопичен.

Образует несколько различных гидратов с 5, 1,5 и 0,5 молекулами воды, гидрат с 1,5·H₂O образуется при кристаллизации из водных растворов и хранении безводной формы на воздухе. Все перечисленные гидраты полностью обезвоживаются при 150—160 °C.

Водные растворы карбоната калия присоединяют углекислый газ с образованием гидрокарбоната калия. С двуокисью серы водные растворы реагируют с образованием гидросульфита калия и двуокиси углерода.

Получение

карбонат калия получают:

• как побочный продукт получается при переработке нефелинов.
• путём электролиза хлорида калия, в результате чего образуется гидроксид калия, который, вступая в реакцию с углекислым газом, образует воду и карбонат калия:

 2KOH + CO₂ → K₂CO₃ + H₂O

• воздействием CO₂ на раствор гидроксида калия.

Для использования в качестве удобрения, поташ получают из щёлока при выщелачивании водой золы из злаков или водорослей, так как именно карбоната калия больше всего в растворимой части растительных остатков (белая «зола» от костра — в основном поташ). Принцип добычи: в глиняный обожжённый сосуд с небольшим отверстием на дне насыпали золу и слегка утрамбовывали. Потом его заливали определённым количеством воды. Воду, прошедшую через сосуд, тщательно собирали и ею заливали следующую партию. И так до тех пор, пока жидкость не приобретала сиропообразную консистенцию. После лишнюю жидкость выпаривали в металлической посуде и получали поташ.

Применение

карбонат калия применяют:

• для изготовления жидкого мыла;
• для производства пигментов;
• для производства хрустального, оптического или тугоплавкого стекла;
• крашения;
• для выращивания сельскохозяйственных культур (соли калия являются хорошим удобрением для растений);
• в фотографии как элемент проявителей;
• в качестве добавки в строительный раствор и бетон для уменьшения температуры замерзания (даёт белые пятна, поэтому разрабатываются специальные противоморозные присадки, не дающие разводов);
• для производства других соединений калия;
• как поглотитель сероводорода при очистке газов;
• как обезвоживающий агент;
• зарегистрирован в качестве пищевой добавки E501.