Kali on epävirallinen nimi aineelle, jota kemistit kutsuvat kaliumkarbonaatiksi. Tämä suola on ollut ihmisten tiedossa muinaisista ajoista lähtien, koska se sisältyy tuhkaan. Aikaisemmin tätä sanaa kutsuttiin juuri kuivaksi jäännökseksi kasvien palamistuotteiden liuoksen haihtumisen jälkeen. Mitä potaskasta nyt tiedetään?
Formula
Tämän aineen toinen nimi on kaliumkarbonaatti. Ja sen kemiallinen kaava on kirjoitettu näin - K2CO3. Se on kaliumin ja hiilihapon keskimääräinen suola. Tämä tarkoittaa, että kaliumliuos ei ole hapan tai emäksinen, se on neutraali. Pitkään se sekoitettiin ruokasoodaan - NaHCO3.
Löytö- ja tutkimushistoria
Emme tietenkään tiedä varmasti, kuka sai ensimmäisenä potaskan, koska se tunnettiin muinaisessa Kreikassa ja Roomassa. Sitten se eristettiin tuhkasta ja käytettiin pesuun. On uteliasta, että se sekoitettiin pitkään toiseen aineeseen - kaliumbikarbonaattiin. Meille tuttua ruokasoodaa, potaskaa - niitä kutsuttiin yhdessä yksinkertaisesti emäksisiksi tai alkalisuoloiksi. He alkoivat erottaa ne XVIII-XIX vuosisadalla. Ensimmäistä kertaa tämä tuli tunnetuksi vuonna 1759vuonna, jolloin Andreas Marggraf totesi, että sooda on mineraalialkali, kun taas potaska on kasvis. Ja vuonna 1807 Humphry Davy määritti näiden aineiden kemiallisen koostumuksen.
Ensimmäinen maininta potaskan tuotannosta on peräisin 1300-luvulta. Suurimmat yrityksistä sijaitsivat Saksassa ja Skandinavian maissa. Kaliumkarbonaattia käytettiin saippuatehtaissa, kangasteollisuudessa, värjäyslaitoksissa. 1400-luvulla kilpailuun liittyi myös Venäjä. Sitä ennen ei osattu eristää potaskaa tuhkasta, vaan yksinkertaisesti vietiin polttotuotteita esimerkiksi turkisten mukana. Myös lasiteollisuus sekä Venäjän sisällä että ulkomailla tarvitsi tätä ainetta. Kysyntä kasvoi, samoin tarjonta.
Muuten, jo nimi "potaska" on kirjaimellisesti vihje siitä, kuinka se hankittiin muinaisina aikoina. Tosiasia on, että latinaksi se kuulostaa potass alta, joka puolestaan on fuusio sanoista "tuhka" ja "pata".
Kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet
Tällä aineella tehtyjen kokeiden aikana tutkijat saivat tietoa tietyistä aineeseen sisältyvistä ominaisuuksista. Nyt tiedetään, että normaaliolosuhteissa puhdas potaska on kiinteää ainetta värittömien kiteiden tai valkoisen jauheen muodossa. Sen tiheys on 2,43 g/cm3. Kaliumkarbonaatin sulamispiste on 891 celsiusastetta. Erittäin hygroskooppinen.
Tämä aine ei ole räjähtävää tai syttyvää. Ärsyttää joutuessaan kosketuksiin märän ihon tai limakalvojen kanssa. Täten,se on luokiteltu kolmanteen vaaraluokkaan.
Lajikkeet ja muodot
Kaliumia on kahta tyyppiä: kalsinoitua ja puolitoista vettä. Toisin kuin toinen, ensimmäinen muoto ei sisällä vettä - kalsinointiprosessissa se
haihtuu ja myös poistaa orgaanista ainetta, jolloin tällainen kaliumkarbonaattiliuos muuttuu täysin värittömäksi.
Lisäksi potaska erottuu myös lajikkeista, niitä on vain kolme. Lopputuotteen laatu riippuu epäpuhtauksien, kuten raudan, alumiinin, kloridien, natrium- ja sulfaattisuolojen pitoisuudesta. Lisäksi luokkaa määritettäessä otetaan huomioon liuoksessa saostuneen sakan massaosuus ja sytytyshäviö.
Tuotanto
Vaikka kaliumia ei käytetä niin laajassa mittakaavassa kuin soodaa, ihmiset käyttävät sitä silti aktiivisesti. Mutta ennen kaikkea sinun on hankittava se. Pieninä määrinä voit tehdä sen jopa kotona.
Ensinnäkin sinun on saatava käyttöösi kasviperäinen tuhka. Sitten sinun on liuotettava se tiettyyn määrään kuumaa vettä, sekoitettava hyvin ja odotettava hetki. Seuraavaksi sinun on aloitettava potaskaliuoksen haihduttaminen orgaanisten aineiden seoksella, mikä aiheuttaa kiteiden putoamisen. Tällä tavalla eristetty kaliumkarbonaatti ei tietenkään ole korkealaatuista, ja käytetty vaiva on liian suuri määrään verrattuna. Joten tietysti teollisessa mittakaavassa asiat ovat toisin.
Joten, kaliumkarbonaatin vesiliuoson vuorovaikutuksessa CO2 kanssa muodostaen KHCO3. Tämä puolestaan kuumennetaan, ja vettä ja hiilidioksidia vapautuu, loppu on alkuperäistä potaskaa.
Tätä ainetta voi saada useilla muillakin tavoilla, mutta yksinkertaisimmat ja tehokkaimmat ovat aiemmin kuvatut.
Käsittely
Kuten jo mainittiin, potaskaa on kahta tyyppiä - kalsinoitua ja puolitoista vettä. Miten kaliumkarbonaattia käsitellään yhden tai toisen lajikkeen saamiseksi?
Ensinnäkin jopa niiden kaavat eroavat. Puolitoista vettä näyttää tältä: K2CO3+1, 5H2O, eli se sisältää aluksi vettä. Se on kuitenkin vielä normaalia hygroskooppinen. Tästä muodosta saa myös vedettömän muodon - riittää, että jauhe kuumennetaan 130-160 celsiusasteeseen.
Kalsinoitu muoto saadaan käsittelemällä kaliumkarbonaattia, joka on saatu haihduttamalla tuhkaliuosta puusäiliöissä. Tämä tavara ei
on puhdas, joten se on joko kalsinoitu tai kalsinoitu. Kun jokin näistä toimenpiteistä on suoritettu, kaliumkarbonaattijauhe muuttuu valkoiseksi ja sen liuos on täysin väritön. Tässä tapauksessa aine ei sisällä vettä.
Käytä
Kaliumkarbonaattia eri muodoissa on käytetty pitkään ja tähän päivään useilla teollisuudenaloilla ja erilaisiin tarkoituksiin. Esimerkiksi hänen erinomainen kykynsä puhdistaa jopakäytetään edelleen nestesaippuan ja muiden kotitalouskemikaalien valmistuksessa.
Lisäksi potaska on jäätymisenestoaine laasteihin. Sellaisenaan se mahdollistaa seoksien kylmänkestävyyden, mikä mahdollistaa rakentamisen jatkamisen myös melko alhaisissa lämpötiloissa. Sen merkittävä etu analogeihin verrattuna on, että se ei aiheuta rakenteiden korroosiota eikä kukinnan muodostumista, mikä voisi
vaikuttavat rakenteen lujuuteen.
Kaliumkarbonaattia käytetään edelleen korkealaatuisen optiikan kristallin ja lasin valmistuksessa. Hänelle ei ole tässä asiassa korvaavaa. Tälle aineelle ei ole analogeja esimerkiksi tulenkestävän lasin valmistuksessa.
Potaska on usein maalien ainesosa, ja kemianteollisuudessa sitä käytetään imemään rikkivetyä kaasuseoksista - se selviytyy tästä paljon paremmin kuin sooda. Sillä on paikkansa myös lääketeollisuudessa: kaliumkarbonaatti osallistuu joihinkin reaktioihin ja paikoin näkyy sivuvaikutuksena. Toinen käyttöalue on palontorjunta. Tällä aineella käsitellään puurakenteita, mikä lisää niiden palonkestävyyttä.
Yllättävää kyllä, potaska on myös ravintolisä. Sen koodi on E501, joten se kuuluu luokkaan E. Jonkin aikaa sitä käytettiin makeisissa, esimerkiksi piparkakkujen valmistuksessa. Kevyessä teollisuudessa tämä aine on mukana myös nahan muokkausprosessissa.
Lopuksi potaskan käytölle valmistuksessa on hyvät mahdollisuudetkloorittomat kaliumlannoitteet. Tuhkaa on käytetty tässä ominaisuudessa pitkään, mutta viime vuosikymmeninä se on syrjäytynyt teollisilla rehuilla. Todennäköisesti lähitulevaisuudessa otetaan laajamittaisesti käyttöön pitkään tunnettu ja nykyisiin mineraalilannoitteisiin verrattuna vähiten haitallinen menetelmä.
Muut ominaisuudet
Koska potaska on erittäin hygroskooppinen aine, sen pakkaus, varastointi ja kuljetus tapahtuvat erityisolosuhteissa. Pääsääntöisesti kaliumkarbonaatin pakkaamiseen käytetään viisikerroksisia pusseja. Tämä on ainoa tapa välttää ei-toivottu veden pääsy tähän aineeseen.
Myös yllättäen, vaikka kaliumkarbonaatti reagoi erinomaisesti H2O:n kanssa, se on täysin liukenematon asetoniin ja etanoliin.
