Карбонат калия

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Запрос «Поташ» перенаправляется сюда; см. также другие значения.
Карбонат калия
Общие
Систематическое
наименование		 Карбонат калия
Традиционные названия углекислый калий, поташ
Хим. формула K2CO3
Физические свойства
Состояние кристаллическое
Молярная масса 138,205 г/моль
Плотность 2,44 г/см³
Термические свойства
Температура
 • плавления 891 °C
 • разложения 1200 °C
Энтальпия
 • образования -1146,1 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
 • в воде 110,5 г/100мл (20 °C)
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Карбона́т ка́лия, углеки́слый калий, арх. пота́ш K2CO3 — средняя соль калия и угольной кислоты. Белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Малотоксичен, относится к III классу опасности[1].

Старое название соли пота́ш из нидерл. potasch напрямую или через нем. Pottasche, фр. potasse[2].

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, в Европе, но, в основном, в России и Северной Америке.

В России Пётр I в 1721 году установил монополию на производство поташа: «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»[3]. До введения монополии крупнейшим центром производства поташа́ в XVII веке в России, а следовательно и в мире были Нижегородский, Арзамасский и Муромский уезды с их богатыми лесами, по заимствованной из Литвы технологии и с привлечением литовских специалистов уничтожавшимися на зольных «майданах» или «будах» (будных станах)[4].

Физические и химические свойства

При нормальных условиях выглядит как бесцветные или белые кристаллы (моноклинная модификация), плотностью 2,44 г/см3. При 420 °C переходит в гексагональную модификацию плотностью 2,27 г/см3. Плавится при 891 °C[5].

При нагревании до 1200 °C разлагается на углекислый газ и оксид калия[6]:

[math]\ce{ K2CO3 -> K2O + CO2 }[/math]

Хорошо растворим в воде: 105,5 г/100 мл (0 °C), 110,5 (20 °C), 155,7 (100 °C), гигроскопичен. Образует несколько кристаллогидратов: K2CO3·5H2O, K2CO3·1,5H2O и K2CO3·0,5H2O, второй из них образуется при кристаллизации из водных растворов и хранении безводной формы на воздухе. Все перечисленные гидраты полностью обезвоживаются при 150—160 °C[5][7].

Водные растворы карбоната калия присоединяют углекислый газ с образованием гидрокарбоната калия[5].

[math]\ce{ K2CO3 + CO2 + H2O -> 2KHCO3 }[/math]

С двуокисью серы водные растворы реагируют с образованием гидросульфита калия и двуокиси углерода[5].

[math]\ce{ K2CO3 + 2SO2 + H2O -> 2KHSO3 + CO2 }[/math]

Получение

Карбонат калия получают:

  • как побочный продукт получается при переработке нефелинов[7].
  • воздействием CO2 на раствор гидроксида калия[7]:
[math]\ce{ 2KOH + CO2 -> K2CO3 + H2O }[/math]
  • путём электролиза хлорида калия, в результате чего образуется гидроксид калия, который, вступая в реакцию с углекислым газом, образует воду и карбонат калия (см. выше).

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[7];
  • для производства пигментов[7];
  • для производства хрустального, оптического[7] или тугоплавкого стекла;
  • для крашения;
  • для выращивания сельскохозяйственных культур (соли калия являются хорошим удобрением для растений);
  • в фотографии как элемент проявителей[8];
  • в качестве добавки в строительный раствор и бетон для понижения температуры замерзания (даёт белые пятна, поэтому разрабатываются специальные противоморозные присадки, не дающие разводов);
  • для производства других соединений калия[7];
  • как поглотитель сероводорода при очистке газов[7];
  • как обезвоживающий агент[7];
  • в качестве средства экстренного пожаротушения (в продукте Firevase компании Samsung)
  • зарегистрирован в качестве пищевой добавки E501.

Безопасность

Карбонат калия считается «общепризнанным безопасным» (GRAS) в США в качестве пищевой добавки для человека Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA). Он используется в качестве ароматизатора и адъюванта, питательной добавки, средства контроля рН или вспомогательного средства для обработки пищевых продуктов без каких-либо ограничений[9]. В Европейском союзе карбонат калия указан в Постановлении Комиссии (ЕС) № 231/2012 в качестве разрешённой безопасной пищевой добавки и отнесён к категории «добавки, отличные от красителей и подсластителей»[10][11]. Объединённый экспертный комитет ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам в 1965 году не стал устанавливать допустимое суточное потребление (ДСП) для карбоната калия, присвоив добавке статус «ДСП не определён»[12]. Это происходит в тех случаях, когда в ходе исследований за животными и людьми не удаётся определить вредный уровень для здоровья, а значит нет необходимости регулировать количество добавки в пищевых продуктах.

См. также

Примечания

  1. ↑ Карбонат калия. Дата обращения: 18 апреля 2014. Архивировано 19 апреля 2014 года.
  2. ↑ *Андреевъ П. П. = P. P. ANDRÉEFF. Поташъ // РУССКІЙ ТОВАРНЫЙ СЛОВАРЬ. ПОСОБІЕ КЪ ТОВАРОВѢДѢНІЮ, ЗАКЛЮЧАЮЩЕЕ НАЗВАНІЯ ОБРАЩАЮЩИХСЯ ВЪ ТОРГОВЛѢ ТОВАРОВЪ, ПРОДУКТОВЪ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ, А ТАКЖЕ ПРЕДМЕТОВЪ, ОТНОСЯЩИХСЯ КЪ ТЕХНОЛОГІИ ВОЛОКНИСТЫХЪ И ПИТАТЕЛЬНЫХЪ ВЕЩЕСТВЪ, СЪ УКАЗАНІЕМЪ СИНОНИМОВЪ, КАК НА РУССКОМЪ, ТАКЪ И НА ИНОСТРАННЫХЪ ЯЗЫКАХЪ = DICTIONNAIRE RUSSE DES MARCHANDISES AVEC la table alphabétique des termes étrangers. — Russisches Waaren-Lexikon mit alphabetischem Register der Fremdwörter. — RUSSIAN GOODS-DICTIONARY with ALPHABETICAL TABLE OF FOREIGN TERMS / СОСТАВИЛЪ ДѢЙСТВИТЕЛЬНЫЙ ЧЛЕНЪ ИМПЕРАТОРСКАГО РУССКАГО ТЕХНИЧЕСКАГО ОБЩЕСТВА, ИНЖЕНЕРЪ-ТЕХНОЛОГЪ П. П. Андреевъ. — С.-ПЕТЕРБУРГЪ = S.-PÉTERSBOURG: Изданіе книжнаго магазина А. Ф. Цинзерлинга. Невскій пр., № 46 = Librairie A. Zinserling Perspective Nevsky 46, 1889. — С. 153. — 231, 166 с.
  3. ↑ Историческое описание российской коммерции при всех портах и границах : От древних времян до ныне настоящаго и всех преимущественных узаконений по оной государя имп. Петра Великаго и ныне благополучно царствующей государыни имп. Екатерины Великия, / Сочиненное Михайлом Чулковым Т.6, кн.2. — 1786. Архивная копия от 21 февраля 2019 на Wayback Machine
  4. ↑ Майданы как место сбора поташа. Дата обращения: 10 июня 2022. Архивировано 1 марта 2021 года.
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 Ксензенко, 1990.
  6. ↑ Лидин Р.А. Справочник по общей и неорганической химии. — М., 1997. — С. 120.
  7. ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,7 7,8 Кнунянц, 1983, с. 233.
  8. ↑ Гурлев, 1988, с. 290.
  9. ↑ CFR - Code of Federal Regulations Title 21. Food and Drug Administration. Дата обращения: 14 августа 2022.
  10. ↑ Regulation (EC) No 1333/2008 of the European Parliament and of the Council of 16 December 2008 on food additives, Europe Commission.
  11. ↑ EUR-Lex - 02008R1333-20200702 - EN - EUR-Lex (англ.). EUR-Lex. Дата обращения: 14 августа 2022.
  12. ↑ Potassium carbonate. World Health Organization. Дата обращения: 14 августа 2022.

Литература

  • Гурлев Д. С. Справочник по фотографии (обработка фотоматериалов). — К.: Тэхника, 1988.
  • Калия карбонат // Химический энциклопедический словарь / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М. : Сов. энциклопедия, 1983. — 792 с.
  • Ксензенко В. И., Стасиневич Д. С. Калия карбонат // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2: Даффа—Меди. — С. 288. — 671 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-035-5.

Ссылки

Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Карбонат_калия&oldid=7104004