Поташ - це ... Формула і застосування поташу

Поташ - це неофіційна назва речовини, яка хіміки називають карбонатом калію. Ця сіль відома людям з найдавніших часів, оскільки вона міститься в золі. Раніше цим словом називали саме сухий залишок після випарювання розчину продуктів згоряння рослин. Отже, що ж зараз відомо про поташ?

Формула

Ще одна назва цієї речовини - вуглекислий калій. І його хімічна формула записується так - K₂CO₃. Він являє собою середню сіль калію і вугільної кислоти. Це означає, що розчин поташу не є кислотним або основним, він нейтральний. Довгий час його плутали з харчовою содою - NaHCO₃.

Історія відкриття та вивчення

Зрозуміло, достеменно ми не знаємо, хто першим отримав поташ, адже він був відомий ще в Стародавній Греції і Римі. Тоді його виділяли з золи і використовували для прання. Цікаво, що довгий час його плутали з іншою речовиною - гідрокарбонатом калію. Знайома нам харчова сода, поташ - разом їх іменували просто алкаліческімі або лужними солями. Розрізняти їх почали в XVIII-XIX століттях. Вперше про це стало відомо в 1759 році, коли Андреас Маргграф встановив, що сода є мінеральною лугом, в той час як поташ - рослинної. А в 1807 році Гемфрі Деві встановив хімічний склад кожного з цих речовин.

Перші згадки про виробництво поташу відносяться до XIV століття. Найбільш великі з підприємств перебували в Німеччині та скандинавських країнах. Карбонат калію використовувався в миловарню, полотняною промисловості, фарбувальних підприємствах. У XV столітті в конкуренцію включилася і Росія. До цього виділяти поташ із золи не вміли, а просто експортували продукти горіння поряд з, наприклад, хутром. Скляна промисловість як усередині Росії, так і за кордоном теж потребувала в цій речовині. Попит зростав, а з ним росло і пропозиція.

До речі, сама назва "поташ" - це буквально підказка способу його отримання в давнину. Справа в тому, що в латині воно звучить як potassa, що в свою чергу є злиттям слів "зола" і "горщик".

Хімічні та фізичні властивості

В ході проведення експериментів з цією речовиною вчені отримували інформацію про ті чи інші якості, властивих йому. На сьогоднішній день відомо, що при нормальних умовах чистий поташ - це тверда речовина у вигляді безбарвних кристалів або білого порошку. Його щільність - 2,43 г / см³. Температура плавлення карбонату калію - 891 градус Цельсія. Має високу гігроскопічністю.

Ця речовина не є вибухо- або пожежонебезпечним. При попаданні на вологу шкіру або слизову викликає роздратування. Таким чином, його відносять до третього класу небезпеки.

Різновиди і форми

Розрізняють два види поташу: кальцинований і полутораводний. На відміну від другого, перша форма не містить воду - в процесі кальцинування вона випаровується, а також видаляються органічні речовини, в результаті розчин карбонату калію такого виду стає абсолютно безбарвним.

Крім того, розрізняють поташ і за сортами, виділяють всього три. Якість кінцевого продукту залежить від змісту таких домішок, як залізо, алюміній, хлориди, натрій і сірчанокислі солі. Також при присвоєнні сорти враховується масова частка випав в розчині осаду і втрати при прожарюванні.

Видобуток

Хоча застосування поташу відбувається не в таких величезних масштабах, як у випадку з содою, він досі активно використовується людьми. Але насамперед його потрібно отримати. У невеликих кількостях зробити це можна навіть вдома.

Перш за все необхідно отримати в своє розпорядження золу рослинного походження. Потім потрібно розчинити її в деякій кількості гарячої води, гарненько розмішавши і почекавши деякий час. Далі потрібно почати випаровувати розчин поташу з сумішшю органічних речовин, що викличе випадання кристалів. Зрозуміло, карбонат калію, виділений подібним способом, не буде відрізнятися високою якістю, та й витрачені зусилля занадто великі в порівнянні з кількістю. Так що, зрозуміло, в промисловим масштабах все відбувається інакше.

Отже, водний розчин карбонату калію взаємодіє з CO₂, що призводить до утворення KHCO₃. Його, у свою чергу, нагрівають, і відбувається виділення води і діоксиду вуглецю, в залишку ж - споконвічний поташ.

Існує ще кілька способів отримання цієї речовини, однак найпростішими і ефективними є ті, що описані раніше.

Обробка

Як уже було згадано, розрізняють два види поташу - кальцинований і полутораводний. Яким же чином відбувається обробка карбонату калію для отримання того чи іншого різновиду?

Перш за все, розрізняються навіть їх формули. Полутораводний виглядає так: K₂CO₃+1,5H₂O, тобто він містить воду спочатку. Тим не менш, він навіть більш гігроскопічний, ніж звичайний. З цієї форми можна отримати і безводну форму - досить нагріти порошок до 130-160 градусів за Цельсієм.

Кальцинована форма виходить при обробці карбонату калію, отриманого за допомогою випарювання розчину золи в дерев`яних чанах. Таке речовина не відрізняється чистотою, так що його доводиться або прожарювати, або кальцинованої. Після проведення однієї з цих процедур порошок карбонату калію виходить білим, а його розчин - абсолютно безбарвним. У цьому випадку речовина не містить води.

Використання

З давніх пір і до цього дня карбонат калію в різних видах застосовується у величезній кількості галузей і з самими різними цілями. Наприклад, його прекрасна здатність до очищення досі використовується при виготовленні рідкого мила та іншої побутової хімії.

Крім того, поташ - протиморозна добавка до будівельних розчинів. У цій якості він дозволяє сумішам бути більш стійкими до холоду, що дає можливість продовжувати будівництво навіть при досить низьких температурах. Його значну перевагу перед аналогами полягає в тому, що він не викликає корозії конструкцій, а також утворення висолів, які могли б вплинути на міцність споруди.

Все ще використовується карбонат калію при виготовленні кришталю і скла для високоякісної оптики. Заміни йому в цій справі немає. Не існує і ніяких аналогів цієї речовини, наприклад, при виготовленні тугоплавкого скла.

Часто поташ - це компонент фарб, також у хімічній промисловості він використовується для поглинання сірководню з газових сумішей - з цим він справляється набагато краще соди. Тобто йому місце і в фармацевтиці: карбонат калію бере участь в деяких реакціях, а подекуди з`являється в якості побічного результату. Ще одна область застосування - пожежне справу. Саме цією речовиною обробляють дерев`яні конструкції, підвищуючи тим самим їх вогнестійкість.

Як не дивно, але поташ - це ще й харчова добавка. Його код - Е501, так що він відноситься до класу Е. Якийсь час він використовувався в кондитерській справі, наприклад, при виготовленні пряників. У легкій промисловості ця речовина також бере участь у процесі вичинки шкір.

Нарешті, високі перспективи застосування поташу у виготовленні безхлорних калійних добрив. Зола в цій якості застосовувалася здавна, але в останні десятиліття її витіснили підгодівлі промислового виготовлення. Ймовірно, найближчим часом в широких масштабах буде застосовуватися спосіб, відомий давно і є найменш шкідливим порівняно з мінеральними добривами, застосовуваними зараз.

Інші особливості

Оскільки поташ - вкрай гігроскопічна речовина, його упаковка, зберігання і транспортування проходять в спеціальних умовах. Як правило, для фасування карбонату калію використовуються пятишарові мішки. Тільки так можна уникнути небажаного потрапляння води в цю речовину.

Крім того, як не дивно, незважаючи на прекрасну реакцію з H₂O, карбонат калію абсолютно не розчиняється ацетоном і етанолом.