Карбонат калия
K ₂ CO ₃
Калия карбонат (углекислый калий, поташ, пищевая добавка Е501) – средняя соль калия и угольной кислоты.
Физико-химические свойства.
Химическая формула K2CO3. Внешний вид — безцветные моноклинные кристаллы. Не растворим в ацетоне. Нормально растворим в этаноле. Растворимость в метаноле (25°С) 6,0 г/100 г. Растворимость в глицерине (20°С) 39,4 г/100 г. Температура плавления 891°С. Плотность 2,43 г/см 3 .
Растворимость калия карбоната (поташа) в воде
Температура воды, °С
Растворимость, г/100 г воды
Применение.
В промышленности используют следующие виды поташа: кальцинированный и полутароводный. В зависимости от физико-химических свойств поташ подразделяется также на первый, второй и третий сорт. Он используется в химической промышленности, стекольной, в пожарном деле, в легкой промышленности и в других отраслях. В строительстве поташ применяют в качестве противоморозной добавки, в химической промышленности применяют для изготовления красок, а так же, он лучше соды поглощает из газовых смесей сероводород. В легкой промышленности для выделки кож. Также поташ применяется в изготовлении моющих средств. Он служит сырьем для производства оптического стекла. В пожарном деле поташом обрабатывают деревянные строения и конструкции. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E501.
Применение поташа в качестве удобрения.
Калия карбонат (калий углекислый, поташ) — калийное удобрение для дерново – подзолистых кислых почв. Высоконцентрированное щелочное калийное удобрение — содержит 50% окиси калия. Необходимо его применять на кислых почвах в качестве основного калийного удобрения, особенно под культуры, чувствительные к хлору. Кстати, калий в печной (древесной) золе находится именно в форме поташа, что и определяет его щелочные свойства. Рекомендуется внесение под картофель на кислых почвах.
Человек давно заметил, что внесение в почву золы приводит к увеличению урожайности. О том, что ее активным началом является карбонат калия K2CO3 – поташ, стало ясно гораздо позже. До разработки промышленных способов производства соды поташ играл исключительно важную роль в различных производствах: стекольном, текстильном, мыловаренном и др. Его получали сжиганием древесины, обработкой водой золы с последующим выпариванием водного раствора. Из золы сожженного 1 м 3 вяза получали 0,76 кг поташа, ивы – 0,63, липы – 0,50 кг. В России лес бездумно сжигали на поташ до середины XIX в. Содержание калия в золе от сгоревших растений обычно очень высокое: в золе соломы злаков от 9 до 22%, гречишной соломы – 25. 35, стеблей подсолнечника 36. 40, торфа 0,5. 4,7%. Само слово “поташ” произошло от древнего немецкого “пот” – горшок и “аш” – зола, так как щелок, получающийся при обработке золы водой, выпаривался в горшках.
В XVI — XVII вв. поташ получали в огромных количествах из древесной золы, которую вываривали в больших котлах. Из поташа приготавливали главным образом литрованную (очищенную) калийную селитру, которая шла на изготовление черного пороха. Особенно много поташа производилось в России, в лесах вблизи Арзамаса и Ардатова на передвижных заводах (майданах), принадлежавших родственнику царя Алексея Михайловича, ближнему боярину Б.И.Морозову. Такие заводики вырабатывали до 770 тн. поташа в год.
В тот же период, производство поташа на Украине было менее концентрировано и сильней рассредоточено – каждый уважающий себя “заможный” казак почитал за честь иметь собственный микрозаводик по его производству – технология то элементарнейшая, и чрезвычайно доходная.
Применение поташа в строительстве.
Применение калия карбоната в строительстве обусловлено, в первую очередь, особенностями гидратации цемента. При пониженных температурах она сильно замедляется, а на морозе прекращается вообще. Добавка поташа помогает устранить этот недостаток – строить становится возможным даже при -50 °С. Поэтому поташ является традиционной противоморозной добавкой-антифризом в строительстве.
Бетонные смеси с добавками поташа можно использовать при возведении в вертикальной скользящей опалубке внутренних стен жесткости (ядер) в крупнопанельных многоэтажных зданиях, приставных и внутренних стен монолитных и лифтовых кирпичных и каркасных зданиях и наружных стен многоэтажных зданий.
Однако, калия карбоната в строительстве имеет ряд ограничений:
— нельзя применять калия карбонат в составе бетонов и растворов, где есть активный кремнезем,
— нельзя использовать там, где возможен контакт с известью и силикатным кирпичом;
— нельзя применять для изделий эксплуатирующихся при повышенной влажности,
— малая эффективность в крупнопористых и беспесчаных бетонных смесях, а также в легких бетонах типа керамзитобетона,
— не рекомендуется калия карбоната в условиях положительных температур либо колебания температуры с переходом через 0 °С.,
— не рекомендуется в местах, где будет проложена скрытая электропроводка, так как имеет место эффект разрушения изоляции проводов,
– при больших дозировках калия карбоната, а также при наличии положительных температур и отсутствии соответствующих добавок бетон схватывается прямо в бетономешалке уже через 10-15 минут. Оригинальный выход был найден Красноярскими учеными из местного филиала Промстройниипроекта. Они предложили добавлять к поташу пластификатор с ярко выраженным замедляющим эффектом. Наиболее подошел для этих целей технический лигносульфонат – бросовый отход лесохимического производства. В итоге получили бетонные смеси повышенной пластичности с ярко выраженным ускоряющее/противоморозным эффектом, но без излишнего ускорения схватывания.
Особенно критичен к воздействию калия карбоната трехкальциевый алюминат. Его схватывание и так начинается практически мгновенно, с момента затворения. Отрегулировать длительность схватывания этого минерала помогает добавка гипса, вводимая при помоле. Но в присутствии даже незначительных добавок поташа этот механизм нарушается – в присутствии поташа образуются гидрокарбоалюминаты кальция, которые обволакивают зерна S3A и снижают активность иона SO4 из состава гипса-замедлителя.
Причиной сокращения сроков схватывания силикатов кальция служит образование при взаимодействии калия карбоната с известью нерастворимого CaCO3 что способствует протеканию реакции в сторону образования извести, снова вступающей во взаимодействие с ионом CO3 с образованием CaCO3 и т.д.
Для замедления схватывания бетонов с добавками поташа были опробованы множество веществ-замедлителей – водорастворимые фосфаты, оксид цинка, муравьиная и бензойные кислоты, жирные кислоты, глицерин, глюкоза, технические лигносульфонаты.
По совокупности полученных результатов, в качестве эффективного замедлителя схватывания бетонов с добавкой поташа, было предложено использовать ЛСТ (технические лигносульфонаты). Помимо замедляющего эффекта ЛСТ оказывает на бетоны ярко выраженное пластифицирующее воздействие. Но в дозировке свыше 0.3% от массы цемента их уже практически не используют – уж слишком сильно начинает сказываться наличие в ЛСТ примесей – редуцированных сахаров, которые сильно замедляют схватывание и твердение. В комплексе с таким эффективным ускорителем схватывания, как поташ становится вполне возможным повысить дозировки ЛСТ до 0.5% — т.е. ускоритель (поташ) и замедлитель (ЛСТ) взаимно нивелируются, при этом пластичность бетона повышается.
Воздействие калия карбоната на основные минералы цементного клинкера на стадии твердения.
Трехкальциевый силикат (C3S) – наиболее активный минерал цемента. Он характеризуется высокой прочностью и быстрым её нарастанием. Введение поташа интенсифицирует процесс твердения, но затем, начиная с 7-дневного возраста, и во все последующие сроки, прочность этого минерала, с добавкой поташа, становится несколько ниже, чем без добавки.
Калия карбонат резко ускоряет твердение двухкальциевого силиката (C2S). Увеличение прочности образцов по сравнению с контрольными пропорционально количеству добавки. В дозировке 10 – 15% поташа, прочность образцов превышает прочность эталона в 2.5 – 4.0 раза и, начиная с 3=месячного возраста, по абсолютным значениям приближается к прочности образцов трехкальциевого силиката, затворенных на чистой воде.
Затворение трехкальциевого алюмината (C3A) на растворах поташа приводит к значительному повышению прочности.
Изменение прочности четырехкальциевого алюмоферита (C4AF) зависит от количества вводимого вместе с водой затворения поташа. Наиболее оптимальной является добавка в 3%
В начальный период твердения наиболее эффективными являются повышенные дозировки добавки поташа. Но с увеличением возраста становятся оптимальными дозировки в 7% и менее.
Из-за ярко выраженной щелочной реакции следует остерегаться попадания поташа на кожу и особенно в глаза. Приготавливать и работать с водными растворами поташа следует в комбинезоне, очках, резиновых сапогах и перчатках, спецодежду хранить в специальных шкафах. В плохо вентилируемых помещениях необходимо использовать респираторы и противогазы.
Применение калия карбоната в пищевой промышленности.
Пищевая добавка Е501 разрешена к применению в качестве стабилизатора в 10 стандартах на пищевые продукты в количестве 2,5 или 50 г/кг. Кроме того Е501 разрешён к применению в продукты из какао и шоколада в количестве до 70 г/кг от сухого обезжиренного вещества в пересчете на карбонаты кальция; в сухое молоко и другие пищевые продукты; в качестве питательного вещества (подкормки) для дрожжей.
Применение калия карбоната для понижения титруемой кислотности сусел и вин.
В отдельные годы из-за неблагоприятных климатических условий кислотность винограда значительно возрастает. Для получения вин с гармоническим вкусом из такого винограда виноделы применяют приемы по снижению титруемой кислотности вин.
Для приёма химического снижения кислотности используют карбонат калия (Е501i, поташ) и бикарбонат (гидрокарбонат) калия (Е501ii). Этот приём основан на нейтрализации избытка кислот сусла или молодого вина. При этом часть органических кислот превращается в труднорастворимые соли и выпадает в осадок, который можно отфильтровать.
Химическое кислотопонижение является сильно действующим средством, и такую обработку рекомендуется использовать только для сусел с кислотностью выше 13 г/л и для вин с кислотностью 10 г/л. При этом снижение кислотности, достигаемое за счет химической обработки, не должно быть больше 3 г/л.
Дозы реагентов, необходимые для понижения титруемой кислотности сусел и вин
Количество реагента для понижения кислотности на 1 г/л
Источник
Использование углекислого калия в качестве удобрения
В числе большого количества природных минералов, которые так необходимы живым организмам, непременно стоит отметить и такой элемент, как калий. Причем, совсем не важно, о каком виде живых организмов идет речь, он одинаково необходим и полезен и человеческому организму, и растениям. Только формы и способы его применения будут различны…
В списке калийных подкормок, которые необходимы для полноценного и качественного роста и развития растений, стоит отдельно рассмотреть так вид, как углекислый калий. Более распространенное, так сказать «народное» название – поташ.
Что представляет собой удобрение с содержанием углекислого калия?
Если говорить о химической формуле данного вида минерального удобрения для грунта, то она выглядит так — K2CO3. То есть, это соединение углекислого газа и элемента под названием калий. Содержание оксида калия в нем должно составлять 63-66,7%.
Поташ – это бесцветные (белые или светло-серые) кристаллы небольшого размера, которые растворяются в воде и не имеют запаха. Особенно эффективен он:
- при повышенной гигроскопичности почв (приводит к уменьшению данного показателя);
- для кислых почв (способствует частичной нейтрализации кислотности);
- для подпитки растений, особо чувствительных к хлоридам (позволяет повысить их устойчивость к воздействию негативных для зелени факторов).
Чтобы удобрение не теряло своих свойств, его необходимо хранить в герметичной, плотно закрывающейся таре, защищая от попадания влаги. Дело в том, что сырость способствует тому, что состав теряет свои свойства и качества.
Немного об использовании калийных удобрений в садоводстве
Какова роль калия в росте и развитии растений?
Если задаться вопросом – зачем растениям калий, — то ответ будет состоять из множества подпунктов с разъяснениями. И вправду, роль этого элемента в жизнедеятельности зелени многогранна.
Нам постоянно пишут письма, в которых любители садоводы переживают, что из-за холодного лета в этом году плохой урожай картофеля, помидоров, огурцов, и других овощей. В прошлом году мы публиковали СОВЕТЫ, по этому поводу. Но к сожалению многие не прислушались, но некоторые все же применили. Вот отчет от нашей читательницы, хотим посоветовать биостимуляторы роста растений, которые помогут увеличить урожай до 50-70%.
Советуем ЗАБЛАГОВРЕМЕННО готовиться к дачному сезону, обратите внимание на этот биопрепарат. Очень много позитивных откликов.
Ученые работали над изучением данной проблемы не один год, и проводимые исследования позволили выявить, что:
- максимальное сосредоточение калия в растениях наблюдается в молодых частях (листья, побеги и т.п.);
- он способствует нормальному протеканию жизненно важного в зеленых насаждениях процесса – фотосинтеза;
- помогает продвижению углеводов (крахмал, сахар), а также их накоплению в урожае растений;
- содействует синтезу белков.
Обогащение калийными удобрениями просто необходимо в том случае, если на засаженном участке имеются проблемы с поливом или отмечается засушливый сезон. Калий помогает растениям лучше переносить недостаток воды, при этом сохраняя прочность стебля и способность ростков противостоять некоторым болезням и прочим негативным факторам.
Калийная добавка в грунт – надежный помощник земледелов!
Тот факт, что внесение в почву золы способствует увеличению плодородности и повышению урожайности, был замечено давно. Чуть позже выяснили, что основной компонент в составе подобной подкормки природного происхождения – карбонат калия. А когда ученые выяснили и доказали, насколько калий полезен для роста и развития многих видов культур, было налажено производство данного вида калийного удобрения.
Итак, присутствующий в организме растений в достаточной степени калий способствует:
- регулированию процесса дыхания растений;
- накоплению белков и увеличению усвояемости азота – одного из жизненно необходимых для любого организма элементов;
- увеличению прочности стебля (соломы – для зерновых культур);
- улучшению показателей стойкости к морозам (особенно важно для озимых культур, а также овощей, урожай которых собирают поздней осенью).
Для каких растений рекомендована «подкормка» поташом?
Особенно эффективно применение калия углекислого для подкормки плодовых и ягодных культур.
Из овощных культур поташом удобряют:
- картофель;
- сахарную свеклу;
- все другие виды корнеплодов и клубневых растений;
- подсолнечник;
- гречиху;
- бобовые культуры.
Что касается зерновых культур, то они также нуждаются в обогащении углекислым калием, однако в данном случае потребность классифицируется как средняя.
Что касается типов почв, отличающихся малым содержанием калия, то к их числу относят:
- пойменные;
- торфянистые;
- супесчаные грунты.
Почва хорошо поглощает и удерживает ионы калия, поэтому обработку грунтов с помощью такого удобрения можно назвать высокоэффективным, а также долгосрочным. Чаще всего подпитку почв поташом производят в комплексе с подкормками других групп (азотными, фосфатными), это позволяет получить лучший эффект.
Главное условие – удобрение не должно быть отсыревшим до его использования, то есть, хранить его нужно на сухих, хорошо и регулярно проветриваемых складах. Максимальный срок хранения не должен превышать 3-х месяцев, в противном случае он может значительно потерять свои первоначальные свойства и характеристики.
Кратко о правилах безопасности при проведении подкормки грунта углекислым калием
По сути, поташ – это соль калия и угольной кислоты. Она обладает щелочными свойствами, класс опасности данного вида химического соединения – третий.
В чем опасность данного вида удобрения для жизни и здоровья человека? Это выражается в следующем:
- при попадании на открытые участки кожи способен вызывать образование ожогов, ран и язв;
- при попадании в дыхательные пути вызывает раздражающее действие;
- при попадании в слизистые вызывает вызывать раздражение, ожоги, чувство «першения».
Именно поэтому при проведении работ по обработке почвы углекислым калием, необходимо строго соблюдать меры безопасности. Нужно надевать специальную защитную одежду и обувь, а также защитные перчатки и обязательно – противогаз (в крайнем случае, при условии его отсутствия – хотя бы респиратор или ватно-марлевую повязку).
Способы получения углекислого калия
Если изначально способы получения поташа были достаточно простыми, даже можно сказать примитивными, то к сегодняшнему дню они уже неоднократно успели подвергнуться совершенствованиям.
Получить поташ можно:
- из мелассы (отходы свекловичного производства) или подсолнечника (метод достаточно ранний, сегодня уже практически не применяется);
- из щелока (происходит выщелачивание золы водой из водорослей, злаков и т.д.);
- путем взаимодействия карбоната калия и диоксида углерода (протекание подобной химической реакции с легкостью обеспечивается искусственным путем – на заводах по производству минеральных удобрений)
Независимо от того, каким способом был получен минеральный состав с содержанием углекислого калия, необходимо строго соблюдать технологию и дозировки его применения при обогащении почв и подпитке растений. Только грамотный подход к применению поташа, может пойти на пользу сельскохозяйственным культурам, выращиваемым как в промышленных масштабах, так и огородниками-любителями на своих небольших участках и для собственного потребления.
И немного о секретах Автора
Вы когда-нибудь испытывали невыносимые боли в суставах? И Вы не понаслышке знаете, что такое:
- невозможность легко и комфортно передвигаться;
- дискомфорт при подъемах и спусках по лестнице;
- неприятный хруст, щелканье не по собственному желанию;
- боль во время или после физических упражнений;
- воспаление в области суставов и припухлости;
- беспричинные и порой невыносимые ноющие боли в суставах.
А теперь ответьте на вопрос: вас это устраивает? Разве такую боль можно терпеть? А сколько денег вы уже «слили» на неэффективное лечение? Правильно — пора с этим кончать! Согласны? Именно поэтому мы решили опубликовать эксклюзивное интервью Олега Газманова, в котором он раскрыл секреты избавления от болей в суставах, артритов и артрозов.
Источник