Карбонат калия

Шаблон:Дзт Шаблон:Не путать Шаблон:Не путать Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}}

Карбона́т ка́лия (углеки́слый калий, пота́ш, устар. кальцини́рованный пота́ш) — средняя соль калия и угольной кислоты с формулой Шаблон:Химическая формула. Белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Малотоксичен, относится к III классу опасности.

Тривиальное название соли пота́ш происходит от Шаблон:Lang-nl напрямую или через Шаблон:Lang-de, Шаблон:Lang-fr.

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». 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, уничтожавшимися по заимствованной из Литвы технологии и с привлечением литовских специалистов на зольных «майданах» или «будах» (будных станах).

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 °CШаблон:Sfn.

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

$\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$

Хорошо растворим в воде: 105,5 г/100 мл (0 °C), 110,5 (20 °C), 155,7 (100 °C), гигроскопичен. Образует несколько кристаллогидратов: KШаблон:SubCOШаблон:Sub·5H₂O, KШаблон:SubCOШаблон:Sub·1,5H₂O и KШаблон:SubCOШаблон:Sub·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 °CШаблон:SfnШаблон:Sfn.

Водные растворы карбоната калия присоединяют углекислый газ с образованием гидрокарбоната калияШаблон:Sfn.

$\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶2\mathrm{K}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$

С двуокисью серы водные растворы реагируют с образованием гидросульфита калия и двуокиси углеродаШаблон:Sfn.

$\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶2\mathrm{K}\mathrm{H}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$

Получение

Карбонат калия получают:

• как побочный продукт получается при переработке нефелиновШаблон:Sfn.
• воздействием CO₂ на раствор гидроксида калияШаблон:Sfn:

$2\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

• 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 мылаШаблон:Sfn;
• для производства пигментовШаблон:Sfn;
• для производства хрустального, оптическогоШаблон:Sfn или тугоплавкого стекла;
• для крашения;
• для выращивания сельскохозяйственных культур (соли калия являются хорошим удобрением для растений);
• в фотографии как элемент проявителейШаблон:Sfn;
• 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 калияШаблон:Sfn: например, калиевой селитры для пороха;
• как поглотитель сероводорода при очистке газовШаблон:Sfn;
• как обезвоживающий агентШаблон:Sfn;
• 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. 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». 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». 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

• Соляной рыбный двор

Литература

• Шаблон:Книга
• Шаблон:Публикация
• Шаблон:ХЭ

Ссылки

• ГОСТ Р 55053-2012. Добавки пищевые. Калия карбонаты Е501. Общие технические условия
• ГОСТ 10690-73.