Поташ - это... Формула и применение поташа

Поташ - это неофициальное название вещества, которое химики называют карбонатом калия. Эта соль известна людям с древнейших времен, поскольку она содержится в золе. Раньше этим словом называли именно сухой остаток после выпаривание раствора продуктов сгорания растений. Итак, что же сейчас известно про поташ?

Формула

Еще одно название этого вещества - углекислый калий. И его химическая формула записывается так - K₂CO₃. Он представляет собой среднюю соль калия и угольной кислоты. Это значит, что раствор поташа не является кислотным или основным, он нейтральный. Долгое время его путали с пищевой содой - NaHCO₃.

История открытия и изучения

Разумеется, доподлинно мы не знаем, кто первым получил поташ, ведь он был известен еще в Древней Греции и Риме. Тогда его выделяли из золы и использовали для стирки. Любопытно, что долгое время его путали с другим веществом - гидрокарбонатом калия. Знакомая нам пищевая сода, поташ - вместе их именовали просто алкалическими или щелочными солями. Различать их начали в XVIII-XIX веках. Впервые об этом стало известно в 1759 году, когда Андреас Маргграф установил, что сода является минеральной щелочью, в то время как поташ - растительной. А в 1807 году Гэмфри Дэви установил химический состав каждого из этих веществ.

Видео: Мыло из золы

Первые упоминания о производстве поташа относятся к XIV веку. Наиболее крупные из предприятий находились в Германии и скандинавских странах. Карбонат калия использовался в мыловарнях, суконной промышленности, красильных предприятиях. В XV веке в конкуренцию включилась и Россия. До этого выделять поташ из золы не умели, а просто экспортировали продукты горения наряду с, например, мехами. Стекольная промышленность как внутри России, так и за границей тоже нуждалась в этом веществе. Спрос рос, а с ним росло и предложение.

Кстати, само название "поташ" - это буквально подсказка способа его получения в древности. Дело в том, что в латыни оно звучит как potassa, что в свою очередь является слиянием слов "зола" и "горшок".

Химические и физические свойства

В ходе проведения экспериментов с этим веществом ученые получали информацию о тех или иных качествах, присущих ему. На сегодняшний день известно, что при нормальных условиях чистый поташ - это твердое вещество в виде бесцветных кристаллов или белого порошка. Его плотность - 2,43 г/см³. Температура плавления карбоната калия - 891 градус Цельсия. Обладает высокой гигроскопичностью.

Это вещество не является взрыво- или пожароопасным. При попадании на влажную кожу или слизистую вызывает раздражение. Таким образом, его относят к третьему классу опасности.

Разновидности и формы

Различают два вида поташа: кальцинированный и полутораводный. В отличие от второго, первая форма не содержит воду - в процессе кальцинирования она испаряется, а также удаляются органические вещества, в результате раствор карбоната калия такого вида становится совершенно бесцветным.

Кроме того, различают поташ и по сортам, выделяют всего три. Качество конечного продукта зависит от содержания таких примесей, как железо, алюминий, хлориды, натрий и сернокислые соли. Также при присвоении сорта учитывается массовая доля выпавшего в растворе осадка и потери при прокаливании.

Добыча

Хотя применение поташа происходит не в таких огромных масштабах, как в случае с содой, он до сих пор активно используется людьми. Но прежде всего его нужно получить. В небольших количествах сделать это можно даже дома.

Прежде всего необходимо получить в свое распоряжение золу растительного происхождения. Затем нужно растворить ее в некотором количестве горячей воды, хорошенько размешав и подождав некоторое время. Далее нужно начать выпаривать раствор поташа со смесью органических веществ, что вызовет выпадение кристаллов. Разумеется, карбонат калия, выделенный подобным способом, не будет отличаться высоким качеством, да и потраченные усилия слишком велики в сравнении с количеством. Так что, разумеется, в промышленным масштабах все происходит иначе.

Итак, водный раствор карбоната калия взаимодействует с CO₂, что приводит к образованию KHCO₃. Его, в свою очередь, нагревают, и происходит выделение воды и диоксида углерода, в остатке же - изначальный поташ.

Существует еще несколько способов получения этого вещества, однако самыми простыми и эффективными являются те, что описаны ранее.

Обработка

Как уже было упомянуто, различают два вида поташа - кальцинированный и полутораводный. Каким же образом происходит обработка карбоната калия для получения той или иной разновидности?

Прежде всего, различаются даже их формулы. Полутораводный выглядит так: K₂CO₃+1,5H₂O, то есть он содержит воду изначально. Тем не менее, он даже более гигроскопичен, чем обычный. Из этой формы можно получить и безводную форму - достаточно нагреть порошок до 130-160 градусов по Цельсию.

Кальцинированная форма получается при обработке карбоната калия, полученного с помощью выпаривания раствора золы в деревянных чанах. Такое вещество не отличается чистотой, так что его приходится либо прокаливать, либо кальцинировать. После проведения одной из этих процедур порошок карбоната калия получается белым, а его раствор - совершенно бесцветным. В этом случае вещество не содержит воды.

Видео: как сделать кальцинированную соду в домашних условиях

Использование

С давних пор и по сей день карбонат калия в разных видах применяется в огромном количестве отраслей и с самыми разными целями. Например, его прекрасная способность к очищению до сих пор используется при изготовлении жидкого мыла и другой бытовой химии.

Кроме того, поташ - противоморозная добавка к строительным растворам. В этом качестве он позволяет смесям быть более устойчивыми к холоду, что дает возможность продолжать строительство даже при довольно низких температурах. Его значительное преимущество перед аналогами состоит в том, что он не вызывает коррозии конструкций, а также образования высолов, которые могли бы повлиять на прочность сооружения.

Все еще используется карбонат калия при изготовлении хрусталя и стекла для высококачественной оптики. Замены ему в этом деле нет. Не существует и никаких аналогов этого вещества, например, при изготовлении тугоплавкого стекла.

Часто поташ - это компонент красок, также в химической промышленности он используется для поглощения сероводорода из газовых смесей - с этим он справляется гораздо лучше соды. Есть ему место и в фармацевтике: карбонат калия участвует в некоторых реакциях, а кое-где появляется в качестве побочного результата. Еще одна область применения - пожарное дело. Именно этим веществом обрабатывают деревянные конструкции, повышая тем самым их огнестойкость.

Как ни удивительно, но поташ - это еще и пищевая добавка. Его код - Е501, так что он относится к классу Е. Какое-то время он использовался в кондитерском деле, например, при изготовлении пряников. В легкой промышленности это вещество также участвует в процессе выделки кож.

Видео: Как чернить серебро - чернение серебра | сера | серная печень | сода кальцинированная | поташ

Наконец, высоки перспективы применения поташа в изготовлении бесхлорных калийных удобрений. Зола в этом качестве применялась издавна, но в последние десятилетия ее вытеснили подкормки промышленного изготовления. Вероятно, в ближайшее время в широких масштабах будет применяться способ, известный давно и являющийся наименее вредным в сравнении с минеральными удобрениями, применяемыми сейчас.

Другие особенности

Поскольку поташ - крайне гигроскопичное вещество, его упаковка, хранение и транспортировка проходят в специальных условиях. Как правило, для фасовки карбоната калия используются пятислойные мешки. Только так можно избежать нежелательного попадания воды в это вещество.

Кроме того, как ни удивительно, несмотря на прекрасную реакцию с H₂O, карбонат калия совершенно не растворяется ацетоном и этанолом.