Карбона́т ка́лия ( углеки́слый калий , пота́ш , устар. кальцини́рованный пота́ш ) — средняя соль калия и угольной кислоты с формулой K ₂ C O ₃ . Белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Малотоксичен, относится к III классу опасности .

Тривиальное название соли пота́ш происходит от нидерл. potasch напрямую или через нем. Pottasche , фр. potasse .

История

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, позаимствованной из Литвы технологии и с привлечением литовских специалистов уничтожавшимися 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/см ³ . При 420 °C переходит в гексагональную модификацию плотностью 2,27 г/см ³ . Плавится при 891 °C .

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

${\displaystyle {\ce {K2CO3 -> K2O + CO2}}}$

Хорошо растворим в воде: 105,5 г/100 мл (0 °C), 110,5 (20 °C), 155,7 (100 °C), гигроскопичен . Образует несколько кристаллогидратов : K ₂ CO ₃ ·5H ₂ O, K ₂ CO ₃ ·1,5H ₂ O и K ₂ CO ₃ ·0,5H ₂ O, второй из них образуется при кристаллизации из водных растворов и хранении безводной формы на воздухе. Все перечисленные гидраты полностью обезвоживаются при 150—160 °C .

Водные растворы карбоната калия присоединяют углекислый газ с образованием гидрокарбоната калия .

${\displaystyle {\ce {K2CO3 + CO2 + H2O -> 2KHCO3}}}$

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

${\displaystyle {\ce {K2CO3 + 2SO2 + H2O -> 2KHSO3 + CO2}}}$

Получение

Карбонат калия получают:

• как побочный продукт получается при переработке нефелинов .
• воздействием CO ₂ на раствор гидроксида калия :

${\displaystyle {\ce {2KOH + CO2 -> K2CO3 + H2O}}}$

• 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 ;
• для производства пигментов ;
• для производства хрустального, оптического или тугоплавкого стекла;
• для крашения;
• для выращивания сельскохозяйственных культур (соли калия являются хорошим удобрением для растений);
• в фотографии как элемент проявителей ;
• 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 ;
• как поглотитель сероводорода при очистке газов ;
• как обезвоживающий агент ;
• 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

Примечания

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

• . Добавки пищевые. Калия карбонаты Е501. Общие технические условия
• .