Kalis yra neoficialus pavadinimas medžiagos, kurią chemikai vadina kalio karbonatu. Ši druska žmonėms buvo žinoma nuo seniausių laikų, nes jos yra pelenuose. Anksčiau šis žodis buvo vadinamas būtent sausomis liekanomis po augalų degimo produktų tirpalo išgarinimo. Taigi, kas dabar žinoma apie kalį?
Formulė
Kitas šios medžiagos pavadinimas yra kalio karbonatas. O jo cheminė formulė parašyta taip – K2CO3. Tai vidutinė kalio ir anglies rūgšties druska. Tai reiškia, kad kalio tirpalas nėra rūgštus ar šarminis, jis yra neutralus. Ilgą laiką ji buvo painiojama su soda – NaHCO3.
Atradimų ir studijų istorija
Žinoma, mes tiksliai nežinome, kas pirmasis gavo kalio, nes jis buvo žinomas Senovės Graikijoje ir Romoje. Tada jis buvo atskirtas nuo pelenų ir naudojamas skalbimui. Įdomu, kad ilgą laiką jis buvo painiojamas su kita medžiaga - kalio bikarbonatu. Mums pažįstama soda, potašas – kartu jie buvo vadinami tiesiog šarminėmis arba šarminėmis druskomis. Jie pradėjo juos skirti XVIII-XIX a. Pirmą kartą tai tapo žinoma 1759 mmetais, kai Andreasas Marggrafas nustatė, kad soda yra mineralinis šarmas, o kalis – augalinis. O 1807 m. Humphry Davy nustatė kiekvienos iš šių medžiagų cheminę sudėtį.
Pirmasis kalio gamybos paminėjimas datuojamas XIV amžiuje. Didžiausios įmonės buvo Vokietijoje ir Skandinavijos šalyse. Kalio karbonatas buvo naudojamas muilo gamyklose, audinių pramonėje, dažymo gamyklose. XV amžiuje prie konkurso prisijungė ir Rusija. Prieš tai jie nemokėjo atskirti kalio nuo pelenų, o tiesiog eksportavo degimo produktus kartu su, pavyzdžiui, kailiais. Stiklo pramonei tiek Rusijos viduje, tiek užsienyje taip pat reikėjo šios medžiagos. Paklausa augo, augo ir pasiūla.
Beje, pats pavadinimas „kalis“yra tiesiog užuomina apie tai, kaip jis buvo gautas senovėje. Faktas yra tas, kad lotyniškai tai skamba kaip potassa, o tai savo ruožtu yra žodžių „pelenai“ir „puodas“sintezė.
Cheminės ir fizinės savybės
Eksperimentų su šia medžiaga metu mokslininkai gavo informacijos apie tam tikras jai būdingas savybes. Dabar žinoma, kad įprastomis sąlygomis grynas kalis yra bespalvių kristalų arba b altų miltelių pavidalo kieta medžiaga. Jo tankis yra 2,43 g/cm3. Kalio karbonato lydymosi temperatūra yra 891 laipsnis Celsijaus. Labai higroskopiškas.
Ši medžiaga nėra sprogi ar degi. Sukelia dirginimą patekęs ant šlapios odos ar gleivinės. Taigi,jis priskiriamas trečiajai pavojingumo klasei.
Įvairūs ir formos
Yra dviejų rūšių kalis: kalcinuotas ir pusantro vandens. Skirtingai nuo antrosios, pirmojoje formoje nėra vandens – deginant jis
išgarina ir pašalina organines medžiagas, todėl tokio tipo kalio karbonato tirpalas tampa visiškai bespalvis.
Be to, kalis išsiskiria ir veislėmis, jų yra tik trys. Galutinio produkto kokybė priklauso nuo priemaišų, tokių kaip geležis, aliuminis, chloridai, natrio ir sulfatinės druskos, kiekio. Be to, priskiriant rūšį, atsižvelgiama į tirpale nusodintų nuosėdų masės dalį ir degimo nuostolius.
Gamyba
Nors kalio naudojimas nėra toks didelis, kaip soda, žmonės jį vis dar aktyviai naudoja. Bet pirmiausia reikia jį gauti. Mažais kiekiais galite pasigaminti net namuose.
Visų pirma, jūs turite gauti augalinės kilmės pelenus. Tada reikia ištirpinti tam tikrame kiekyje karšto vandens, gerai išmaišyti ir šiek tiek palaukti. Toliau reikia pradėti garinti kalio tirpalą organinių medžiagų mišiniu, dėl kurio kristalai iškris. Žinoma, tokiu būdu išskirtas kalio karbonatas nebus kokybiškas, o ir pastangų, palyginti su kiekiu, tenka per daug. Taigi, žinoma, pramoniniu mastu viskas yra kitaip.
Taigi, vandeninis kalio karbonato tirpalassąveikauja su CO2 ir sudaro KHCO3. Šis, savo ruožtu, kaitinamas, išsiskiria vanduo ir anglies dioksidas, o likusi dalis yra originalus kalis.
Yra dar keletas būdų gauti šią medžiagą, tačiau paprasčiausi ir veiksmingiausi yra aprašyti anksčiau.
Apdorojama
Kaip jau minėta, yra dviejų rūšių kalio – kalcinuoto ir pusantro vandens. Kaip apdorojamas kalio karbonatas, norint gauti vieną ar kitą veislę?
Visų pirma, skiriasi net jų formulės. Pusantro vandens atrodo taip: K2CO3+1, 5H2O, ty iš pradžių jame yra vandens. Tačiau jis yra dar higroskopiškesnis nei įprastas. Iš šios formos galima gauti ir bevandenę formą – pakanka pašildyti miltelius iki 130-160 laipsnių Celsijaus.
Kepta forma gaunama apdorojant kalio karbonatą, gautą išgarinant pelenų tirpalą medinėse kubiluose. Tai ne
yra švarus, todėl turi būti arba kalcinuotas, arba kalcinuotas. Atlikus vieną iš šių procedūrų, kalio karbonato milteliai pasidaro b alti, o jų tirpalas visiškai bespalvis. Šiuo atveju medžiagoje nėra vandens.
Naudoti
Ilgą laiką ir iki šių dienų įvairių formų kalio karbonatas naudojamas daugelyje pramonės šakų ir įvairiems tikslams. Pavyzdžiui, jo puikus gebėjimas apsivalyti ikivis dar naudojamas skysto muilo ir kitos buitinės chemijos gamyboje.
Be to, kalis yra skiedinių antifrizo priedas. Dėl to mišiniai tampa atsparesni šalčiui, todėl galima tęsti statybą net esant gana žemai temperatūrai. Reikšmingas jo pranašumas prieš analogus yra tai, kad jis nesukelia konstrukcijų korozijos ir nesukelia žydėjimo, kuris gali
turi įtakos konstrukcijos tvirtumui.
Kalio karbonatas vis dar naudojamas gaminant krištolą ir stiklą aukštos kokybės optikai. Šiuo klausimu jam nėra pakaitalo. Šios medžiagos analogų, pavyzdžiui, gaminant ugniai atsparų stiklą, nėra.
Kalis dažnai yra dažų sudedamoji dalis, o chemijos pramonėje jis naudojamas sieros vandenilio absorbcijai iš dujų mišinių – jis su tuo susidoroja daug geriau nei soda. Jis taip pat turi savo vietą farmacijoje: kalio karbonatas dalyvauja kai kuriose reakcijose, o kai kur pasirodo kaip šalutinis rezultatas. Kita taikymo sritis yra gaisrų gesinimas. Būtent šia medžiaga apdorojamos medinės konstrukcijos, taip padidinant jų atsparumą ugniai.
Nuostabu, kad kalis taip pat yra maisto papildas. Jo kodas yra E501, todėl jis priklauso E klasei. Kurį laiką buvo naudojamas konditerijoje, pavyzdžiui, meduolių gamyboje. Lengvojoje pramonėje ši medžiaga taip pat dalyvauja odos apdirbimo procese.
Galiausiai yra didelių perspektyvų, kad kalis bus naudojamas gamybojenechlorinės kalio trąšos. Pelenai šiuo pajėgumu buvo naudojami ilgą laiką, tačiau pastaraisiais dešimtmečiais juos išstūmė pramoniniai pašarai. Tikriausiai netolimoje ateityje bus plačiai naudojamas nuo seno žinomas ir mažiausiai kenksmingas būdas, palyginti su dabar naudojamomis mineralinėmis trąšomis.
Kitos funkcijos
Kadangi kalis yra itin higroskopinė medžiaga, jo pakavimas, sandėliavimas ir transportavimas vyksta ypatingomis sąlygomis. Paprastai kalio karbonatui pakuoti naudojami penkių sluoksnių maišeliai. Tai vienintelis būdas išvengti nepageidaujamo vandens patekimo į šią medžiagą.
Be to, stebėtina, kad nepaisant puikios reakcijos su H2O, kalio karbonatas visiškai netirpsta acetone ir etanolyje.
