البوتاس هو الاسم غير الرسمي لمادة يطلق عليها الكيميائيون كربونات البوتاسيوم. هذا الملح معروف للناس منذ العصور القديمة لأنه موجود في الرماد. في السابق ، كانت هذه الكلمة تسمى بالضبط البقايا الجافة بعد تبخر محلول منتجات احتراق النباتات. إذن ، ما هو المعروف الآن عن البوتاس؟
الصيغة
اسم آخر لهذه المادة هو كربونات البوتاسيوم. وتكتب صيغتها الكيميائية على هذا النحو - K2CO3. وهو عبارة عن ملح متوسط من البوتاسيوم وحمض الكربونيك. هذا يعني أن محلول البوتاس ليس حامضيًا أو قاعديًا ، فهو محايد. لفترة طويلة تم الخلط بينه وبين صودا الخبز - NaHCO3.
تاريخ الاكتشاف والدراسة
بالطبع لا نعرف على وجه اليقين من كان أول من حصل على البوتاس ، لأنه كان معروفا في اليونان القديمة وروما. ثم يتم عزله عن الرماد واستخدامه للغسيل. من الغريب أنه لفترة طويلة تم الخلط بينه وبين مادة أخرى - بيكربونات البوتاسيوم. من المألوف لنا صودا الخبز والبوتاس - كانوا يُطلق عليهم معًا ببساطة أملاح قلوية أو قلوية. بدأوا في التمييز بينهم في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر. أصبح هذا معروفًا لأول مرة في عام 1759في العام ، عندما أثبت أندرياس مارغراف أن الصودا هي معدن قلوي ، بينما البوتاس نبات. وفي عام 1807 ، أسس همفري ديفي التركيب الكيميائي لكل من هذه المواد.
يعود أول ذكر لإنتاج البوتاس إلى القرن الرابع عشر. كانت أكبر الشركات موجودة في ألمانيا والدول الاسكندنافية. تم استخدام كربونات البوتاسيوم في مصانع الصابون وصناعة الأقمشة ومصانع الصباغة. في القرن الخامس عشر ، انضمت روسيا أيضًا إلى المنافسة. قبل ذلك ، لم يكونوا يعرفون كيفية عزل البوتاس عن الرماد ، لكنهم كانوا ببساطة يصدّرون منتجات الاحتراق جنبًا إلى جنب ، على سبيل المثال ، الفراء. صناعة الزجاج ، داخل روسيا وخارجها ، كانت بحاجة أيضًا إلى هذه المادة. زاد الطلب وكذلك العرض.
بالمناسبة ، اسم "البوتاس" هو حرفيًا تلميحًا لكيفية الحصول عليه في العصور القديمة. الحقيقة هي أنه في اللاتينية يبدو مثل البوتاسا ، والذي بدوره عبارة عن مزيج من كلمتي "الرماد" و "القدر".
الخصائص الكيميائية والفيزيائية
خلال التجارب على هذه المادة ، تلقى العلماء معلومات حول بعض الصفات المتأصلة فيها. من المعروف الآن أنه في ظل الظروف العادية ، يكون البوتاس النقي مادة صلبة على شكل بلورات عديمة اللون أو مسحوق أبيض. كثافته 2.43 جم / سم3. درجة انصهار كربونات البوتاسيوم هي 891 درجة مئوية. استرطابي للغاية.
هذه المادة ليست قابلة للانفجار أو قابلة للاشتعال. يسبب تهيجاً عند ملامسته للجلد الرطب أو الأغشية المخاطية. هكذا،تصنف على أنها فئة خطر ثالث.
أصناف وأشكال
هناك نوعان من البوتاس: البوتاس المكلس وواحد ونصف ماء. على عكس الشكل الثاني ، لا يحتوي النموذج الأول على الماء - في عملية التكليس ،
يتبخر ويزيل أيضًا المواد العضوية ، مما ينتج عنه محلول كربونات البوتاسيوم من هذا النوع يصبح عديم اللون تمامًا.
بالإضافة إلى ذلك ، يتميز البوتاس أيضًا بأصنافه ، لا يوجد سوى ثلاثة أنواع. تعتمد جودة المنتج النهائي على محتوى الشوائب مثل الحديد والألمنيوم والكلوريدات وأملاح الصوديوم والكبريتات. أيضًا ، عند تعيين درجة ، يتم أخذ جزء الكتلة من المادة المترسبة التي ترسبت في المحلول وفقد الاشتعال في الاعتبار.
الإنتاج
على الرغم من أن استخدام البوتاس لا يحدث على نطاق واسع كما في حالة الصودا ، إلا أنه لا يزال يستخدم بشكل نشط من قبل الناس. لكن أولاً وقبل كل شيء ، عليك أن تحصل عليه. بكميات صغيرة ، يمكنك حتى صنعها في المنزل.
بادئ ذي بدء ، تحتاج إلى الحصول على رماد من أصل نباتي تحت تصرفك. ثم تحتاج إلى إذابته في كمية معينة من الماء الساخن ، وحركه جيدًا وانتظر بعض الوقت. بعد ذلك ، عليك البدء في تبخير محلول البوتاس بمزيج من المواد العضوية ، مما يؤدي إلى تساقط البلورات. وبالطبع فإن كربونات البوتاسيوم المعزولة بهذه الطريقة لن تكون ذات جودة عالية ، والجهد المبذول كبير جدًا مقارنة بالكمية. لذلك ، بالطبع ، الأمور مختلفة على المستوى الصناعي.
إذن ، محلول مائي من كربونات البوتاسيوميتفاعل مع CO2لتشكيل KHCO3. هذا ، بدوره ، يسخن ، ويتم إطلاق الماء وثاني أكسيد الكربون ، والباقي هو البوتاس الأصلي.
هناك عدة طرق أخرى للحصول على هذه المادة ، ولكن أبسطها وأكثرها فعالية هي تلك التي تم وصفها سابقًا.
معالجة
كما سبق ذكره ، هناك نوعان من البوتاس - مكلس وواحد ونصف ماء. كيف تتم معالجة كربونات البوتاسيوم للحصول على نوع أو آخر؟
بادئ ذي بدء ، حتى الصيغ تختلف. يبدو نصف الماء على النحو التالي: K2CO3+ 1 ، 5H2O ، أي أنه يحتوي على الماء في البداية. ومع ذلك ، فهو أكثر استرطابية من المعتاد. يمكن أيضًا الحصول على شكل لا مائي من هذا النموذج - يكفي تسخين المسحوق إلى 130-160 درجة مئوية.
يتم الحصول على الشكل المكلس بمعالجة كربونات البوتاسيوم التي يتم الحصول عليها عن طريق تبخير محلول الرماد في أحواض خشبية. هذه الاشياء لا
نظيف ، لذا يجب إما أن يكون مكلسًا أو مكلسًا. بعد إجراء إحدى هذه الإجراءات ، يتحول مسحوق كربونات البوتاسيوم إلى اللون الأبيض ، ويكون المحلول عديم اللون تمامًا. في هذه الحالة لا تحتوي المادة على ماء.
استخدم
لفترة طويلة وحتى يومنا هذا ، يتم استخدام كربونات البوتاسيوم بأشكال مختلفة في عدد كبير من الصناعات ولأغراض متنوعة. على سبيل المثال ، قدرته الممتازة على تنقية تصل إلىلا تزال تستخدم في صناعة الصابون السائل والمواد الكيميائية المنزلية الأخرى.
بالإضافة إلى ذلك ، يعد البوتاس مادة مضافة لمقاومة التجمد إلى الهاون. على هذا النحو ، فإنه يسمح للخلائط أن تكون أكثر مقاومة للبرد ، مما يجعل من الممكن الاستمرار في البناء حتى في درجات حرارة منخفضة نسبيًا. ميزته المهمة على نظائرها هي أنه لا يسبب تآكل الهياكل ، وكذلك تكوين التفتح ، والذي يمكن أن
تؤثر على قوة الهيكل
لا تزال كربونات البوتاسيوم تستخدم في صناعة الكريستال والزجاج للبصريات عالية الجودة. لا بديل عنه في هذا الأمر. لا توجد نظائر لهذه المادة ، على سبيل المثال ، في صناعة الزجاج المقاوم للصهر.
غالبًا ما يكون البوتاس أحد مكونات الدهانات ، وفي الصناعة الكيميائية يتم استخدامه لامتصاص كبريتيد الهيدروجين من مخاليط الغاز - فهو يتواءم مع هذا بشكل أفضل بكثير من الصودا. كما أن لها مكانًا في المستحضرات الصيدلانية: تشارك كربونات البوتاسيوم في بعض التفاعلات ، وتظهر في بعض الأماكن كنتيجة جانبية. مجال آخر للتطبيق هو مكافحة الحرائق. بهذه المادة يتم معالجة الهياكل الخشبية ، وبالتالي زيادة مقاومتها للحريق.
المثير للدهشة أن البوتاس هو أيضًا مكمل غذائي. رمزه هو E501 ، لذا فهو ينتمي إلى الفئة E. لفترة من الوقت تم استخدامه في صناعة الحلويات ، على سبيل المثال ، في صناعة خبز الزنجبيل. في الصناعات الخفيفة ، تشارك هذه المادة أيضًا في عملية تلبيس الجلد.
أخيرًا ، هناك احتمالات كبيرة لاستخدام البوتاس في التصنيعأسمدة البوتاس الخالية من الكلور. تم استخدام الرماد بهذه السعة لفترة طويلة ، ولكن في العقود الأخيرة تم استبداله بالأعلاف الصناعية. ربما ، في المستقبل القريب ، سيتم استخدام طريقة معروفة لفترة طويلة وكونها الأقل ضررًا مقارنة بالأسمدة المعدنية المستخدمة الآن على نطاق واسع.
ميزات أخرى
لأن البوتاس مادة استرطابية للغاية ، تتم تعبئته وتخزينه ونقله في ظل ظروف خاصة. كقاعدة عامة ، تستخدم الأكياس ذات الخمس طبقات لتعبئة كربونات البوتاسيوم. هذه هي الطريقة الوحيدة لتجنب دخول الماء غير المرغوب فيه إلى هذه المادة.
أيضًا ، بشكل مدهش ، على الرغم من تفاعلها الممتاز مع H2O ، فإن كربونات البوتاسيوم غير قابلة للذوبان تمامًا في الأسيتون والإيثانول.
