Калий.
По внешнему виду и свойствам калий похож на натрий, но более реакционноспособный. Энергично реагирует с водой и вызывает возгорание водорода. На воздухе сгорает, образуя оранжевый надпероксид КO2. При комнатной температуре реагирует с галогенами, при умеренном нагревании — с водородом, серой. Во влажном воздухе быстро покрывается слоем КОН. Хранят калий под слоем бензина или керосина.
Наибольшее практическое применение находят соединения калия — гидроксид КОН, нитрат КNO3 и карбонат К2СO3.
Гидроксид калия КОН (техническое название — едкое кали) — белые кристаллы, расплывающиеся во влажном воздухе и поглощающие углекислый газ (образуются К2СO3 и КНСO3). Очень хорошо растворяется в воде с высоким экзо-эффектом. Водный раствор — сильнощелочной.
Производят гидроксид калия электролизом раствора КСl (аналогично производству NаОН). Исходный хлорид калия КСl получают из природного сырья (минералы сильвин КСlи карналлит КМgС13 • 6Н20). Используют КОН для синтеза различных солей калия, жидкого мыла, красителей, как электролит в аккумуляторах.
Нитрат калия КNO3 (минерал калийная селитра) — белые кристаллы, очень горькие на вкус, низкоплавкие {tпл = 339 °С). Хорошо растворим в воде (гидролиз отсутствует). При нагревании выше температуры плавления разлагается на нитрит калия КNO2 и кислород O2, проявляет сильные окислительные свойства. Сера и древесный уголь загораются при контакте с расплавом КNO3, а смесь С + S взрывается (сгорание «черного пороха»):
2КNO3 + ЗС(уголь) + S=N2 + 3CO2 + K2S
Нитрат калия используется в производстве стекла и минеральных удобрений.
Карбонат калия К2СO3 (техническое название — поташ) — белый гигроскопичный порошок. Очень хорошо растворяется в воде, сильно гидролизуется по аниону и создает щелочную среду в растворе. Используется в изготовлении стекла и мыла.
Получение К2СO3 основано на реакциях:
К2SO4 + Са(ОН)2 + 2СO = 2К(НСОО) + СаSO4
2К(НСОО) + O2 = К2С03 + Н20 + С02
Сульфат калия из природного сырья (минералы каинит КМg(SO4)Сl • ЗН20 и шёнит К2Мg(SO4)2 * 6Н20) нагревают с гашёной известью Са(ОН)2 в атмосфере СО (под давлением 15 атм), получают формиат калия К(НСОО), который прокаливают в токе воздуха.
Калий жизненно важный элемент для растений и животных. Калийные удобрения — это соли калия, как природные, так и продукты их переработки (КСl, К2SO4, КNO3); высоко содержание солей калия в золе растений.
Калий — девятый по химической распространенности элемент в земной коре. Содержится только в связанном виде в минералах, морской воде (до 0,38 г ионов К+ в 1 л), растениях и живых организмах (внутри клеток). В организме человека имеется = 175 г калия, суточная потребность достигает ~4г. Радиоактивный изотоп 40К (примесь к преобладающему стабильному изотопу 39К) распадается очень медленно (период полураспада 1 • 109лет), он, наряду с изотопами 238U и 232Тh, вносит большой вклад в геотермический запас нашей планеты (внутренняя теплота земных недр).
Смотрите также
Пенообразование в растворах поверхностно-активных веществ
Пены — это дисперсии газа в жидкости или в твердой фазе.
Пенообразование определяется соотношением объемов газа и жидкости, которое
называется кратностью пены. В низкократных пенах газовые п ...
Технологические иследования процесса массопереноса - диффузии
С процессом массопереноса - диффузией приходится сталкиваться
постоянно в явной или неявной форме в своей повседневной жизни, практической
деятельности, научных и технологических исследовани ...