Калий. Нахождение в природе. Его свойства и применение

       В чистом виде метафосфат калия (KPO₃)_n cодержит 39,87% К₂О и 60,13% Р₂О₅. Он состоит только из элементов питания растений и поэтому является очень заманчивым и перспективным сложным удобрением. Он практически негигроскопичен и не слёживается, не фитоксичен, поэтому его можно смешивать с семенами, не снижая их всхожесть.

         Карбонат калия (поташ).

       В сельском хозяйстве поташ используется как щелочное бесхлорное удобрение. До настоящего времени его применение в качестве удобрения было ограничено не только из-за высокой стоимости, но, главным образом, благодаря сильной гигроскопичности. В настоящее время предпочитают транспортировать и использовать поташ в виде концентрированных растворов или предварительно перерабатывают его в бикарбонат калия, обладающий лучшими физическими свойствами.

       Методы  получения поташа

       Получение поташа является старейшим химическим производством – в конце 19в. в России из золы растений получали 17000 т поташа в год. С появлением дешёвой кальцинированной соды и промышленного производства поташа из  калийных руд Стасфуртского месторождения получения его из золы растений полностью утратило своё значение [   ]. В ряде стран существует производство поташа из бардяного угля. Относительно дешёвым источником сырья для получения поташа может служить зола, образующаяся при сжигании паточно-спиртовой барды на сахарных и спиртовых заводах. В настоящее время поташ вырабатывают главным образом из минерального сырья. За рубежом для получения K₂CO₃ используются электролитический способ, заключающийся в карбонизации раствора едкого кали, и аминовый, аналогичный аммиачному способу получения соды.

       Известен  магнезиальный способ Энгеля – Прехта, который заключается в карбонизации под давлением 0,5 – 1,8 Мпа суспензии активного карбоната магния в растворе хлористого калия:

3(MgCO₃^.3H₂O)+2KCl+CO₂ = 2(KHCO₃^.MgCO₃^.4H₂O)+MgCl₂

       Образующийся  осадок двойной соли Энгеля отделяют от раствора хлористого магния и разлагают  водой или суспензией гидроокиси магния при нагревании:

2(KHCO₃^.MgCO₃^.4H₂O)+ Mg(ОН)₂ =  K₂CO₃ +3(MgCO₃^.3H₂O) +H₂O

       Полученная  суспензия фильтруется, после чего активный карбонат магния возвращается в процесс, а раствор поташа упаривается.

       Из  хлористого калия поташ также  можно получить через кремнефтористый калий одновременно с фтористым натрием [   ]. В основе этого способа лежат следующие реакции:

       H₂SiF₆+2KCl = K₂SiF₆+2HCl

       K₂SiF₆+2 K₂CO₃ = 6KF+SiO₂+2CO₂

       6KF+3Na₂CO₃ = 3 K₂CO₃+6NaF

       Известен  также триметиламиновый метод переработки хлористого калия на поташ, заключающийся в обработке смеси растворов хлористого калия и триметиламина углекислым газом под давлением и при перемешивании:

       KCl+N(CH₃)₃+ CO₂+H₂O = KHCO₃+ N(CH₃)₃^.HCl

       При охлаждении раствора выделяются кристаллы  бикарбоната калия, которые отделяются фильтрованием, а раствор соляно-кислого триметиламина после регенерации возвращается в процесс [   ].

       Из  сульфата калия поташ можно получать по способу Леблана. Процесс основан на спекании сульфата калия с известью в присутствии восстановителя:

       K₂SO₄+2C+CaCO₃ = K₂CO₃+2CO₂+CaS

       Из  спёка поташ выщелачивается оборотными растворами.

       Известны  и другие методы переработки сульфата калия на поташ, например, формиатный [   ], цианамидный, бариевый. Формиатный способ заключается в обработке сульфата калия известковым молоком в атмосфере окиси углерода:

       K₂SO₄+Ca(OH)₂+2CO = CaSO₄+2HCOOK

       Отделённый  от сульфата кальция и очищенный от примесей раствор упаривают в открытых котлах до получения плава, который окисляется воздухом при 800^оС во вращающейся трубчатой печи:

       2HCOOK+O₂ = K₂CO₃+H₂O+CO₂

       Цианамидный и бариевый способы на практике не используются [   ]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Сноски:

       [1] - Абдулаев А.А., Лобанов Е.М., Новиков  А.П., Кайдаров А.А. Изв. АН УзССР, сер. Физ.-мат. Наук, №4, 65; РЖХим., №8 Д144, 1961.

       [2] – Андреева Е.А. Почвоведение,№5,21, 1960.

       [3] – Балашев Л.Л., Дружинин Д.В.  Калийное удобрение. Л., Научное хим.-техн. Изд. НТУ ВСХН, 1969.

       [4] – Блох М.А. Природа, 13, 114, 1964.

       [5] – Бродский Д. А. Химия в  школе, №3, 33, 1976.

       [6] – Виноградов А.П. Геохимия  живого вещества. Л., Изд-во АН  СССР, 1980, стр.20.

       [7] – Волочнёва Е.П. Ж. Прикл.  Химии, 11, 369, 1978.

       [8] – Григорьев П.Н., Король С.С. Ж. Хим. Промышл., №1, 68, 1961.

       [9] – Заславский И.И. Природа, 24,22, 1985.

       [10] – Иванов Д.Н. Почвоведение, №1, 117, 1959; РЖХим., №56817, 1959.

       [11] – Книга А.Г. Калий, №7,32,1976.

       [12] – Книга А.Г. Ж. Прикл. Химии, 10,371,1957.

       [13] – Глинка Н.Л. Общая химия,  изд. Химия, 1981.

       [14] – Ахметов Н.С. Неорг. Химия,  изд. химия, 1975.

       [15] – Коренман И.М. Ж. Аналит. Химии, 10, 327, 1955.

       [16] – Танаев И.В., Козлов А.С. Ж.  Аналит. Химии, 6, 149, 1951.

       [17] – Танаев И.В., Козлов А.С. Ж.  неорг. Химии,4, 97, 1990.

       [18] – Танаев И.В., Козлов А.С. Ж.  неорг. Химии,4 ,103, 1990.

       [19] – Шейнцис О.Г. Ж. Прикл. Химии, 13, 1101, 1993.

       Список  литературы:

       1.  Абдулаев А.А., Лобанов Е.М., Новиков  А.П., Кайдаров А.А. Изв. АН УзССР, сер. Физ.-мат. Наук, №4, 65; РЖХим., №8 Д144, 1961.

       2. Андреева Е.А. Почвоведение,№5,21, 1960.

       3.  Балашев Л.Л., Дружинин Д.В. Калийное  удобрение. Л., Научное хим.-техн. Изд. НТУ ВСХН, 1969.

       4.  Блох М.А. Природа, 13, 114, 1964.

       5.  Бродский Д. А. Химия в школе,  №3, 33, 1976.

       6.  Виноградов А.П. Геохимия живого вещества. Л., Изд-во АН СССР, 1980, стр.20.

       7.  Волочнёва Е.П. Ж. Прикл. Химии, 11, 369, 1978.

       8.  Григорьев П.Н., Король С.С. Ж.  Хим. Промышл., №1, 68, 1961.

       9.  Заславский И.И. Природа, 24,22, 1985.

       10.  Иванов Д.Н. Почвоведение, №1, 117, 1959; РЖХим., №56817, 1959.

       11.  Книга А.Г. Калий, №7,32,1976.

       12.  Книга А.Г. Ж. Прикл. Химии, 10,371,1957.

       13.  Глинка Н.Л. Общая химия, изд.  Химия, 1981.

       14.  Ахметов Н.С. Неорг. Химия, изд.  химия, 1975.

       15.  Коренман И.М. Ж. Аналит. Химии, 10, 327, 1955.

       16.  Танаев И.В., Козлов А.С. Ж. Аналит. Химии, 6, 149, 1951.

       17.  Танаев И.В., Козлов А.С. Ж. неорг.  Химии,4, 97, 1990.

       18.  Танаев И.В., Козлов А.С. Ж. неорг.  Химии,4 ,103, 1990.

       19. Шейнцис О.Г. Ж. Прикл. Химии, 13, 1101, 1993.