для чего используют поташ
Что такое поташ и где его применяют
Содержание статьи
Физические и химические свойства поташа
Поташ представляет собой одну из средних солей неустойчивой угольной кислоты. Очищенный поташ выглядит как мелкокристаллический порошок белого цвета без запаха с щелочным вкусом. В неочищенном виде он имеет несколько красноватый оттенок из-за наличия примесей. Отлично растворяется в воде, не способен растворяться в этаноле. Водный раствор поташа обладает ярко выраженным бактерицидным действием, причем чем выше его температура, тем сильнее противомикробное действие. Температура плавления карбоната калия составляет 891 градус.
Водные растворы поташа различных концентраций способны обезвоживаться при температуре около 160 градусов. Получаются бесцветные кристаллы моноклинной сингонии. Водный раствор может реагировать с двуокисью углерода и серы, образуя гидрокарбонаты и гидросульфаты соответственно.
Получение поташа
История способа получения поташа уходит корнями в глубокую древность. Этот способ заключался в следующем: древесную золу пересыпали в посуду и добавляли горячей воды. Золу получали из деревьев, богатых калием. Затем разжигали костер и выливали полученную смесь на него. Костер не должен погаснуть, тогда под дровами будет осаждаться поташ. Он будет иметь красноватый оттенок из-за небольшого количества примесей.
Сегодня поташ получают при электролитическом взаимодействии карбоната магния в виде суспензии с раствором хлорида калия. Есть и другой способ. Для его осуществления нужно карбонизировать раствор гидроксида калия в электролитической ванне.
Применение поташа
Благодаря его щелочным свойствам, древние римляне использовали поташ для стирки одежды. При реакции с водой он образует щелочную среду, способную растворять жиры и выводить пятна. Сегодня применение карбоната калия гораздо шире.
Его используют в качестве пищевой добавки. Она носит название E501 и применяется как стабилизатор. Она помогает смешивать несмешивающиеся в природе вещества (вода и масло). Также E501 используется как регулятор кислотности. Она поддерживает в продукте определенное значение pH, водородного показателя. Учеными был доказан вред этой добавки для человека. Поташ провоцирует аллергические реакции и особенно опасен для больных астмой.
Щелочная природа поташа позволяет применять его в мыловаренной промышленности, а также для дезинфекции. Его добавляют в лекарства от экземы и других кожных болезней для многократного усиления эффекта. Этим порошком обрабатывают животноводческие фермы и конюшни.
Карбонаты калия (Е501)
Карбонаты калия – вещество, которое вошло в человеческий обиход ещё за 1,5-2 тысячи лет до нашей эры. Всё это время его свойствами пользовались, в том числе, и для приготовления пищи, не говоря уже о многочисленных и разнообразных химических реакциях и процессах. Изучение вещества продолжается до сих, но на сегодняшний день оно является одной из самых безопасных пищевых добавок. Углекислый калий, поташ или добавка Е501 проявляет свойства разрыхлителя, регулятора кислотности, стабилизатора, почему его и ценят производители. Впрочем, кроме сферы изготовления пищевых продуктов, карбонат калия нашёл себе применение и в других отраслях промышленности.
История карбоната калия: от древесной золы до углекислого газа
Поташ – вещество, которое было добыто человеком в древние времена именно с использованием древесной золы или золы морских водорослей. Золу обрабатывали горячей водой в специальных деревянных ёмкостях, после чего полученный раствор подливали в горящий костёр, при этом стараясь не затушить его.
В результате упаривания костра раствором, на дне образовывался крупный слой соли. Чтобы получить 1 килограмм поташа, расходовалось 2 кубометра древесины, что делало вещество дорогим и нерентабельным для массового или фабричного использования.
Вплоть до конца 19 столетия поташ добывали именно методом водной экстракции из золы, в основном в России и Северной Америке, частично в Европе. Например, в России уже в 16 веке открывались фабрики по добыче вещества. Основная технология получения в заводских условиях всё так же основывалась на использовании древесной золы: её засыпали в деревянную ёмкость и заливали чистой водой. Через 4-6 часов, когда зола частично растворится, жидкую часть смеси (щелочную воду) переливали в металлический котёл, а остатки золы снова заливали водой, оставив примерно на 4-6 часов. Цикл повторялся всего от 2 до 4 раз, пока вся зола в растворённом виде с водой не оказывалась в котле. После котёл начинали нагревать, выпаривая жидкость. В результате на дне металлического котла оставался слой соли серого цвета. После прокаливания в печи она становилась чисто белой.
С 17 по 19 столетие поташ был в Европе основным химическим реагентом, часто использовался в приготовлении пищи, составлял основу различных моющих и чистящих средств.
Сегодня метод синтезирования добавки выглядит иначе: её производят путём воздействия углекислым газом на гидроксид калия.
Свойства добавки Е501, её химическая характеристика
Углекислый калий представляет собой среднюю соль калия и угольной кислоты. На вид представляет собой кристаллический порошок белого цвета, не имеющий запаха. Зато вкус у добавки присутствует – характерный щелочной. В гидратированной форме может иметь вид бесцветных кристаллов.
Вещество не растворяется в спиртах, но обладает хорошей растворимостью в воде. Также его характеризует высокая термоустойчивость и сильная гигроскопичность. Находясь на воздухе, вещество втягивает в себя влагу, и его кристаллы буквально расплываются.
Температура плавления – 891 градус Цельсия.
Под кодом “Е501” скрываются несколько разновидностей пищевых добавок:
Основные свойства добавки – стабилизирующее (способность создавать и закреплять необходимую форму, текстуру и структуру продукта), регулирующее кислотность среды (углекислый калий применяют для установления и сохранения определённого уровня рН). Также может применяться как эмульгатор и разрыхлитель.
Кроме того, вещество оказывает противомикробное и кератолитическое действие.
Использование поташа: столетия назад и сейчас
Изначально, когда вещество только было обнаружено человеком, его оценили как эффективное средство для очистки и дезинфекции. После выщелачивания древесной смолы в водоемах, в них проще было отстирать ткани и очистить посуду от остатков пищи и жира. Позже было обнаружено свойство улучшения теста – после добавления поташа оно становилось более воздушным. Начиная примерно с 16 века, основными отраслями потребления углекислого калия стало изготовление стекла, мыловарение и выработка красящих веществ. Можно говорить о том, что поташ вышел на производственный уровень.
Сегодня сфера использования добавки Е501 значительно расширилась. Её можно обнаружить, например, в некоторых продуктах питания:
Фармацевтическая отрасль ценит карбонат калия за его дезинфицирующее действие: вещество включают в состав мазей, кремов и гелей с бактерицидным и противогрибковым эффектом, противочесоточных растворов.
При гипокалиемии гидрокарбонат калия назначается в составе комбинированной терапии вместе с натрия альгинатом или натрия цитратом.
Как и раньше, вещество используется как очиститель и компонент бытовой химии, жидкого мыла, различных дезинфекторов для рук и столовых приборов.
В сфере сельского хозяйства карбонат калия считается эффективным удобрением для почвы, кроме того, им обрабатывают и дезинфицируют помещения для животных: загоны, хлева, стойла.
Как компонент некоторых строительных материалов, Е501 обеспечивает их морозоустойчивость.
Воздействие на человека: польза или вред
Калий как элемент, жизненно важный для нормального функционирования организма, содержится в самом теле человека, и в процессе его жизнедеятельности может вымываться. Карбонат калия можно рассматривать как источник восполнения калия. Вещество усваивается стенками пищеварительного тракта, остатки выводятся вместе с продуктами жизнедеятельности.
С другой стороны, переизбыток добавки Е501 может провоцировать развитие гиперкалиемии, то есть состояния, когда почки не могут вывести весь лишний калий из организма, и он начинает накапливаться. Именно почки и страдают в первую очередь, так как в результате может нарушиться функция надпочечников (болезнь Аддисона).
В чистом виде углекислый калий небезопасен, как и всякая щёлочь. При попадании на кожу появляется химический ожог с соответствующими симптомами (покраснение, раздражение, зуд). Необходимо как можно быстрее промыть поражённое место проточной холодной водой, а при необходимости обратиться к врачу.
Если вещество попадает в дыхательные пути, оно негативно воздействует на слизистые, в результате чего может появиться аллергическая реакция, удушье, у астматиков – приступы.
Концентрация добавки в пище настолько мала, что не причиняет человеку вреда. С осторожностью нужно относиться скорее к чистящим средствам и различным биологически активным добавкам с Е501 в составе.
Варианты упаковки для вещества: как перевозят и хранят карбонат калия
Обычно в заводских условиях добавку фасуют в мешки, контейнеры или барабаны. Мешки должны соответствовать некоторым требованиям: они должны быть либо пятислойными с ламинированным слоем внутри, либо многослойными бумажными с соответствующим подкладом, либо пропиленовыми, в которых также должен быть защитный внутренний слой.
Барабаны и коробки изготавливаются из гофрированного картона, а внутри имеют слой пищевого полиэтилена, который используется и для производства специальных контейнеров для перевозки и хранения Е501.
Углекислый калий или калия карбонат – одна из древнейших солей, известных человеку. Её, как компонент древесной золы, обнаружили ещё во 2 тысячелетии до нашей эры, и до сих пор применяют в самых различных сферах деятельности человека.
Добавка является разрешённой к использованию в Украине, России, государствах Европейского союза. Встретить её можно в продуктах питания (шоколаде, варенье, мармеладе, сгущённом молоке, продуктах из какао), а также в средствах для чистки, медикаментах и строительных материалах. Фермеры также применяют вещество для удобрения земель, обработки ран у домашнего скота, дезинфекции помещений, где содержатся животные.
Карбонат калия (поташ): получение, применение и химические свойства
Карбонат калия также известен как пищевая добавка Е501. Это мелкий кристаллический порошок, образующийся в результате химической реакции диоксида углерода и гидроксида калия. Вещество это достаточно давно известно. В старину его называли «поташ».
Историческая справка
Большую популярность поташ приобрел в 17-19 веках. Он выступал как основной химический реагент. Его использовали практически во всех отраслях промышленности тех лет. В Российской империи небезызвестный своими новаторскими идеями Петр Первый ввел монополию на производство поташа в 1721 году. Сегодня же карбонат калия относится к 3-му классу опасных веществ. Его производят во многих странах.
Применения поташа в истории
Итак, история исследования и использования такого вещества, как поташ, насчитывает не один век. Интересно, что он был известен еще древним римлянам. Они по достоинству оценили свойства данного вещества и использовали его для стирки. Именно они впервые подметили, что зола способна удалить даже сильные жирные пятна с вещей. Только спустя несколько веков этому нашли научное подтверждение. Оказывается, что поташ, попадая в воду, создает щелочную среду. Жирные вещества в ней просто напросто расщепляются.
Примечательно, что в больших объемах научились добывать карбонат калия уже в начале семнадцатого века. Такое производство по праву можно было назвать промышленным. Процесс его получения был трудоемок. Сначала строились большие каменные очаги. В них раздували сильный костер, поддерживая его дровами. Затем в специальном деревянном корыте смешивали сильно горячую воду и приготовленную древесную золу. Получался раствор, которым, как ни странно это звучит, поливали костер, следя, чтобы он не потух. Конечно, здесь требовалось мастерство и умение. Появились даже специальные люди обученные ремеслу, которых называли «поливала». Но как же получали сам поташ? Под костром, который долгое время периодически поливали раствором золы, появлялся слой карбоната калия. И чем больше по времени протекал этот процесс, тем наслоение было толще. Теперь только оставалось дождаться, пока он остынет. Потом его долбили и закатывали по небольшим бочкам. Но экономичным этот процесс нельзя было назвать. Чтобы получить один килограмм поташа уходил кубометр древесины.
Современные способы получения
Легче всего карбонат калия получить из щелочи в процессе выщелачивания водой золы из водорослей и злаков. Поташа больше всего содержится в растворимой составляющей растительных остатков. Еще сравнительно недавно принцип получения этого вещества был такой. В глиняный сосуд с маленьким отверстием на дне помещали золу. Затем ее утрамбовывали. Заливали строго отмеренным количеством горячей воды. Она должна была пройти через весь слой золы и стечь в емкость. Потом ее снова заливали в сосуд, так до тех пор, пока жидкость не приобретала густую консистенцию. Затем лишнюю воду выпаривали и после остывания получали поташ. Весь процесс был куда более экономичным, чем предыдущий. Требовалось уже не так много золы.
Сегодня это вещество получают в результате электролиза KCl. Это цепь сложных химических реакций. В итоге осуществляется гидролиз карбоната калия. Во взаимодействие вступают гидроксид К и углекислый газ. Формула реакции выглядит следующим образом: 2(КОН) + СО2 → К2СО3 + Н2О
Общие свойства карбоната калия
Это химическое вещество обладает следующими свойствами:
— Оно мгновенно растворяется в воде.
— Данное вещество не расщепляется в этаноле.
— Температура плавления кристаллического карбоната калия составляет 891 градус по Цельсию.
— Вещество обладает выраженным вкусом щелочи.
— Углекислый калий не имеет запаха.
Важно знать, в кристаллическом состоянии карбонат калия оказывает кератолитическое и выраженное противомикробное действие. Его бактерицидные свойства можно объяснить тем, что сухое вещество и его раствор – это сильная щелочь. При этом чем выше его температура, тем сильнее проявляются эти свойства. Поташ издревле использовался как средство, убивающее микробов и микроскопических вредителей.
Применение
В сельском хозяйстве уже достаточно долгое время поташ известен как удобрение. Он препятствует размножению на культурных растениях насекомых и прочих вредителей. Раствор углекислого калия способен значительно улучшить качество пашни. Его свойства способствуют тому, что из почвы выводится излишняя кислотность. Раствором этого вещества дезинфицируют помещения. Особенно там, где долгое время содержится скот. Это курятники, конюшни, свинарники.
Нашел свое применение карбонат калия и в фармацевтике. Это активное вещество противопаразитарных мазей и суспензий. Они эффективно борются с такими паразитами, как вши и чесоточные клещи.
Пищевая добавка Е501
Пищевая добавка Е501 – это мелкозернистый порошок. Его используют как компонент кулинарных изделий и алкогольных напитков. Он является примесью питьевой соды. В настоящее время она признана во многих странах опасной. В старину карбонат калия добавляли в малых количествах в пряники.
Помимо своего основного названия, эта пищевая добавка скрывается и под другими не менее известными наименованиями. Это и дикалий карбонат, и поташ, и калий углекислый. Но в действительности это одно и то же вещество. Оно небезопасно для здоровья человека и может спровоцировать сильные раздражения.
В результате исследований доказано, что карбонат калия (формула К2СО3) наносит вред организму человека. Но справедливости ради нужно отметить, что опасен он только во взвешенном состоянии. Если он попадает в верхние дыхательные пути, то непременно вызовет сильнейшее раздражение и аллергическую реакцию. Могут также проявиться астматические приступы у больных с хронической формой.
Это вещество также вызывает местное раздражение и зуд, если попадает на влажные кожные покровы и слизистую рта и глаз. Проявляется и в форме экземы. Если порошок попадает на руки или лицо, его необходимо немедленно смыть водой.
Первая помощь при вдыхании и попадании на кожу карбоната калия
Данное вещество не угрожает жизненно важным процессам в организме. Но между тем оно может спровоцировать массу негативных симптомов. При вдыхании наблюдается раздражение и отек. Поэтому необходимо незамедлительно вызвать скорую помощь. Затем вынести пострадавшего на свежий воздух.
Если вещество попало на слизистые или кожу, то его нужно сразу же смыть. Промывают холодной проточной водой в течение 15 минут. Если вещество попало по каким-то причинам в желудок, то делают промывание.
Поташный промысел в Покрове
Во времена Казанского похода на месте Покрова шумели леса. Именно потому в Гагинском крае в середине XVII века боярин Борис Морозов организовал самое крупное производство поташа на Руси.
Изготавливаемый на его промыслах поташ считался самым лучшим по качеству. Царь Алексей Михайлович даже освободил его товар от уплаты пошлины за провоз до Архангельска, поэтому боярин Морозов имел хорошую прибыль – до 3 тысяч рублей в год, с которых он не уплачивал в казну никаких госпошлин.
В целях развития производства, Морозов стремился обучать поташному делу даже крестьянских детей. Однако крестьяне использовали всевозможные средства, лишь бы избавиться от этой «каторжной» работы – вплоть до побегов.
Поташ – углекислый калий, белоекристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Поташ был очень дорогостоящим продуктом. Его использовали в мыловарении, в производстве стекла, для выделки кож, в ткацком производстве, для производства пороха. Поэтому он был еще и стратегическим сырьем.
В гагинской округе стали открываться будные майданы. Был будный майдан и в Покрове. Об этом можно судить по названию улицы, на которой жил мой дед, да она и сейчас называется Будаиха.
В конце средневековья в крае появились белорусы, поляки (по-местному, паны, будаки, бутаки, ляхи) – польско-литовские воины, плененные русскими в ходе войны Московского государства с Польско-Литовским (XVI-XVII) и поселившиеся в Нижегородском Поволжье украинцы. Об этих страницах в жизни края свидетельствует название майдан «место занятия поташным производством» – слово, принесенное белорусами вместе с самим поташным производством.
Этот промысел продержался в Покрове довольно долго. Еще отец Блохиной Зои Петровны (1929 г.р.), проживающей по сей день в Покрове, носил деревенское прозвище Будак, то есть литвин, человек, занимающийся будным промыслом.
Вы спросите: «что такое «буда»? Буда – это место в лесу или постройка для выварки поташа из пепла, но в нашем крае будой, вероятно, именовалась сама печь или костер, вышиной в избу.
А производство поташа было действительно делом нелегким и заключалось в том, что сначала заготовленные дрова, известных пород леса, преимущественно из дуба или ольхи, пережигали в золу, потом из золы готовили жидкое тесто, которым обмазывали поленья сосновые или еловые и складывали их в костер, покрывая каждый ряд поленьев новым слоем золы и затем зажигали костры. Пережжённая, расплавленная таким образом зола и составляла новый ее вид – поташ. Из одного кубометра древесины получали около полукилограмма поташа.
За много лет поташного промысла были вырублены леса вокруг Покрова. Сейчас здесь бескрайние поля, редко встретишь рощицы. В самом Покрове только кладбище расположено в небольшой березовой роще.
Отголоски занятия поташным промыслом наших предков сохранились и по сей день. Жители села, когда убирают картошку и сжигают на поле ботву, говорят «жечь поташ». Лидия Алексеевна Блохина, уроженка Покрова, рассказывает: «Будучи студенткой техникума, я вместе с группой была отправлена на картошку в один из северных районов Горьковской области. Когда собрали ботву, я крикнула девчонкам: «Пошлите жечь поташ!» Никто из них не понял, что я имела в виду. После долгих разговоров выяснилось, что это выражение известно только нам, жителям села Покров, несмотря на то, что в нашей группе были девчонки из разных районов области».
Само слово «поташ» употреблялось вместо слова «костер». Поташи жгли под Новый год, сжигая всё плохое, что было в старом, при уборке картофеля, в холодную погоду, на отдыхе. При этом сжигали старую солому, ботву, хворост и редко дрова.
maxxbay
maxxbayОбо всех и обо всем
Основным ингредиентом большинства удобрений является поташ, который содержит смесь фосфатов, азота и калия. Термин относится к богатым калием минералам, которые используются в сельском хозяйстве. Калий в этих солях известен как «регулятор», так как он может влиять на более чем шестьдесят ферментных систем, которые контролируют качество сельскохозяйственных культур. Ежегодно в мире добывается более 90 миллионов тонн калия для производственных целей.
Производство
Все месторождения происходят из эвапоритов, и они обычно находятся глубоко под землей. Руды богаты глиной, хлоридом натрия и хлоридом калия. Руда добывается обычной шахтной добычей. Другие методы включают испарение и растворение. Шахтеры впрыскивают горячую воду в руду, которая растворяется, а затем перекачивается на поверхность земли, где она испаряется и концентрируется. После этого добавляют реагенты амина. Хлорид калия и амин всплывают на поверхность, а глина и хлорид натрия тонут. Амин и хлорид калия снимают и сушат перед упаковкой.
В настоящее время добыча калия ведется в двенадцати странах, в том числе в Канаде, России, Беларуси и Китае. Канада является крупнейшим производителем с месторождениями в Саскачеване, на которые приходится более 90% производства страны и половина всех мировых поставок. Более 100 стран мира импортируют калийные удобрения. Крупнейшими импортерами в мире являются Индия (8 млн тонн), Бразилия (8 млн тонн) и Китай (11 млн тонн). Ожидается, что к 2022 году использование поташа в сельском хозяйстве превысит 37,8 млн. тонн.
Использование
Более 95% поташа используется в сельском хозяйстве в качестве удобрения, которые обеспечивают до 60% продовольствия всей планеты. Калий является одним из основных питательных веществ для растений и используется в качестве удобрения с древности. Он является седьмым наиболее распространенным соединением в почве, которое составляет более 2,6% земной коры.
Поташ имеет решающее значение для сельского хозяйства, поскольку он улучшает урожайность, устойчивость к болезням, текстуру, цвет, питательную ценность и вкус пищи. Питательные вещества почвы должны пополняться каждый год, поэтому калийные удобрения обычно добавляются в почву с дефицитом калия. Особенно он нужен таким культурам, как овощи, фрукты, кукурузу, хлопок, пальмовое масло, соевые бобы, сахарный тростник и пшеницу.
Кроме использования в сельском хозяйстве, хлорид калия очень важен в различных других областях. Например, он используется для таяния льда и снега, переработки алюминия и гальваники металлов. Поташ можно использовать и как смягчитель воды, а также при лечении гипокалиемии. Карбонат калия используется в производстве текстильных изделий, фотохимикатов, огнетушителей и кормовых добавок для животных.
Источник