אשלג הוא השם הבלתי רשמי של חומר שכימאים קוראים לו אשלגן פחמתי. מלח זה היה ידוע לאנשים מאז ימי קדם, מכיוון שהוא כלול באפר. בעבר, מילה זו נקראה בדיוק שאריות יבשות לאחר אידוי של תמיסה של מוצרי בעירה צמחיים. אז מה ידוע כעת על אשלג?
נוסחה
שם נוסף לחומר זה הוא אשלגן פחמתי. והנוסחה הכימית שלו כתובה כך - K2CO3. זהו מלח ממוצע של אשלגן וחומצה פחמנית. המשמעות היא שתמיסת האשלג אינה חומצית או בסיסית, היא ניטרלית. במשך זמן רב הוא התבלבל עם סודה לשתייה - NaHCO3.
היסטוריה של גילוי ולימוד
כמובן, איננו יודעים בוודאות מי היה הראשון לקבל אשלג, כי זה היה ידוע ביוון העתיקה וברומא. אחר כך הוא בודד מהאפר ושימש לכביסה. זה מוזר כי במשך זמן רב זה היה מבולבל עם חומר אחר - אשלגן ביקרבונט. מוכר לנו סודה לשתייה, אשלג - ביחד הם נקראו פשוט מלחים אלקליין או אלקליין. הם החלו להבחין ביניהם במאות XVIII-XIX. לראשונה זה נודע ב-1759שנה, כאשר אנדראס מרגרף קבע שסודה היא אלקלית מינרלית, בעוד האשלג הוא ירק. ובשנת 1807, האמפרי דייווי קבע את ההרכב הכימי של כל אחד מהחומרים האלה.
האזכור הראשון לייצור אשלג מתוארך למאה ה-14. הגדולים מבין המפעלים היו ממוקמים בגרמניה ובמדינות סקנדינביה. אשלגן קרבונט שימש במפעלי סבון, תעשיית בדים, מפעלי צביעה. במאה ה-15 הצטרפה לתחרות גם רוסיה. לפני כן לא ידעו איך לבודד אשלג מאפר, אלא פשוט ייצאו מוצרי בעירה יחד עם, למשל, פרוות. גם תעשיית הזכוכית, הן ברוסיה והן מחוצה לה, הייתה זקוקה לחומר זה. הביקוש גדל, וכך גם ההיצע.
אגב, עצם השם "אשלג" הוא ממש רמז לאופן שבו הוא הושג בימי קדם. העובדה היא שבלטינית זה נשמע כמו potassa, שבתורו הוא מיזוג של המילים "אש" ו"סיר".
מאפיינים כימיים ופיזיקליים
במהלך הניסויים בחומר זה, מדענים קיבלו מידע על תכונות מסוימות הגלומות בו. כיום ידוע שבתנאים רגילים אשלג טהור הוא מוצק בצורת גבישים חסרי צבע או אבקה לבנה. הצפיפות שלו היא 2.43g/cm3. נקודת ההיתוך של אשלגן קרבונט היא 891 מעלות צלזיוס. היגרוסקופי מאוד.
חומר זה אינו חומר נפץ או דליק. גורם לגירוי במגע עם עור רטוב או ריריות. לכן,הוא מסווג כדרגת סיכון שלישית.
זנים וטפסים
ישנם שני סוגים של אשלג: מבושל ומים וחצי. בניגוד לשנייה, הצורה הראשונה אינה מכילה מים - בתהליך ההסתיידות היא
מתאדה וגם מסיר חומרים אורגניים, וכתוצאה מכך תמיסת אשלגן פחמתי מהסוג הזה הופכת חסרת צבע לחלוטין.
בנוסף, האשלג נבדל גם בזנים, יש רק שלושה. איכות המוצר הסופי תלויה בתכולת זיהומים כגון ברזל, אלומיניום, כלורידים, מלחי נתרן וסולפט. כמו כן, בעת מתן ציון, נלקחים בחשבון שבר המסה של המשקע ששקע בתמיסה וההפסד בהצתה.
Production
למרות שהשימוש באשלג אינו מתרחש בקנה מידה עצום כמו במקרה של סודה, הוא עדיין נמצא בשימוש פעיל על ידי אנשים. אבל קודם כל, אתה צריך לקבל את זה. בכמויות קטנות, אתה יכול אפילו להכין אותו בבית.
קודם כל, אתה צריך לעמוד לרשותך את האפר ממקור צמחי. אז אתה צריך להמיס אותו בכמות מסוימת של מים חמים, לערבב היטב ולהמתין זמן מה. לאחר מכן, אתה צריך להתחיל לאדות את תמיסת האשלג עם תערובת של חומרים אורגניים, אשר תגרום לנשירת גבישים. כמובן שאשלגן פחמתי המבודד בצורה זו לא יהיה באיכות גבוהה, והמאמץ המושקע גדול מדי בהשוואה לכמות. אז, כמובן, דברים שונים בקנה מידה תעשייתי.
אז, תמיסה מימית של אשלגן פחמתימקיים אינטראקציה עם CO2 כדי ליצור KHCO3. זה, בתורו, מחומם, ומשתחררים מים ופחמן דו חמצני, השאר הוא האשלג המקורי.
ישנן עוד מספר דרכים להשיג חומר זה, אך הפשוטות והיעילות ביותר הן אלו שתוארו קודם לכן.
עיבוד
כפי שכבר ציינו, ישנם שני סוגי אשלג - מבושל ומים וחצי. כיצד מעבדים אשלגן פחמתי כדי להשיג זן כזה או אחר?
קודם כל, אפילו הנוסחאות שלהם שונות. מים וחצי נראים כך: K2CO3+1, 5H2O, כלומר, הוא מכיל מים בתחילה. עם זאת, זה אפילו יותר היגרוסקופי מהרגיל. ניתן לקבל מצורה זו גם צורה מימית - מספיק לחמם את האבקה ל-130-160 מעלות צלזיוס.
הצורה המבודדת מתקבלת על ידי עיבוד אשלגן קרבונט המתקבל על ידי אידוי תמיסה של אפר במיכלי עץ. החומר הזה לא
הוא נקי, אז הוא חייב להיות מבודד או מבודד. לאחר ביצוע אחד מההליכים הללו, אבקת האשלגן קרבונט הופכת ללבן, והתמיסה שלה חסרת צבע לחלוטין. במקרה זה, החומר אינו מכיל מים.
השתמש
במשך זמן רב ועד היום נעשה שימוש באשלגן פחמתי בצורות שונות במספר עצום של תעשיות ולמגוון מטרות. למשל, היכולת המצוינת שלו להיטהר עדעדיין בשימוש בייצור של סבון נוזלי וכימיקלים ביתיים אחרים.
בנוסף, אשלג הוא תוסף מונע קפיאה למרגמות. ככזה, הוא מאפשר לתערובות להיות עמידות יותר לקור, מה שמאפשר להמשיך לבנות גם בטמפרטורות נמוכות למדי. היתרון המשמעותי שלו על פני אנלוגים הוא שהוא אינו גורם לקורוזיה של מבנים, כמו גם להיווצרות של תפרחת, שעלולה
משפיעים על חוזק המבנה.
אשלגן קרבונט עדיין בשימוש בייצור של קריסטל וזכוכית עבור אופטיקה באיכות גבוהה. אין לו תחליף בעניין הזה. אין אנלוגים לחומר זה, למשל, בייצור זכוכית עקשן.
אשלג הוא לרוב מרכיב של צבעים, ובתעשייה הכימית משתמשים בו לספיגת מימן גופרתי מתערובות גזים - הוא מתמודד עם זה הרבה יותר טוב מסודה. יש לו מקום גם בתרופות: אשלגן קרבונט מעורב בתגובות מסוימות, ובמקומות מסוימים מופיע כתוצאה לוואי. תחום יישום נוסף הוא כיבוי אש. עם החומר הזה מטפלים במבני עץ, ובכך מגבירים את עמידותם לאש.
למרבה ההפתעה, אשלג הוא גם תוסף תזונה. הקוד שלו הוא E501, אז הוא שייך לכיתה E. במשך זמן מה הוא שימש בקונדיטוריה, למשל, בייצור של ג'ינג'ר. בתעשייה הקלה, חומר זה מעורב גם בתהליך של הלבשת עור.
לבסוף, יש סיכויים גבוהים לשימוש באשלג בייצורדשני אשלג שאינם כלור. אפר שימש בתפקיד זה זמן רב, אך בעשורים האחרונים הוא נדחק על ידי הזנות תעשייתיות. ככל הנראה, בעתיד הקרוב, תעשה שימוש בקנה מידה גדול בשיטה הידועה מזה זמן רב והיא הפחות מזיקה בהשוואה לדשנים המינרליים המשמשים כעת.
תכונות אחרות
מכיוון שהאשלג הוא חומר היגרוסקופי במיוחד, האריזה, האחסון והשינוע שלו מתבצעים בתנאים מיוחדים. ככלל, שקיות חמש שכבות משמשות לאריזת אשלגן פחמתי. זו הדרך היחידה למנוע חדירת מים לא רצויה לחומר זה.
כמו כן, באופן מפתיע, למרות התגובה המצוינת שלו עם H2O, אשלגן קרבונט אינו מסיס לחלוטין באצטון ובאתנול.
