Kaliy (K) tabiatdagi eng keng tarqalgan beshinchi metalldir. U kimyoviy elementlarning davriy jadvalining (PSCE) 1-guruhida joylashgan, shuning uchun u gidroksidi metallarga kiradi va suv bilan aralashtirilganda eriydigan gidroksidlarni hosil qiladi. Oddiy modda shaklida element kumush-oq rangga ega, ba'zan binafsha rangga ega. Xususiyatlariga ko'ra, u yumshoq va past eriydi. Kaliyni uning gidridi, gidroksidi, xlorid, xromati yoki dixromatidan olish mumkin.
Umumiy xususiyatlar
Kaliy koʻk-yashil bugʻga aylanganda K atomlariga parchalanadi, bu atomga oz miqdorda K2 molekulalari aralashadi. Metallni suyuq ammiakda eritib, standart quyuq ko‘k eritma yoki gidroksidi kaliy eritmasida eritishingiz mumkin.
Kaliy yuqori reaktiv, kuchli qaytaruvchi xususiyatga ega (tashqi elektron qobig'i yadrodan juda uzoqda joylashgan va elektron manfiylik jadvalida seziydan keyin ikkinchi o'rinni egallaydi), nafaqat bilan reaksiyaga kirishadi.suyultirilgan kislotalar, metall bo'lmaganlar, vodorod nitrit va dihidrosulfid, balki atmosfera kislorodi va suv bilan ham. Ikkinchi holda, ajralib chiqqan vodorod tezda yonib ketadi.
Simob bilan element qotishma - amalgamaga aylanadi. Natriy, talliy, qalay, qo'rg'oshin va vismut bilan kaliy yuqori qattiqlik va kimyoviy qarshilikka ega intermetalik birikmalar hosil qiladi. Bir nechta metallarning kimyoviy birikmasi uning har bir tarkibiy qismidan yuqori haroratda eriydi, lekin ularga qaraganda kamroq plastiklikka ega.
Ammo shunday moddalar borki, ular bilan element deyarli reaksiyaga kirishmaydi, masalan, bularga azot kiradi. Bu kaliyning boshqa gidroksidi metallardan, birinchi navbatda, litiy va natriydan ajralib turadigan xususiyatlaridan biridir. Bundan tashqari, u litiy, magniy, rux, kadmiy, alyuminiy va galiy bilan qotishmaydi.
Kaliy benzin va kerosin qatlami ostida yaxshi saqlanadi. Siz buni o'choq olovini binafsha rangga bo'yash orqali aniqlashingiz mumkin.
Ilova
Kaliy inson tanasi va o'simliklar rivojlanishida muhim biologik rol o'ynaydi. Bundan tashqari, u kundalik hayotda keng qo'llaniladi. Demak, azot va fosfor bilan birgalikda madaniy oʻsimliklar uchun ajralmas oʻgʻit boʻlib, ularning hosildorligini, vegetativ massasini va zararkunandalarga chidamliligini oshirish imkonini beradi.
Metalning natriy bilan qotishmasi issiqlik energiyasini yopiq tizimlarda uzatish uchun ishlatiladi va agar siz ushbu birikmaga seziy qo'shsangiz, rekord darajada past erish nuqtasi (minus) bo'lgan kompozitsiyani olasiz.78 daraja Selsiy).
Ushbu foydali va muhim birikmalarning barchasidan foydalanish uchun siz uning birikmalaridan kaliy olish reaksiyalarini bilishingiz kerak.
Metal olish
Oq noorganik birikma, kaliy gidrid erigan metalldan hosil bo'ladi, lekin u beqaror va vakuumda 400 daraja Selsiyda quyidagi reaksiyaga ko'ra komponentlarga parchalanadi:
2KN=2K + N2.
Kaliy gidroksid mos keladigan xloriddan hosil bo'ladi. Suyuq sovun ishlab chiqarishda va kaliy va uning birikmalarini ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi. Buning uchun elektrolizni amalga oshirish kerak, ya'ni eritma orqali oqim o'tkazish kerak. Natijada anodda kislorod, katodda esa kaliy hosil bo'ladi:
4KON=4K + O2 + 2H2O.
Xloriddan nafaqat gidroksid, balki sof metall ham olish mumkin. Buning uchun eritma elektroliz reaksiyasi ham talab qilinadi:
2KCl=2K + Cl2.
Kaliyni olishning oldingi usulidan farqli o'laroq, bu boshlang'ich materialni nafaqat suyuq holatda, balki eritma shaklida ham ishlatishi mumkin, ammo bu holda ikkita parallel reaktsiyalar sodir bo'ladi:
- 2KCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2KO;
- 2KCl=2K + Cl2.
Kaliy hosil boʻladigan katod simob boʻlishi kerak.
Boshlang'ich materiallarni olish
Ba'zan kaliy xromati yoki dixromat ishlatiladi. Siz ulardan to'g'ridan-to'g'ri metall ololmaysiz, lekin mumkinularni gidroksidlar yoki xloridlarga aylantiring, keyinchalik ular yuqoridagi reaktsiyalarga muvofiq elektrolizga duchor bo'ladi. Xromatdan kaliy gidroksidni olish quyidagicha:
2K2CrO4 + 2H2O + 3H 2S=2Cr(OH)3 + 3S + 4CON.
Jarayon muvaffaqiyatli bo'lishi uchun oltingugurt va xrom gidroksidi cho'kadi, siz issiq suv olishingiz kerak. Shunga o'xshash reaktsiyani dixromat yordamida ham amalga oshirish mumkin. U xuddi shunday davom etadi, farq faqat stoxiometrik koeffitsientlar qiymatlarida kuzatiladi:
K2Cr2O7 + H2 O + 3H2S=2Cr(OH)3 + 3S + 2CON.
Dikromat 500 daraja Selsiygacha qizdirilsa, gidroksidni boshqa usul bilan olish mumkin:
K2Cr2O7 + 3N2 =Cr2O3 + 2KON + 2H2O.
Gidroksid olishning boshqa usullari ham bor. Masalan, kaliy va o'chirilgan ohakning to'yingan eritmasi o'rtasidagi reaksiyadan foydalanish.
Xromatdan kaliy xlorid olish uchun reaksiyalar quyidagicha amalga oshiriladi:
2K2CrO4 + 2HCl=K2Cr 2O7 + 2KCl + H2O.
Xlorid kislota suyultirilgan holda olinadi. Kaliy xlorid ishlab chiqarish bixromat va suvning ajralishi bilan birga keladi.
Dikromatni xloridga aylantirish biroz qiyinroq, buning uchun etil spirti va qaynatish kerak:
K2Cr2O7 + 8HCl +2C2H5OH=2CrCl3 + 3CH3 S(N)O + 7N2O + 2KCl.
Kaliy xloridni suyultirilgan xlorid kislota bilan ta'sirlashganda kaliydan, bariy galogenid bilan reaksiyaga kirishganda sulfatdan ham olish mumkin.
Gidroksid va xlorid elektroliz yoki tegishli galogenid qoʻshilishi bilan osonlikcha bir-biriga aylanadi.
Tibbiyot
Kaliy tuzlarini olish sof metall hosil bo'lishidan kam emas muhim rol o'ynaydi. Yuqori narxga qaramay, ular elektrokaplamada qo'llaniladi, chunki ular yuqori oqim zichligida elektrolitlarning intensiv ishlashini ta'minlaydi. Bunga yuqori eruvchanlik orqali erishiladi.
Kaliy nitrat
Kaliy nitrat (KNO3) ishlab chiqarish katta ahamiyatga ega. Hind selitrasi deb ataladigan bu oq tuz tirik organizmlar uchun deyarli zaharli emas. U tinch maqsadlarda ham o'g'it sifatida, ham harbiy sohada portlovchi va yonuvchi moddalarning tarkibiy qismi sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, kaliy nitratini tayyorlash vakuum elektrotexnika sanoatida va optik shisha ishlab chiqarishda keng qo'llaniladigan kristall oynalarning rangsizlanishi va mustahkamlik xususiyatlarini yaxshilash uchun zarurdir. Metallurgiyada uning oksidlovchi xossalari nikel va boshqa rudalarga nisbatan foydalidir. Oziq-ovqat sanoatida esa tuz konservant vazifasini bajaradi.
Kaliy nitrat eritmasini olish uchun siz quyidagi moddalardan foydalanishingiz mumkin:
- ortiqcha metall peroksidga azot oksidi (IV) qoʻshilsa va 70 daraja Selsiyga qizdirilsa;
- gidroksid vasuyultirilgan nitrat kislota;
- sovuq gidroksid va azot oksidi (II) va (IV) aralashmasi;
- issiq gidroksid, azot oksidi (IV) va kislorod;
- issiq suyultirilgan kaliy nitrit va kislorod (reaktsiya vaqt talab etadi);
- kaliy nitrit va suyultirilgan sulfat kislotadagi issiq vodorod peroksid katalizator sifatida (kislota brom bilan almashtirilishi mumkin, lekin u vodorod bromidini hosil qilish uchun reaksiyaga kirishadi).
Olingan birikma parchalanmasdan eriydi, havoda barqaror, gidrolizsiz suvda eriydi, kuchli oksidlovchi xususiyatga ega, faqat atom vodorod bilan qaytariladi.
Kaliy sulfat
Tuz, 14-asrdan beri ma'lum, faqat 17-asrda kaliy sulfat (K2SO4) deb atalgan. U tuzli ko'llarning suvlarida va metall bo'lmagan mineral resurslar konlarida mavjud, ammo kaliy sulfatini quyidagi moddalarni sintez qilish jarayonida olish mumkin:
- kaliy va oltingugurt superoksidi 130-140 daraja Selsiyda (oltingugurt o'rniga siz uning oksidi (IV) dan foydalanishingiz mumkin, keyin 100 daraja harorat etarli bo'ladi);
- kaliy gidroksid va suyultirilgan sulfat kislota;
- kaliy vodorod sulfat (240 daraja parchalanish);
- kaliy vodorod sulfat va konsentrlangan gidroksidi kaliy yoki bir xil metall xlorid;
- kaliy xlorid va qaynatilganda konsentrlangan sulfat kislota;
- kaliy sulfid va kislorod 500 darajadan yuqori;
- kaliy disulfatning 440 darajadan yuqori haroratda parchalanishi va foydalanisholtingugurt oksidi (IV) va kislorod katalizator sifatida.
Olingan moddaning boshqa nomi arkanitdir. U oq rangga ega, harorat ta'siriga chidamli, lekin kristalli gidratlarsiz suvda oson eriydi. U almashinuv reaksiyalarida ishtirok etishi, vodorod va uglerod bilan qaytarilishi bilan tavsiflanadi.
Amalda u qishloq xoʻjaligida kaliyga boy boʻlmagan tuproqlar uchun xlorsiz oʻgʻit sifatida faol foydalaniladi. Arkanit ayniqsa, xlorga sezgir yoki ko'p oltingugurt iste'mol qiladigan ekinlar uchun juda muhimdir. Uning ishlatilishi bilan yetishtirilgan hosil urug'lanmagan ekinlarga qaraganda ko'proq shakar va vitaminlarni o'z ichiga oladi. Shuningdek, oʻgʻit ochiq havoda ham, issiqxona sharoitida ham oʻstiriladigan gullar uchun ishlatiladi.
Arkanitning yana bir ishlatilishi shisha, alum, metallurgiya oqimlari ishlab chiqarishda komponent hisoblanadi. U oziq-ovqat qo'shimchasi sifatida ham ishlaydi, ammo moddaning o'zini xavfsiz deb atash qiyin: u ko'zlarni, terini, oshqozon-ichak traktini, nafas olish yo'llarini bezovta qiladi va tananing va tananing turli qismlari bilan uzoq vaqt aloqa qilish bilan zaharlanishga olib keladi.
Kaliy karbonat
Kaliy yoki kaliy karbonat (K2CO3) antik davrda ma'lum bo'lgan va 20-asrgacha o'zining muhim sanoat ahamiyatini saqlab qolgan. Kaliy karbonat o'simlik kulidan yuvish va mahsulotni keyinchalik tozalash orqali olingan. Asosan ishlab chiqarish Yevropa, Rossiya va Shimoliy Amerikaning oʻrmonli hududlarida mahalliylashtirilgan.
Endi koʻproq reaksiyalar maʼlum, innatijasida karbonat hosil bo'ladi. Odatda quyidagi moddalar ishlatiladi:
- kaliy superoksid va 30 darajaga qadar engil isitiladigan grafit (50 darajagacha qizdirilgan grafit o'rniga uglerod oksidi ishlatilishi mumkin);
- konsentrlangan kaliy gidroksidi va karbonat angidrid;
- kaliy bikarbonatning 100 dan 400 darajagacha bo'lgan haroratda parchalanishi;
- bikarbonat va konsentrlangan kaliy gidroksid;
- kaliy sulfat, k altsiy gidroksid va uglerod oksidi 200 daraja haroratda va bosim ostida, so'ngra hosil bo'lgan mahsulot K(HCOO) 700 daraja kislorod bilan sintezlanadi.
Hosil boʻlgan oq modda parchalanmasdan eriydi, suvda anionni kuchli gidrolizlaydi, kuchli ishqoriy muhit hosil qiladi, kislotalar, metall boʻlmaganlar va ularning oksidlari bilan reaksiyaga kirishadi, shuningdek almashinish reaksiyalariga kiradi.
Ushbu modda kam zaharli bo'lib, suyuq sovun, pigmentlar, shisha, kaliy birikmalarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. U bo'yash, ekinlarni etishtirish, fotosuratlarni ishlab chiqishda ishlatiladi. Bundan tashqari, u mashhur betonning muzlash nuqtasini kamaytiradigan vosita, vodorod sulfidini tozalash vositasi, suvsizlantiruvchi vosita, oziq-ovqat qo'shimchasi.
Kaliy permanganat
Qizil-binafsha, deyarli qora kaliy permanganat hammaga ma'lum, chunki uni deyarli har bir uyda ko'rish mumkin. Garchi so'nggi paytlarda moddani prekursor sifatida tan olinganligi sababli sotib olishda ozgina cheklovlar mavjud edi. Kaliy permanganatni (KMnO4) olish bir necha usullar bilan, masalan, sulfatning oʻzaro taʼsirida mumkin.marganets (II) kaliy ditionatdan suv va kislorod bilan. Bir muncha vaqt o'tgach, katalizator sifatida kumush nitrat ishtirok etganda, bu aralashma permanganat va kaliy sulfat, shuningdek, sulfat kislota hosil qiladi.
Kaliy manganatdan foydalanishning yana koʻp usullari mavjud boʻlsa, unga quyidagi moddalarni qoʻshishingiz mumkin:
- suv (reaktsiya vaqt oladi);
- suyultirilgan xlorid kislota;
- karbonat angidrid;
- xlor.
Shuningdek, manganatni elektroliz qilish orqali anodda permanganat hosil qilish mumkin (katodda vodorod bo'ladi).
Olingan moddadan foydalanish keng. Oksidlanish qobiliyati tufayli u antiseptik ta'sir ko'rsatadi. Tibbiyotda uning shilliq qavatining yallig'lanish kasalliklarida chayqash, yaralarni yuvish, kuyish va infektsiyalangan yaralarni davolash, oshqozon yarasini davolash, shuningdek alkaloid bilan zaharlanishda qusish uchun ishlatiladi.
Qo'llash mumkin bo'lmagan holatlar yuqori sezuvchanlikdir, ammo dozani oshirib yuborish sog'lom odamda ham halokatli bo'lishi mumkin, o'rtacha odam uchun o'ldiradigan doz atigi 20-30 g.
Permanganatdan foydalanganda ehtiyot choralarini ko'rish kerak, shuning uchun modda organik va yonuvchan birikmalar, faol metallar va metall bo'lmaganlar bilan aralashtirilganda yonadi. Qo‘shimcha isitish portlashga olib kelishi mumkin.
Kaliy gidroksid
Tuzlardan tashqari kaliy gidroksid ham katta ahamiyatga ega. Demak, bu modda ishqorlarga tegishlieritmalari va eritmalari elektr tokini o'tkaza oladigan moddalar mavjud.
Ushbu birikmaning oddiy nomi kaustik kaliydir. Bu oq gigroskopik moddaga o'xshaydi. Uning xossalariga parchalanmasdan erish va qaynash, kuchli gidroksidi muhit hosil bo'lgan suvda yaxshi eruvchanlik, kislotalar bilan neytrallash, metallar va metall bo'lmaganlar, ularning oksidlari va gidroksidlariga nisbatan reaktivlik kiradi. Kaliy gidroksid havodan suv va karbonat angidridni faol ravishda o'zlashtiradi.
Kaliyni ishqordan olish mumkin bo'lganidek, gidroksidni metalldan ham olish mumkin. Buning uchun unga faqat sof shaklda yoki kislorod bilan birgalikda suv qo'shishingiz kerak. Bundan tashqari, gidroksidi karbonat va to'yingan k altsiy gidroksiddan yoki xloridni elektroliz qilish orqali olinishi mumkin. Oxirgi usul sanoat ishlab chiqarishida faol qo'llaniladi.
Madda xavfli, terini yoki shilliq pardalarni kuydirishi mumkin, barcha organik moddalarni yo'q qiladi. Siz u bilan faqat terini qo'lqop, ko'zni ko'zoynak bilan ishonchli himoya qilgan holda ishlashingiz mumkin.
Xavfga qaramay, gidroksidi fotografiya, neftni qayta ishlash, oziq-ovqat, qog'oz va metallurgiya, shuningdek ishqoriy batareya, kislota neytrallashtiruvchi, katalizator, gaz tozalagich, pH regulyatori, elektrolitlar, detarjen komponenti, burg'ulash eritmalarida keng qo'llaniladi., bo'yoqlar, o'g'itlar, kaliyli organik va noorganik moddalar, pestitsidlar, siğillarni davolash uchun farmatsevtik preparatlar, sovun, sintetik kauchuk.
Shunday qilib, kaliy va uning asosidagi birikmalar, birinchi navbatda, tuzlar va gidroksid ishlab chiqarish sanoat va kundalik hayotda keng qo'llanilishi uchun katta ahamiyatga ega. Asosiysi, ushbu gidroksidi metall bilan ishlashda xavfsizlik choralarini eslash va u ishlatiladigan materiallarni ehtiyotkorlik bilan qo'llashdir. Buning yordamida xavfli xususiyatlardan qochish mumkin bo'ladi.
