Простое получение поташа и едкого калия

Едкий калий (КОН), он же – едкое кали, он же - гидроксид калия, он же – каустический поташ. Одна из сильных щелочей и весьма востребован во многих сферах человеческого бытия. По сравнению с аналогом – едким натрием (NaOH) исторически раньше получил широкое распространение. Главным образом, надо полагать, благодаря своей вульгарности – простоте получения из подручных средств и в самых непрезентабельных условиях. Получение пиментов для красок, варка стекла, взрывчатка, омыление жиров – приготовление твердого мыла, удобрения и многое другое. Словом, химикат архиполезный.

Поташ – углекислый калий (К2СО3), применяется самостоятельно для аналогичных целей и является промежуточным звеном к более сильной КОН.

Едкий калий и поташ, до начала промышленной добычи содержащих калий минералов, традиционно получали из золы растений, деревьев, водорослей, местами, сжигая для этого огромные площади лесов. Из золы, тем или иным способом, выщелачивали растворимые в воде соли, а после, выпаривали её из концентрированного раствора.

Здесь, мы с ребенком-школьницей попробуем получить гидроксид калия именно этим историческим способом. Как эксперимент и лабораторная работа по химии и природоведению (естествознанию).


Что понадобилось для работы.

Кроме исходных веществ – посуда, сито, средства для нагрева, весы, мелочи.


К делу.

Основной материал для процесса – зола от сгорания растительных остатков и древесины. Несть числа тонкостям при нарочитом приготовлении золы – влажность сырья, части растений наиболее богатые золой, виды растительности. Здесь, мы не слишком углубляемся в подобные моменты, несомненно важные при массовом подобном производстве поташа и щелочи. Золу применяем обычную, печную. При этом, наиболее пригодна зола лиственных пород дерева, а другие, в хорошую печь и не сунешь – мгновенно засаживается. Наша печная зола преимущественно – от древесины березы, разбавленная осиной и липой.

Общий рецепт.
Для получения едкого калия, на 1 кг. золы берут 4 л. кипящей воды и 100 гр. негашеной извести (СаО). Смесь отстаивают сутки и сливают прозрачный слой. Упаривая его, получаем кристаллы КОН. Если не добавлять известь, получим кристаллы поташа.

Выщелачивание делают несколькими различными способами – проливая воду через сосуд с золой и отверстием в дне, во влажных кучах, кипячением. Для наших экспериментальных нужд и имеющихся возможностей (в том числе и посуда), оказалось удобным залить подготовленное сырье кипятком.

Первым делом просеиваем золу. Наша, из высокотемпературных топок банной и домашней печи, сжигающая все без остатка, тем не менее, содержит случайные угольки, спекшуюся землю приставшую к поленьям и т. п. Печи обычные, дают крупных остатков еще больше. Все это всплывающее добро отсеивается на мелком сите. Свою золу мы аккуратно собираем всю зиму, пакуем в мешки и составляем в бездействующей теплице или дровнике, на освобождающемся месте. Весной собранная зола мгновенно расходится при посадке и подкормке сада-огорода. Для просеивания мы нашли безветренное место и на небольшом куске пленки, в четыре руки, обработали около 4 кг. Взвешивали компактными подвесными электронными весами. Сито – стальная сетка с некрупной (около 3 мм) ячейкой, привинченная саморезами с широкими шляпками к дощатому ящику вместо дна (Фото 2).





При выщелачивании образуется весьма активная среда. Сосуды обычно используются стальные. Несколько килограмм золы удобно обработать в эмалированном ведре. Для большей концентрации щелочи в растворе, мы сделали процесс двухстадийным – в первом, золу заливаем горячей водой. Во втором – полученным в первой стадии горячим раствором.



Приготовленным крутым кипятком мы залили кило просеянной золы, добавили отвешенную порцию извести. Несколько раз перемешали варево деревянным веслом, закрыли крышкой и поставили на горячую, топленую по случаю прохладной погоды, печь в мастерской (Фото 5).



На следующий день мы куском нетолстого силиконового шланга слили отстоявшийся с осадка прозрачный раствор. Слой – около 3 см. Для удобства сбора, чуть наклонили ведро, подложив под один из краев его дна деревянный брусочек. Сильно миндальничать пока нет нужды – все равно еще раз вливать в золу.
Повторив процесс несколько раз, накопили около четырех, требуемых литров раствора (Фото 6).




Подобрав посудину поменьше, слили в нее полученное и довели до кипения на той же уличной печи. Залили последний килограмм просеянной золы, добавили последнюю известь. Отстояли, слили в нержавеющую посудину для упаривания.




К слову, отходы процесса – вымоченная зола, все равно неплохое удобрение – на грядки или под ягодные кусты. С литр вполне концентрированного раствора несколько суток выпаривали на теплой печи (Фото 7), а после и на лабораторной электроплитке.













Полученные кристаллы демонстрируют свойства едкого калия – в водном растворе активно взаимодействуют с алюминием с выделением пузырьков водорода, сухая щелочь сильно гигроскопична. Нарочито оставленная открытой, за ночь насосала из воздуха воды, оплыла. Присоединившийся углекислый газ снова превратил едкий калий в поташ.





Babay Mazay, май, 2022 г.