> Техника, страница 50 > Калия соединения

Калия соединения

Калия соединения. Во всех своих соединениях калий одновалентен и образует бесцветный катион К‘. В окрашенных солях калия окраска обусловлена анионом (например перманганата калия КМп0₄ или хлоропла-тината калия K₂PtCl₆). Радиус (сфера действия) иона калия в крист типа хлористого натрия (смотрите Кристаллы) составляет, по Гольдшмидту, 1,33 А. Ион калия относится, т. о., к самым крупным катионам (смотрите Ионы). В связи с этим находится и относительно слабая способность солей калия к образованию кристаллогидратов (смотрите Комплексные соединения). При слабом прокаливании соли калия не летучи, однако в пламени бунзенов-ской горелки они улетучиваются, окрашивая пламя в фиолетовый цвет. Соли калия б. ч. легко растворимы хг относятся к сильным электролитам; сравнительно мало растворимы лишь хлорат, перхлорат, кислый тартрат и некоторые комплексные соли. Аналитическое определение калия производится: качественное—чаще всего осаждением иона К в виде кислой виннокислой соли, С₄Н₅0₆К, или хлороплатината, KPtCl₆; хсоличественное—весовым путем в виде хлороплатината или перхлората.

Окислы калия. С достоверностью известны окислы состава К₂0, К₂0₂ и К₂0₄. При горении калия в избытке кислорода образуется главным образом тетраокись, К₂0₄—желтое вещество, при растворении в воде выделяющее перекись водорода и кислород:

Κ,Ο, -Ь 2 Н2О=2 КОН 4- Н2О2 4- О2

При недостатххе кислорода образуется перекись калия, К₂0₂; при весьма медленном окислении калия теоретич. количеством кислорода м. б. получена окись калия, К₂0, в виде бесцветных кристалликов.

Гидрат окиси калия, КОН, см. Едкое кали.

Гидрид калия, водородистый калий, КН, получается действием водорода на ме-таллич. К. при 400°, в виде прозрачных игол.

Нитрат калия, азотнокислый калий, калийная селитра, KN0₃, получается из азотнонатриевой соли, NaN0₃ (смотрите Калийная промышленность, Селитра); бесцветные кристаллы ромбич. системы, легко растворимые вводе (приО⁰—11,5%; при50°—46,1%; при 100°—71,1%); ί°„.338°; уд. в 2,11; твердость (по Мосу) 2. KN0₃ легко отдает кислород; на этом основано применение его для приготовления черного а (смесь из селитры, угля и серы), зажигательных фитилей, се-литренной бумаги (зажигательная бумага при магниевой вспышке) и при приготовлении фейерверков; KN0₃ служит также консервирующим средством для пищевых продуктов (мяса).

Нитрит калия, азотистокислый калий, KN0₂, образует желтоватые кристаллы, расплывающиеся на воздухе, растворяющиеся в i/a ч. воды, нерастворимые в е; 1°пл. 297,5; уд. в 1,92. Получается восстановлением расплавленной селитры металлич. свинцом или путем пропускания сернистого газа через нагретую смесь селитры и извести: KN0₈ + СаО + S0₂=CaSOi -f- ΚΝ0₂, с последующим извлечением нитрита водой и упариванием раствора досуха. KN0₂ применяется для реакций диазотирования в красочной промышленности и в фотографии как сенсибилизатор.

Сульфат калия, сернокислый калий, K₂S0₄, в природе находится в минералах (глазерите, шените, леоните, полигалите); кристаллизуется в гексагональной системе; белые ромбич. кристаллы; уд. в 2,67; f°„. ок. 1066°,уд. теплоемкость 0,196;теплота образования+345 Cal (по Томсону); растворимость в воде: приО⁰—6,85%, при 10°—9,7%, при 50°—14,87%; при 100°—19,41%; теплота растворения с 400 молекулами воды при 18°—6,37 Cal. О получении и применении K₂S0₄ см. Калийная промышленность.

Бисульфат калия, кислый сернокислый калий, KHS0₄, получается из сульфата калия и серной кислоты в виде бесцветных кристаллов уд. в 2,36, с t°_njl_ 210°. При прокаливании бисульфат разлагается, выделяя серную к-ту, сернистый газ и кислород; на этом свойстве основано применение его в лабораторной практике для очистки платиновой посуды. В техно-химических процессах он применяется иногда как водоотщепляющий агент.

Сульфит калия, сернистокислый калий, K₂S0₃-2H₂0, бесцветные кристаллы горького вкуса, легко расплывающиеся в сыром воздухе, в е почти нерастворимые; получается пропусканием сернистого газа, S0₂, в раствор углекислого калия, К₂С0₃, или едкого кали, КОН, по уравнению: 2КОН + so₂=K_aso_s + н₂о.

В технике его получают в виде 45 %-ного раствора из раствора КОН плотностью 50° Be; в последний пропускают S0₂ до тех пор, пока ареометр не покажет 45° В6, или пока фенолфталеин не перестанет окрашивать пробу раствора. Концентрированный раствор K₂S0₃ употребляется при печатании тканей в качестве протравы.

Бисульфит калия, кислый сернистокислый калий, KHS0₃, большие прозрачные кристаллы, легко растворимые в воде, почти нерастворимые в е; при нагревании и долгом хранении переходит частично в метабисульфит калия, K₂S₂0₅. Для получения бисульфита в кипящий раствор едкого кали или поташа вводят сернистый газ, S0₂, до тех пор, пока уд. в раствора не достигнет 11,46; по охлаждении выкристаллизовывается KHS0₃. Применяется KHS0₃при белении различных материалов (соломы, дубильных экстрактов), в крашении и печатном деле, т. к. он является сильным восстановителем.

Метабисульфит калия, пиро-сульфит калия, К₂S₂0₅, получается насыщением горячего раствора сульфита калия, K₂S0₃, сернистым газом, S0₂; по охлаждении выкристаллизовывается K₂S₂0₅ в виде белого твердого кристаллического порошка; K₂S₂0₅ растворяется медленно в воде, плохо в е и совсем не растворяется в эфире; применяется в фотографии (фиксаж и составление растворов проявителей) и в виноделии как консервирующее средство.

Персульфат калия, надсернокислый калий, K₂S₂0₈, получается путем электролиза насыщенного раствора бисульфата калия на аноде; катодной жидкостью служит разбавленная серная к-та. В присутствии фтористых соединений электролиз можно вести и без диафрагмы. Другой, чисто химич. способ основан на реакции двойного обмена между персульфатом аммония и сернокислым калием. K₂S₂0₈ образует большие бесцветные кристаллы, водный раствор которых медленно разлагается с выделением кислорода и образованием бисульфата калия:

K₂S₂0, +Н₂0 =2KHSO,+о. Персульфат калия находит применение в качестве окислителя; в фотографии он входит в состав магниевой вспышки и проявителей.

Сульфиды калия, сернистые соединения, получаются при насыщении КОН сероводородом (получается гидросульфид калия, KSH), при восстановлении сульфата калия K₂S0₄ углем (сернистый калий, K₂S) и сплавлением поташа с серой. Гидро-сульфид калия, сульфгидрат калия, KSH, при 415° плавится в подвижную желтую жидкость.При кипячении раствораKSH он выделяет сероводород и превращается в K₂S. Сернистый калий, K₂S, бесцветное тело, уд. в 1,8, 471°, растворим в воде и в е, применяется в фотографии при вирировании (для получения желтоватых тонов на бромосеребряных отпечатках). Кроме K₂S, существуют еще и полисульфиды калия: K₂S₃, K₂S₄ и K₂S₅, которые получаются при сплавлении КОН или К₂С0₃ с серой при различных ί°; при кипячении К₂С0₃ или КОН с избытком серы (серным цветом) получается так называемая серная печень (смесь K₂S₅ с K₂S₂0₃), масса красно-коричневого цвета, растворяющаяся в воде; применяется в медицине для серных ванн.

Хлористый калий, КС1, в природе находится в минералах: карналлите, сильвините, каините, откуда и добывается (смотрите Калийная промышленность). КС1 кристаллизуется из воды в прозрачных кубах; уд. в 1,98, £°_ил. 768°, t°_Kun_ 1 415°; теплота плавления 86 Cal/кг; растворимость в воде: при

0°—28,5%; при 10°—32%; при 80°—51% и при 100°—56,6% КС1. Теплота растворения (1КС1 + 200 Н₂0)=4,4 Cal, электропроводность при 776°—2,24 Mo-c.w. Применяется для получения других соединений калия и как удобрение (смотрите Калийные соли, удобрение).

X л о р но в а ти с т о ка л и ев а я соль, гипохлорит калия, КСЮ, получается пропусканием хлора в холодный раствор. КОН; применяется в растворах как средство для беления (жавелевая вода). См. Хлора соединения.

Хлорноватокислый калий, хлорат калия, КС10₃, см. Бертолетова соль, Хлора соединения.

Перхлорат калия, КСЮ₄, см. Хлора соединения.

Хлороплатинат калия, K₂PtCl_e, см. Платина.

Бромистый калий, КВг, см. Брома соединения.

Йодистый калий, KJ, см. Иода соединения.

Фтористый калий, KF, получается действием плавиковой к-ты, HF, на едкое кали или на поташ в платиновом сосуде, а также прокаливанием кислой соли KF-HF. Белые кристаллы, весьма гигроскопичные, расплывающиеся на воздухе. Раствор имеет щелочную реакцию (смотрите Гидролиз) и выделяет при упаривании (t° ниже 40°) гидрат состава KF-2H₂0. Помимо нейтральной, известны также кислые соли, представляющие соединения KF с одной, двумя или тремя молекулами HF.

Силикат калия, калиевое растворимое стекл о, кремнекислый калий, получается сплавлением кварцевого песка с поташом и углем и поступает в продажу либо в виде твердых стекловидных кусков либо в виде раствора крепостью 30—33° Вё. Средний состав его—между ф-ламиК₂ЗЮ₃-3 Si0₂и K₂Si0₃-Si0₂. С небольшим количеством воды силикат набухает в желатиноподобную массу, затвердевающую через несколько дней; из водного его раствора углекислота выделяет кремнезем. Силикат калия служит наполнителем при изготовлении искусственных камней и в мыловарении, для утяжеле-ния шелка, как протрава при крашении, для пропитки дерева и тканей с целью предохранения их от огня и гниения, в живописи (стереохромия), для изготовления лепных архитектурных украшений и тому подобное.

Перманганат калия, марганцовокислый калий, КМп0₄, см. Марганца соединения.

Тартрат калия, виннокислый калий, см. Винные кислоты.

Хромовокислый калий и двухромовокислый калий, см. Хрома соединения.

Углекислый калий, карбонат калия, К₂С0₃, см. Поташ.

Бикарбонат калия, двууглекислый калий, кислый углекислый кал”ий, КНС0₃, получается действием углекислоты на раствор поташа при 60°; процесс протекает особенно быстро в присутствии древесного угля: КНС0₃ образует прозрачные кристаллы, легко растворимые в воде; в 100 ч. воды рас творяется: при 0°—19,61 ч., при20°—26,91 ч. и при 50°—37,92 ч. КНС0₃; на воздухе КПС0₃ устойчив, а при нагревании теряет углекислоту и переходит в К₂С0₃.

. Лит.: Ост Г., Химическ. технология, Л., 1927; Герце нберг И., Экспорт химическ. продуктов из СССР, «Журн. хим. пром.», М., 1928, т. 5, 6-0; Ullm. Enz.; Handbuch d. anorg. Chemie, hrsg. v. R. Abegg u. Fr. Auerbach, В. 1, Lpz., 1908; M e Ι-Ιο г, A Comprehensive Treatise on inorganic and Theoretical Chemistry, vol. 2, L., 1927; & m e li n-K r a u t’s, Handbuch d. anorg. Chemie, 7 Auflage, Heidelberg, 1905—26.