Свойства калия
Конечно, одной золой калийный голод растений не утолить. Самым важным калийным удобрением стали природные калийные соли, в первую очередь сильвинит и каинит. Сильвинит - очень распространенный минерал. Его состав обозначают формулой mKCl · nNaCl. Кроме хлоридов натрия и калия, в нем есть примеси солей кальция, магния и других элементов. Обычно в сильвините 14 .18% К2O. В каините KCl · MgSO4 · 3
H2O окиси калия меньше - 10 .12%.
Значительную часть природных калийных солей перерабатывают в технический продукт - хлористый калий (содержание калия в пересчете на K2O 50 .62%).
Из сильвинита хлористый калий получают методами галургии или флотации. Первый основан на различной растворимости KCl и NaCl в воде при повышенных температурах. Второй - на разной смачиваемости этих веществ.
Первый метод используется шире. При нормальной температуре растворимость хлоридов калия и натрия почти одинакова. С повышением температуры растворимость NaCl почти не меняется, а растворимость KCl сильно возрастает. На холоде готовят насыщенный раствор обеих солей, затем его нагревают и обрабатывают им сильвинит. При этом раствор дополнительно насыщается хлористым калием, а часть поваренной соли вытесняется из раствора, выпадает в осадок и отделяется фильтрованием. Раствор охлаждают, и из него выкристаллизовывается избыточный хлористый калий. Кристаллы отделяют на центрифугах и сушат, а маточный раствор идет на обработку новой порции сильвинита.
Технический хлористый калий применяют и самостоятельно и в смеси с природными калийными солями.
В качестве удобрения используется также более дорогой, но не гигроскопичный и не слеживающийся сульфат калия K2SО4. Это удобрение можно применять на любых почвах. А ионы хлора, вносимые хлористым калием, для некоторых почв явно нежелательны. Противопоказаны они и некоторым растениям. Избыток ионов Сl- снижает содержание крахмала в клубнях картофеля, ухудшает качество льняных волокон, а персики, виноград и цитрусовые делает более кислыми.
Таким образом, удобряя землю хлористым калием, мы одновременно делаем все, чтобы улучшить и . ухудшить качество будущих плодов. Последнего можно избежать, если применять наиболее рациональные, химически обоснованные способы внесения калийных солей.
Ионы хлора в отличие от ионов калия почвой не поглощаются: они легко вымываются грунтовыми водами и уносятся в нижние горизонты. Поэтому, чтобы сохранить в почве калий, но убрать из нее хлор, нужно хлорсодержащие калийные удобрения вносить в почву осенью. Пока семена прорастут и корневая система начнет усваивать ионы из почвы, осенние дожди и талые воды успеют унести ионы хлора вглубь.
Кстати, любое калийное удобрение нужно не просто разбрасывать равномерно по полю, а заделывать его плугом на глубину пахоты - так намного эффективнее.
В сельскохозяйственной практике принято вносить от 30 до 90 кг K2O на гектар посева. Но эти дозы весьма условны, поскольку потребность в калийных удобрениях определяется не только составом почвы, но и тем, какая культура на этом поле посеяна. Свекле, картофелю, бобовым культурам, подсолнечнику, гречихе нужно больше калия, нежели пшенице, ржи, ячменю.
Агрономы считают, что при благоприятных условиях один килограмм К2О в среднем дает такие прибавки урожая: зерна - от 3 до 8 кг, картофеля - 35 кг, сахарной свеклы - 40 кг.
В нашей стране находятся самые богатые в мире месторождения калийных солей (район Соликамска - Березняков). В 1975 г. сельское хозяйство страны получило более 12 млн т калийных удобрений. Это в 12 раз больше, чем в 1950 г., и в 2,6 раза больше, чем в 1965 г.
Калий - человеку
Собственно, все, о чем рассказано выше, - тоже на тему "калий - человеку". А здесь коротко - о биологической роли элемента №19 в жизни наиболее сложного из живых организмов Земли.
Установлено, что соли калия не могут быть заменены в организме человека никакими другими солями. В основном калий содержится в крови и протоплазме клеток. Богаты калием печень и селезенка. Значительна роль этого элемента в регулировании деятельности ферментов.
Нельзя забывать еще об одной роли калия в пашей жизни. Природный калий состоит из трех изотопов: двух стабильных - 39К и 41К и одного радиоактивного - 40К с периодом полураспада около 1,3 млрд лет. Этот изотоп содержится в живых организмах и своим излучением вносит значительный вклад в общую сумму естественного (фонового) облучения .
Организм ребенка, как и молодое растение, требует больше калия, чем организм взрослого человека. Суточная потребность в калии у ребенка составляет 12 .13 мг на 1 кг веса, а у взрослого - 2 .3 мг, т.е. в 4 .6 раз меньше.
Большую часть необходимого ему калия человек получает из пищи растительного происхождения. Недостаток калия оказывается на разных системах и органах, а также на обмене веществ.
Видимо, не очень преувеличивал Александр Евгеньевич Ферсман, написавший в одной из своих книг: "калий - основа жизни".
Встреча с калием?
Если на складе или на товарной станции вы увидите стальные ящики с надписями: "Огнеопасно!", "От воды взрывается", то весьма вероятно, что вы встретились с калием.
Много предосторожностей предпринимают при перевозке этого металла. Поэтому, вскрыв стальной ящик, вы не увидите калия, а увидите тщательно запаянные стальные банки. В них - калий и инертный газ - единственная безопасная для калия среда. Большие партии калия перевозят в герметических контейнерах под давлением инертного газа, равным 1,5 атм.
Зачем нужен металлический калий?
Металлический калий используют как катализатор в производстве некоторых видов синтетического каучука, а также в лабораторной практике. В последнее время основным применением этого металла стало производство перекиси калия К2О2, используемой для регенерации кислорода. Сплав калия с натрием служит теплоносителем в атомных реакторах, а в производстве титана - восстановителем.
Из соли и щелочи
Получают калий чаще всего в обменной реакции расплавленных едкого кали и металлического натрия: KOH + Na → NaOH + К. Процесс идет в ректификационной колонне из никеля при температуре 380 .440°C. Подобным образом получают элемент №19 и из хлористого калия, только в этом случае температура процесса выше - 760 .800°C. При такой температуре и натрий, и калий превращаются в пар, а хлористый калий (с добавками) плавится. Пары натрия пропускают через расплавленную соль и конденсируют полученные пары калия. Этим же способом получают и сплавы натрия с калием. Состав сплава в большой мере зависит от условий процесса.
Как быть если .
Вы впервые имеете дело с металлическим калием.
Необходимо помнить о высочайшей реакционной способности этого металла, о том, что калий воспламеняется от малейших следов воды. Работать с калием обязательно в резиновых перчатках и защитных очках, а лучше - в маске, закрывающей все лицо. С большими количествами калия работают в специальных камерах, заполненных азотом или аргоном. (Разумеется, в специальных скафандрах)
Скачать реферат