Winkler Prins

Anthony Winkler Prins (1870)

Gepubliceerd op 08-08-2018

Kaliumzouten

betekenis & definitie

Kaliumzouten (kalizouten) zijn scheikundige verbindingen van zuren, waarin de waterstof door kalium is vervangen. De meeste zijn oplosbaar in water en meerendeels vatbaar voor kristallisatie. Men verkrijgt ze door kaliloog of koolzuur kalium te vermengen met de overeenkomstige zuren; vele kaliumzouten bevinden zich in de natuur en worden als kaliumverbindingen gewonnen. Kalium is een algemeen verspreid ligchaam, maar zijne zouten vindt men gewoonlijk in kleine hoeveelheden, zoodat men ze moeijelijk zou kunnen bekomen, indien de planten geene kaliumzouten verzamelden en in hare asch opleverden.

Men verkrijgt bij het uitloogen van houtasch een mengsel van koolzuur, zwavelzuur en kiezelzuur kalium en chloorkalium, waarin eerstgenoemde de overhand heeft. Deze zoutmassa komt als ruwe potasch in den handel. Van waterplanten, vooral uit Laminaria digitata, eene drijvende wiersoort, die in de Noordzee op de kust geworpen wordt, verkrijgt men eene asch, welke veel koolzuur en zwavelzuur kalium en chloorkalium en ook natriumzouten bevat (zie Iodium). Bij de bereiding van beetwortelsuiker vereenigen zich de oplosbare zouten in de melasse; deze laatste laat men gisten en verwijdert de alkohol door overhaling, waarna het overblijvende met kalk geneutraliseerd en na afscheiding van het gips ingedampt en in een vlamoven gegloeid wordt. De zoutmassa bevat 20% natriumzouten en 50 tot 60% kaliumzouten, waaruit men door kristallisatie zwavelzuur kalium en chloorkalium en eindelijk een zout verkrijgt, hetwelk meer dan 90% koolzuur kalium bevat. — De schapen scheiden bij het zweeten eene groote hoeveelheid kaliumzouten af, en in de brandpunten der Fransche wol-industrie dampt men het waschwater dezer dieren uit, gloeit het overblijvende in retorten, (waarbij zich lichtgas en ammoniak ontwikkelen) en wint alzoo zwavelzuur kalium, chloorkalium en koolzuur kalium, hetwelk geen natrium bevat. Eene vacht van 4 Ned.pond, levert 6 Ned. ons wolzweet, waaruit 198 Ned. wigtjes zuiver koolzuur kalium gewonnen worden. Belangrijker bronnen van kaliumzouten zijn echter de zeegewassen en de overblijfselen van visschen en zeevogels, —alsmede de guano (vogelmest).

Men zoekt ze ook regtstreeks uit zeewater te verkrijgen. Hiertoe koelt men de moederloog der zoutpannen van 28° B., welke zwavelzure magnesium, chloormagnesium, chloornatrium en chloorkalium bevat, met den toestel van Carré (zie IJs) af tot —15° C., waarbij zwavelzuur natrium kristalliseert, hetwelk alsdan door middel eener centrifugaalmachine verwijderd wordt. Daarna kookt men de loog in tot 36° B., verwijdert het afgescheiden keukenzout en koelt de vloeistof af. Hierbij kristalliseert een dubbelzout van chloormagnesium met chloorkalium, waaraan water al het chloormagnesium en 1/4 de van het chloorkalium ontneemt. Deze loog wordt in de ziedpannen gebragt en verder verwerkt, terwijl het chloorkalium in den handel komt. Eén teerling-el (Ned.) loog van 20° B. komt overeen met 25 teerlingen zeewater en levert 10 Ned. pond chloorkalium.

De kaliumzouten van het zeewater zijn afkomstig van den aardbodem, vooral van verweerde gesteenten. Hierin vindt men kalium als silicaat, bijvoorbeeld in veldspaat, glimmer, augiet, leuciet enz. In den verweerden bodem ondergaan de kaliumzouten velerlei veranderingen. Door verrotting van bewerktuigde zelfstandigheden ontstaat salpeterzuur, en waar de omstandigheden gunstig zijn, bedekken kristallen van salpeterzuur kalium den grond. Maar ook uit het vaste gesteente kan men kaliumzouten verkrijgen, en dit is van het grootste belang. Wanneer men graniet, gneis en dergelijke rotssoorten tot poeder wrijft, slempt en met geconcentreerd zwavelzuur omroert, dan haalt men daaruit door middel van water een dubbelzout van zwavelzuur kalium en zwavelzuur aluminium, namelijk aluin. Smelt men veldspaat zamen met zwavelzuur kalium, dan verkrijgt men door middel van water eene oplossing van kiezelzuur kalium, die bij eene filtratie over bijtenden kalk bijtende kali en kiezelzuur calcium oplevert, en er blijft een silicaat achter, hetwelk door zwavelzuur in aluin en kiezelaarde ontleed wordt. Gloeit men veldspaat met kalk en laat men het overblijfsel onder een druk van 7 tot 8 atmosphóren in het water uittrekken, dan verkrijgt men het grootste gedeelte der alkaliën van het mineraal, en wel in een zeer zuiveren vorm.

Zeer gunstige gevolgen hadden vooral de proeven van Ward; hij heeft uit veldspaat (albiet), kalk en vloeispaat een mengsel gevormd, waarin op elk verbindingsgewigt aluinaarde en op elk verbindingsgewigt kiezelzuur 3 verbindingsgewigten aardachtige basis en in ieder 100 gewigtsdeelen 7 tot 8 gewigtsdeelen fluorcalcium aanwezig zijn. Dit mengsel wordt fijngewreven en dan in water uitgeloogd, waarna men uit de oplossing het kiezelzuur door middel van koolzuur doet neerslaan en haar uitdampt, waarbij men een zeer zuiver zout verkrijgt. Voorts vermelden wij de aanwezigheid van zwavelzuur kalium en aluin en van chloorkalium in vulcanische sublimaten. De kaliumzouten zijn nog al kostbaar, zoodat men ze op industrieel gebied zooveel mogelijk door andere zouten vervangt. In de zeepziederijen bijv. bezigt men natron, en in de verwerpen in plaats van kali-aluin doorgaans ammoniakalium.

Inmiddels gebruikt men kaliumzouten tot vervaardiging van buskruid, van Boheemsch kristal, van chloorzuur kalium, van ferrocyankalium, en tot bemesting. In de gegevene omstandigheid was de ontdekking van eene aanzienlijke laag kaliumzouten in Duitschland van groot belang, en in korten tijd heeft bij Staszfurt de bereiding van kalipraeparaten uit de zouten, welke aldaar uitgestrekte steenzoutbeddingen bedekken, eene hooge vlugt genomen. Boven eene zuivere steenzoutbedding vindt men er eene laag kaliumzout ter dikte van 60 Ned. el, welke met magnesia verontreinigd is en daarenboven eene laag van 30 Ned. el oplosbare zouten, die grootendeels bestaan uit kamalliet (29,75% chloorkalium, 34,50% chloormagnesium en 38,75% water), vermengd met een weinig steenzout en kieseriet (zwavelzuur magnesium) en een gehalte van 16 tot 18% chloorkalium. Reeds in 1863 hebben er 13 fabrieken uit 850000 tolcentenaars dezer zouten 100000 tolcentenaars chloorkalium gehaald, terwijl men daarvan te voren slechts salpeter bereidde.

Koolzuur kalium kan men niet gemakkelijk uit plantenasch in zuiveren toestand verkrijgen (zie Potasch). Zuiver koolzuur kalium bereidt men door het gloeijen van zuiver wijnsteenzuur kalium, dat men eerst, door eene behandeling met zoutzuur, van kalk en andere bijmengsels gereinigd heeft, of ook door het gloeijen van oxaalzuur kalium, dat bij herhaling wordt gekristalliseerd. Het gloeijen moet in zilveren kroezen of een met stijfsel bepleisterden en goed gedroogden Hessischen kroes geschieden. Het koolvormig overblijfsel wordt met water uitgeloogd en de loog verdampt. Vermengt men 2 gewigtsdeelen zuiveren wijnsteen met één deel salpeter, dan gaat de massa, in aanraking gebragt met eene gloeijende kool, zelve aan het gloeijen, en er blijft een zwart mengsel van kool en koolzuur kalium achter. B|j het bezigen van gelijke gewigtsdeelen salpeter en wijnsteen is het achterblijfsel wit, maar bevat alsdan salpeterigzuur kalium. Eindelijk verkrijgt men ook een zeer zuiver koolzuur kalium door het verhitten van goede kristallen van zuur koolzuur kalium. Het koolzuur kalium, uit gezuiverde wijnsteen gewonnen, is bekend onder de namen van carbonas kalicus purus en sal tartari en hare oplossing onder dien van liquor kali carbonici.

Het koolzuur kalium, door het verdampen der oplossing verkregen, is een wit, watervrij poeder, dat in de lucht vochtigheid opslorpt en vloeibaar wordt (oleum tartari per deliquium). B|j 0° C. lossen 100 gewigtsdeelen water daarvan 83 gewigtsdeelen, en bij 135° C., het kookpunt der verzadigde oplossing, 105 gewigtsdeelen. Het is onoplosbaar in alkohol, doch wordt daarin vloeibaar doordien het aan den alkohol het water ontneemt, en vormt eene waterachtige laag. Uit eene oplossing met een soortelijk gewigt van 1,63 kristalliseert bij afkoeling een zout met 2 verbindingsgewigten water. De oplossing van koolzuur kalium reageert sterk alkalisch, heeft een loogachtigen smaak. maar is niet bijtend. Bij roodgloeihitte smelt het zout en het verdampt bij eene zeer hooge temperatuur. Koolzuur kalium bestaat uit twee verbindingsgewigten kalium, één verbindingsgewigt koolstof en drie verbindingsgewigten zuurstof; het kan water en nog zooveel koolzuur opnemen, als er uit verkregen kan worden, waarbij het dubbelkoolzuur kalium vormt.

Men verkrijgt dit het best door in wijnsteenkool koolzuur te leiden, totdat eene oplossing van een zout van kwikzilveroxyde geen roodachtig-gelen neerslag vormt, maar het vocht enkel witachtig troebel maakt. Voor technische doeleinden gebruikt men in plaats van wijnsteenkool een weldoorwerkt mengsel van koolzuur kalium en kool. Bij het oplossen van het zout mag de temperatuur niet hooger zijn dan 70 of 80° C. Eene bij dezen warmtegraad verzadigde oplossing levert bij de afkoeling eene groote hoeveelheid kristallen, en wanneer het zout nog niet geheel zuiver is, kan men het nogmaals kristalliséren. Dat zout kan voorts bij de bereiding van azijnzuur kalium als bijproduct worden gewonnen; immers wanneer men eene oplossing van enkel koolzuur kalium naauwkeurig tot het halve bedrag met azijn neutraliseert en daarbij het ontwijken van koolzuur belet, dan verkrijgt men bij voldoende concentratie kristallen van dubbelkoolzuur kalium. Dit zout bevat één verbindingsgewigt water, dat het met de helft van zijn koolzuur bij een hoogen warmtegraad verliest. Het is bestand tegen de lucht, smaakt zacht alkalisch en lost op in 5 gewigtsdeelen water.

Zwavelzuur kalium verkrijgt men als bijproduct bij de zuivering van potasch, alsmede bfl de bereiding van salpeterzuur en van koolzuur magnesium. Het ruwe zout, hetwelk in den handel voorkomt, wordt door herhaalde kristallisatie gereinigd en vormt harde, watervrije kristallen, die door de lucht niet worden aangetast, met een soortelijk gewigt van 2,66; zij barsten bij verwarming en smelten bij roodgloeihitte. Honderd deelen water lossen b|j 12° C. 10 deelen, en bij 100° C. 26 deelen van dit zout op, hetwelk in alkohol en in eene kaliloog met een soortgelijk gewigt van 1,32 onoplosbaar is; de oplossing heeft een zoutachtig-bitteren smaak.

Zuur zwavelzuur kalium ontstaat bij het gezamenlijk smelten van 1 verbindingsgewigt normaal zwavelzuur kalium en 1 verbindingsgewigt zwavelzuur. Het vormt eene witte, kristallijne massa, bevat 1 verbindingsgewigt water, smelt bij 197° C., lost in water gemakkelijk op, en uit de verdunde oplossing kristalliseert het normale zout. Bij hooge temperatuur ontwijkt 1 verbindingsgewigt zwavelzuur, hetwelk voor ’t overige op metalen, bases en zouten veelal op dergelijke wijze werkt als vrij zwavelzuur. Alkohol neemt uit het zout het zwavelzuur weg en laat normaal zwavelzuur kalium achter. Uit eene oplossing van 1 verbindingsgewigt zwavelzuur kalium en niet minder dan 1½ verbindingsgewigt zwavelzuur kristalliseert watervrij zuur zwavelzuur kalium, hetwelk met rood chroomzuur kalium overeenkomt, maar niet zoo standvastig is.

Zwaveligzuur kalium ontstaat, wanneer men zwaveligzuur in eene verdunde oplossing van koolzuur kalium leidt totdat al het koolzuur er uitgedreven is. De kristallen bevatten 2 verbindingsgewigten water, worden eenigzins vloeibaar in de lucht, lossen gemakkelijk op in water, maar niet in alkohol, reagéren zeer alkalisch en hebben een bitteren smaak. Kookt men eene geconcentreerde oplossing van dat zout met bloem van zwavel, dan verkrijgt men onderzwaveligzuur kalium. Over salpeterzuur kalium spreken wij onder Salpeter. Verwarmt men salpeterzuur kalium, dan bekomt men salpeterigzuur kalium. Dit zout verkrijgt men het best, wanneer men 2 verbindingsgewigten fijn verdeeld metallisch koper, door verhitting van azijnzuur koper verkregen, met 1 verbindingsgewigt salpeter in eene geconcentreerde oplossing in water vermengt, door uitdamping droogt en tot 200° C. verwarmt. Na het gloeijen laat men het zout er uittrekken met water en verwijdert dit laatste door verdamping.

Onderchlorigzuur kalium (chloorkali) kent men niet in vasten vorm, daar de oplossing bij het verdampen onder het vormen van chloorzuur kalium grootendeels ontleed wordt. Leidt men aanhoudend chloor door eene geconcentreerde oplossing van kaliumhydroxyde, dan wordt het aanvankelijk gevormde onderchlorigzure kalium ontleed, en er ontstaan 5 verbindingsgewigten chloorkalium en 1 verbindingsgewigt chloorkali. Om ze in groote massa te verkrijgen, gebruikt men een mengsel van bijtenden kalk en chloorkalium, hetwelk men na zijne verzadiging met chloor verwarmt en filtreert; men bekomt dan chloorzuur kalium, terwijl chloorcalcium in de oplossing achterblijft. Chloorkalk die door een lang tijdsverloop zijn weekend vermogen verloren heeft, kan men met water aanmengen, daarna uitdampen, voorts in water laten uittrekken en na bijvoeging van chloorkalium doen kristalliséren. Chloorzuur kalium kristalliseert in plaatjes, die in de vloeistof, waarin zij ontstaan, een prachtig kleurenspel vertoonen. Honderd deelen water lossen bij 15°C. 6 deelen, bij 104° C., het kookpunt der verzadigde oplossing, 60 deelen van dit zout op; de oplossing heeft een onaangenaam verkoelenden, salpeterachtigen smaak.

Het zout smelt bij gloeihitte, terwijl het zuurstof afstaat; behalve chloorkalium ontstaat dan overchloorzuur kalium, dat echter ten laatste ook ontleed wordt en chloorkalium achterlaat. Chloorzuur kalium ontploft met geweld, wanneer men het met brandbare stoffen fijnwrijft; een mengsel van suiker en chloorzuur kalium kan men met een droppel zwavelzuur in brand steken. Men bezigt chloorzuur kalium als een krachtig oxydatiemiddel, alsmede tot het verkrijgen van zuivere zuurstof; hiertoe verhit men de oxydérende zelfstandigheden met zoutzuur of salpeterzuur en voegt er. allengs kleine hoeveelheden van dat zout bij. De koppen van vele lucifers bevatten chloorzuur kalium. Een mengsel van 2 gewigtsdeelen chloorzuur kalium, 2 gewigtsdeelen suiker en 1 gewigtsdeel gekristalliseerd bloedloogzout is uitmuntend buskruid. Ook bij het maken van vuurwerken komt chloorzuur kalium te pas. — Broomzuur en iodzuur kalium verkrijgt men als bijproduct bij de bereiding van broom- en iodkalium.

Cyanzuur kalium ontstaat, wanneer men voorzigtig menie bij gesmolten cyankalium voegt, de verkregene massa met wijngeest uitkookt, en vervolgens tot de kristallisatie overgaat. De waterachtige oplossing van het zout ontbindt zich onder ontwikkeling van ammoniak, en weldra kristalliseert er dubbelkoolzuur kalium. Na bijvoeging van een sterker zuur ontwikkelt zich koolzuur, en in de vloeistof bevindt zich ammoniak. Ontleedt men de geconcentreerde oplossing van het zout met azijnzuur slechts gedeeltelijk, dan scheidt er zich cyanuurzuur kalium af.

Van gewoon phosphorzuur vormt kalium 3 zouten, waarin alle 3 verbindingsgewigten waterstof, of 1 of 2 door kalium zijn vervangen; zie voorts onder Phosphorzuur.

Smelt men boorzuur en koolzuur kalium in gelijke verbindingsgewigten te zamen, dan verkrijgt men boorzuur kalium, hetwelk uit den dampkring koolzuur opneemt, totdat er een mengsel van koolzuur en dubbelboorzuur kalium is ontstaan. Wordt eene warme oplossing van koolzuur kalium met boorzuur geneutraliseerd, dan ontstaat er zesvoudig boorzuur kalium, hetwelk in koud water weinig, maar in kokend water gemakkelijk oplost en volkomen neutraal is of zwak alkalisch reageert.

Kiezelzuur kalium ontstaat bij eene zamensmelting van koolzuur kalium met kiezelzuur of bij het koken van kaliloog met amorph of kunstmatig bereid kiezelzuur. Drie of vier gewigtsdeelen gezuiverde potasch en 1 deel wit zand, zamengesmolten en met water behandeld, leveren de kiezelvloeistof (liquor silicum, zie ook onder waterglas).

Men herkent de kaliumzouten in niet al te zeer verdunde en niet zuur reagérende oplossingen aan het verschijnsel, dat platinachloride een gelen neêrslag van kalium platinachloride, — wijnsteenzuur een witten, kristallijnen neêrslag van zuur wijnsteenzuur kalium, —overchloorzuur een witten neêrslag van overchloorzuur kalium — picrinezuur een gelen neêrslag van picrinezuur kalium, — en kiezelfluorwaterstofzuur een aanvankelijk naauwelijks zigtbaren neêrslag van kiezelfluorkalium oplevert; worden zij aan een platinadraad in de blaasbuisvlam verhit, dan geven zij aan deze eene paarse kleur, — ’t geen echter geene plaats heeft bij een zeer gering gehalte van natronzouten.

< >