Winkler Prins

Anthony Winkler Prins (1870)

Gepubliceerd op 08-08-2018

Kalium

betekenis & definitie

Kalium (potassium), met K als scheikundig teeken, een metaal, dat in potasch, salpeter en in het algemeen in alle kaliumzouten aanwezig is, verkrijgt men door een zeer doorwerkt mengsel van 1 verbindingsgewigt koolzuur kalium met 3 verbindingsgewigten kool (verkregen door het gloeijen van wijnsteen, wiens koolstofgehalte men vooraf bepaald heeft) in een ijzeren retort tot witgloeihitte te brengen. Hierbij ontstaan 3 verbindingsgewigten kooloxyde en 2 verbindingsgewigten kalium. Dit laatste wordt in een door eene korte buis met de retort verbonden en goed afgekoelden ontvanger tot digtheid gebragt, waarbij men dient te zorgen, dat de dampen met den meest mogelijken spoed van de witgloeihitte tot de luchttemperatuur overgaan, daar alle tusschenliggende warmtegraden het kalium werkt op het kooloxyde. Dan ontstaat er kaliumoxyde; er wordt kool afgescheiden en bovendien ontstaan er verbindingen, welke aanleiding geven tot geweldige ontploffingen, wanneer zij later met vochtige lucht in aanraking komen.

Vier gewigtsdeelen wijnsteenkool leveren 1 gewigtsdeel ruw kalium, — maar dikwijls ook op verre na niet zooveel, wanneer de reeds vermelde ontleding, die men nooit geheel vermijden kan, op groote schaal plaats heeft. Het ruwe kalium wordt overgehaald en komt in een ontvanger onder petroleum. In de retort blijft voorts eene aanzienlijke hoeveelheid achter van eene zwarte massa, die, behalve kaliumoxyde en kool, vooral kooloxyde-kalium bevat. Ze blijft in drooge lucht onveranderd, maar slorpt de vochtigheid gretig op, waarna zij warm wordt en ontploft. Wordt die massa langzamerhand met vochtigheid verzadigd, dan ontvangt zij eerst eene roode, daarna eene gele kleur. Hierbij wordt in elk geval zuurstof opgenomen, en wanneer men haar in luchtvrij water brengt, dan wordt dit ontleed en ontwikkelt zich waterstof, en de oplossing erlangt eene bleeke roodachtig-gele tint. Uit deze zeer ontleedbare massa verkrijgt men wijders onderscheidene zuren, zooals carboxylzuur, krokonzuur, rhodizinezuur enz.

Men volgt tot het verkrijgen van kalium gewoonlijk den bovenaangewezen weg. Intusschen bereidt men het ook door ontleding van kaliumhydroxyde (bijtende potasch) door ijzer bij witgloeihitte, alsmede uit kaliumhydroxyde of liever nog uit cyankalium door middel eener galvanische batterij, aan wier negatieve pool zich kaliumballetjes afscheiden.

Kalium is een zilverwit metaal met een fraaijen metaalglans. Men kan het bij den gewonen warmtegraad kneden als was; het smelt bij 55° C. en wordt bij eene zwakke roodgloeihitte vlugtig, in schoone groene dampen opstijgend. Zijn soortelijk gewigt is bij 15° C. 0,865, zijn verbindingsgewigt 39,12, en zijne soortelijke warmte is 5,4-maal zoo groot als die van lood, terwijl het de electriciteit en de warmte zeer goed geleidt. Geene zelfstandigheid bezit zoo groote neiging om zich met zuurstof te verbinden; de oppervlakte eener versche snede ziet men aanstonds bedekt met eene laag oxyde, en allengs wordt de geheele massa geoxydeerd. Daarom bewaart men kalium in zuurstofvrije petroleum, doch daar ook dit langzamerhand zuurstof tot zich neemt, kan men de oxydatie van het kalium niet geheel en al verhinderen. Verwarmt men het in de opene lucht, dan verbrandt het met eene paarse vlam.

Werpt men het op het water, dan wordt dit laatste er door ontleed, en het kalium brengt zulk eene aanzienlijke hitte te weeg, dat de vrijgemaakte waterstof weder tot water verbrandt. Het kalium rolt met eene paarse vlam over het water in het rond, totdat het geheel geoxydeerd is. Er blijft slechts een gloeijend bolletje van kaliumoxyde achter, hetwelk over het water zweeft zonder het aan te raken (een Leidenfrostsche droppel) en eindelijk, wanneer het voldoende is afgekoeld, door het water bevochtigd wordt en in rondspattende stukken uiteenspringt. Ook aan nagenoeg alle andere zelfstandigheden ontrooft het kalium de zuurstof, zoodat het als een uitstekend reductiemiddel gebezigd wordt. Het ontbrandt in chloor en bromium en schittert met eene heldere vlam, terwijl het met kwik amalgama vormt.

Omtrent de oxydatietrappen van kalium melden wij het volgende. Bij drooge lucht ontstaat een tetroxyde, hetwelk 4 verbindingsgewigten zuurstof bevat, de kleur van chroomzuur lood bezit, bij verwarming eene donkere oranjekleur erlangt, bp 280° C. tot eene zwarte vloeistof smelt, bij afkoeling tot kristallen verstijft en weder geel wordt, bij hooger temperatuur zuurstof afstaat en desgelijks in vochtige lucht onder opneming van water zuurstof ontwikkelt en dioxyde achterlaat. Met water begoten, bruist het levendig op. Kooloxyde en koolzuur ontwikkelen met het tetroxyde zuurstof en vormen koolzuur kalium. Het kaliumdioxyde bevat 2 verbindingsgewigten zuurstof; zijne oplossing in water wordt door overmangaanzuur onder ontwikkeling van zuurstof ontleed, en er blijft kaliumhydroxyde achter.

Kaliumoxyde (kali), dat 1 verbindingsgewigt zuurstof bevat, verkrijgt men het gemakkelijkst door het verhitten van gelijke verbindingsgewigten kaliumhydroxyde en kalium, waarbij dit laatste door middel der zuurstof van het hydraat verbrandt. Het is wit, smelt bij roodgloeihitte, verdampt bij een hoogen warmtegraad en verbindt zich met water onder vuurverschijnselen tot een hydraat, hetwelk bij verwarming het water niet weder loslaat maar onveranderd verdampt. — Kaliumsuboxyde ontstaat, wanneer men kalium verwarmt in eene hoeveelheid lucht, welke niet toereikend is om het in kali om te zetten, of wanneer men kalium met kali smelt. Het vormt eene grijze, brooze masaa, die, bij afsluiting van de lucht verhit, kali en kalium levert, in de lucht reeds bij 2° C. tot oxyde en een superoxyde verbrandt, en met water zonder vuurverschijnseien waterstof ontwikkelt, terwijl er kaliumhydroxyde ontstaat. In drooge ammoniak vormt kalium eene witte, bij verwarming eene olijfgroene gesmoltene massa, amidekalium geheeten. Hierbij worden 200 volumina ammoniak opgeslorpt, en wordt evenzooveel waterstof als uit het water verplaatst. Bij verwarming ontwikkelt zich uit het amidekalium ammoniak, daarna waterstof en stikstof, en er blijft stikstofkalium achter, dat in de opene lucht van zelf ontvlamt en tot kali en stikstof verbrandt; met water levert het onder sterk opbruisen kalibydraat en ammoniak. — Kalium en zwavel verbinden zich, wanneer zij verwarmd worden, bij gloeihitte. Men verkrijgt 7 verbindingen, die achtervolgens op 2 verbindingsgewigten kalium 1 tot 5 verbindingsgewigten zwavel, en op 4 verbindingsgewigten kalium 7 en 9 verbindingsgewigten zwavel bevatten. Al deze zelfstandigheden lossen gemakkelijk op in water en deze, welke veel zwavel bevatten, ook in wijngeest.

De oplossing van enkelvoudig zwavelkalium is kleurloos, — en die der overige verbindingen geel tot geelachtig bruin. Voegt men er zuren bij, dan ontwikkelt zich daaruit zwavelwaterstof, terwijl er zich daarenboven zoovele verbindingsgewigten zwavel uit afscheiden als er meer dan één verbindingsgewigt in aanwezig zijn. In de lucht levert dubbelzwavelkalium onderzwaveligzuur kalium, en enkelvoudig zwavelkalium tevens vrije kali, en uit de hoogere zwaveltrappen scheidt zich al de zwavel af, die er boven de 2 verbindingsgewigten in voorkomt. Nooit ontstaat hierbij regtstreeks het zout van een ander zuurstofzuur van het zwavel. — Enkelvoudig zwavelkalium verkrijgt men door het gloeijen van zwavelzuur kalium in waterstof of met kool in een gesloten kroes. _ Leidt men zwavelwaterstof in kaliloog, dan ontstaat er eene verbinding van enkelvoudig zwavelkalium met zwavelwaterstof of kaliumhydrosulphide; doet men er voorts nogmaals zooveel kaliloog bij, dan ontstaat er enkelvoudig zwavelkalium. Dit laatste is vermillioenrood en de oplossing kleurloos, die evenwel in de lucht geel wordt doordien er dubbelzwavelkalium en vrije kali ontstaan. Het kaliumhydrosulphide moet men beschouwen als een kaliumhydroxyde, waarin de zuurstof door zwavel vervangen is. Wordt de oplossing in een waterstofstroom verdampt, dan ontstaan er groote, kleurlooze kristallen; zij neemt zwavel op onder ontwikkeling van zwavelwaterstof. Als men eene oplossing van kaliumhydrosulphide in alkohol aan den invloed der lucht blootstelt, wordt de waterstof geoxydeerd en er ontstaat dubbelzwavelkalium, hetwelk, bij verdamping in eene luchtledige ruimte, eene oranjekleurige massa achterlaat.

Drievoudig zwavelkalium ontstaat, wanneer zwavelkoolstof over gloeijend koolzuur kalium wordt geleid: bij het bezigen van zwavelzuur kalium ontwikkelt zich koolzuur, en er ontstaat viervoudig zwavelkalium. — Vijfvoudig zwavelkalium blijf steeds achter, wanneer men een lagen zwavelingstrap met zwavel zamensmelt en den overtolligen zwavel door destillatie verwijdert. Dezelfde verbinding kan ook langs natten weg door het digeréren eener oplossing van zwavelkalium met zwavel of door het koken van koolzuur kalium met zwavel , — voorts door het smelten van genoemde zelfstandigheden verkregen worden (zie Zwavellever). — Phosphor verbindt zich met kalium onder verschillende omstandigheden, en deze verbindingen verbranden bij verhitting in de opene lucht tot phosphorzuur kalium. — Hoogst merkwaardig zijn de verbindingen van kalium met de halogenen. Het chloorkalium bevindt zich in zeewater, in de meeste zoute bronnen, in de asch van onderscheiden planten (potasch, kelp), alsmede in het karnalliet bij Staszfurth (zie onder Kaliumzouten). Men verkrijgt het zout als bijproduct bij de zuurstofbereiding uit chloorzuur kalium bij de bereiding en zuivering van salpeter, bij het vervaardigen van zeep uit houtasch of potasch en bij de bewerking der moederloog van zeewater enz. Zuiver en regtstreeks wint men het bij het neutraliséren van zuiver koolzuur kalium met zoutzuur. Chloorkalium kristalliseert in kleurlooze teerlingen, is bestand tegen de lucht, smaakt als keukenzout, smelt in roodgloeihitte en is eenigzins vlugtig. Honderd deelen water kunnen 12° C. 32 deelen, bij 100° C. bij 54,4 deelen oplossen. Werpt men het poeder in eene 4-voudige gewigtshoeveelheid water, dan veroorzaakt het bij zijne oplossing eene temperatuurverlaging van i 1,4°C., terwijl keukenzout onder dezelfde omstandigheden den warmtegraad slechts 1,9° C. doet dalen.

Chloorkalium wordt tot het verkrijgen van aluin, van kalisalpeter uit Chilisalpeter en van chloorzuur kalium in groote hoeveelheden gebruikt. Het komt in aanzienlijke massa voor bij Staszfurth, en men bezigt het ook wel tot het maken van koudmakende mengsels. Het absorbeert voorts watervrij zwavelzuur. Deze verbinding geeft met water terstond chloorwaterstof; wordt zij in droogen toestand verwarmt, dan ontwijken chloor en zwavelig zuur, terwijl zwavelzuur kalium achterblijft. — Fluorkalium ontstaat bij het neutraliséren van fluorwaterstofzuur met koolzuur kalium; het vormt kristallen, heeft een scherp-zouten smaak en reageert alkalisch. De oplossing tast het glas aan. — Kiezelfluorkalium vertoont zich als een doorschijnende, irisérende neerslag, wanneer men kiezelfluorwaterstofzuur met eene oplossing van een kaliumzout vermengt. Het is in koud water moeijelijk oplosbaar, doch gemakkelijker in warm water, waaruit het zich afscheidt in kleine, watervrije kristallen. Het smaakt zuurachtig bitter, kleurt lakmoespapier rood, smelt zoodra het begint te gloeijen, levert kiezelfluorgas en laat fluorkalium achter. Andere kalium verbindingen worden bij het behandelen van het verbindingsligchaam beschreven.