Введение. Вещества, содержащие калий широко применяются в повседневной жизни человека

Вещества, содержащие калий широко применяются в повседневной жизни человека. Они в значительном количестве используются в текстильной, стекольной, мыловаренной, фармацевтической, целлюлозно-бумажной, строительной, химической промышленности, в черной и цветной металлургии, пиротехнике и других отраслях. Однако свыше 90 % калия, вырабатываемого в виде растворимых солей, применяют в сельском хозяйстве в качестве минеральных удобрений, поскольку калий наряду с азотом и фосфором – один из важнейших элементов, необходимых для повышения урожайности. Поэтому развитие калийной промышленности тесно связано с уровнем развития сельского хозяйства.

Мировая практика земледелия показала высокую эффективность применения минеральных удобрений, поэтому в настоящее время их производство – одна из ведущих отраслей химической промышленности. Современное мировое потребление минеральных удобрений составляет десятки миллионов тонн в год. Из этого количества на долю калийных удобрений приходится около 30 %.

Калий активно влияет на синтез углеводов и их перемещение к органам, принимает участие в других биохимических процессах, в частности, в дыхании. Он улучшает водный режим растений, поэтому они лучше переносят засуху и низкую температуру. Ионы калия влияют на обмен азотистых веществ. В случае его нехватки в клетках накапливается избыток аммиака, что может привести к отравлению и гибели растений. Дефицит калия обуславливает расщепление белков, которые снижают качество зерна, плодов и провоцируют развитие болезней. Во время роста зерновых культур калий способствует прочности стебля, что повышает устойчивость растений к вылеганию.

По легкости усвоения калия растениями различают водорастворимый калий, обменный (поглощенный) калий, то есть переходящий в почвенный раствор в результате ионообменных процессов, и необменный калий.

К водорастворимым соединениям калия относятся нитраты, сульфаты, хлориды, карбонаты и фосфаты калия. Наличие водорастворимого калия в почве мало, и составляет в среднем десять миллиграммов на килограмм почвы.

Водорастворимый калий представлен различными солями, растворенными в почвенной влаге (нитраты, фосфаты, сульфаты, хлориды, карбонаты калия), которые непосредственно усваиваются растениями. Содержание его в почве обычно незначительно и составляет в среднем десять миллиграммов на килограмм почвы.

Обменный калий составляет от 0,8 ­до 1,5 % мас. от общего содержания калия в почве. Ему принадлежит основная роль в питании растений. Хорошая доступность обменного калия для растений обусловлена способностью его при обмене с другими катионами легко переходить в раствор, из которого он усваивается растениями. При усвоении растениями калия из раствора новые порции его переходят из поглощенного состояния в почвенный раствор По мере использования обменного калия этот процесс все более замедляется, а остающийся калий все прочнее удерживается в поглощенном состоянии.

Необменный калий входит в состав безводных силикатов, из которых он извлекается растениями лишь частично и очень медленно.

Калий принадлежит к весьма распространенным химическим элементам. По содержанию в земной коре (около 2 %) он уступает только кислороду, кремнию, алюминию, железу, кальцию и натрию.

Наиболее широко применяемое калийное удобрение ­– хлористый калий. Он содержит от 57 до 60 % мас. К₂О. Это кристаллическая соль или гранулы белого или розового цвета. Имеет хорошие физические свойства, малогигроскопичная, не слеживается, легко рассеивается, хорошо растворима в воде. Но эта соль содержит в своем составе хлор и поэтому внесение его под некоторые сельскохозяйственные культуры нежелательно. Поэтому под эти культуры в качестве бесхлорных калийных удобрений чаще всего используют сульфат калия, который содержит

от 42 до 52 % мас. К₂О. Очень ценное бесхлорное удобрение, не гигроскопичное, не слеживается. Рекомендуют использовать на разных типах почв, под все культуры, особенно эффективно вносить под культуры, чувствительные к хлору, и под овощи в закрытом грунте. Однако это удобрение достаточно дорогое, что ограничивает его использование.

Данная курсовая работа посвящена изучению методов получения сульфата калия, выбору оптимального метода и дальнейшей его разработки.