Yíyọ Potash láti inú Eérú Igi — Èròjà Alkali tí ó Farapamọ́ sínú Gbogbo Iná

Potassium (K, èròjà 19) wà ní Ẹgbẹ́ 1 (àwọn irin alkali), Àkókò 4 ti tábìlì àwọn èròjà. Ìwúwo átọ̀mù rẹ̀ jẹ́ 39.098, ìtò electron rẹ̀ sì jẹ́ [Ar] 4s¹. Gẹ́gẹ́ bí gbogbo irin alkali, ó ní electron valence kan tí ó ń fi sílẹ̀ ní rọọrùn, èyí sì mú kí ó máa ṣiṣẹ́ kíákíá gidigidi. Irin mímọ́ náà funfun bí fàdákà, ó rọ̀ tó láti fi ọ̀bẹ bọ́tà gé (líle Mohs 0.4), ìwúwo rẹ̀ sì jẹ́ 0.862 g/cm³ — irin kejì tí ó fúyẹ́ jù lẹ́yìn lithium. Ó ń yọ́ ní 63.5 °C péré (146 °F).

Potassium ń bá omi ṣe ìbáṣepọ̀ líle: 2K + 2H₂O → 2KOH + H₂↑. Gáàsì hydrogen ń gbiná fúnra rẹ̀, ó sì ń jó pẹ̀lú ọwọ́-iná aláwọ̀ àlùkò rírọ̀ tí ó jẹ́ àmì rẹ̀. Ìbáṣepọ̀ yìí ni ìdí tí a fi gbọ́dọ̀ tọ́jú irin potassium sínú òróró minerali tàbí gáàsì tí kì í ṣiṣẹ́ — kò lè wà ní ìrísí irin nínú àdánidá. Nínú ìpele òde Ayé, potassium ń wà gẹ́gẹ́ bí ion K⁺ nìkan nínú àwọn òkúta bíi feldspar (KAlSi₃O₈), muscovite (KAl₂(AlSi₃O₁₀)(OH)₂) àti sylvite (KCl). Ewéko ń fa K⁺ mu láti inú ilẹ̀ nípasẹ̀ gbòǹgbò; nígbà tí igi bá jó, potassium ń kù sínú eérú gẹ́gẹ́ bí potassium carbonate (K₂CO₃).

Yan àwọn igi líle: oak, beech, elm, maple tàbí ash. Àwọn igi líle ni igi potash ìbílẹ̀ ní Europe àti ní Amẹ́ríkà ìgbà ìmúnisìn; àwọn igi rírọ̀ bíi pine, spruce àti fir ń fi eérú díẹ̀ sílẹ̀. Iye alkali tí ó wà nínú eérú yàtọ̀ síra gidigidi gẹ́gẹ́ bí irú igi, ìpín èèpo àti ẹ̀ka kéékèèké, àti ilẹ̀ tí igi náà hù sí, nítorí náà ṣọ́ra fún nọ́ńbà kan ṣoṣo èyíkéyìí kí o sì ṣàyẹ̀wò eérú tìrẹ pẹ̀lú àwọn ìdánwò ní ìgbésẹ̀ 11 àti 12.

Igi náà gbọ́dọ̀ gbẹ dáadáa (tí a sá ní afẹ́fẹ́ fún ó kéré tán oṣù 6). Igi tútù ń fi agbára ṣòfò láti mú omi rẹ̀ gbẹ, kò sì jó dé òpin, ó ń fi eérú eérú-grẹ́ẹ̀sì tí a pò mọ́ èédú sílẹ̀ dípò eérú aláwọ̀ mímọ́ tí a nílò fún yíyọ omi eérú tó múnádóko.

Dá iná sínú ihò iná tí a bò — òjò yóò gbé potassium tí ń yọ́ lọ kí o tó kó o jọ. Sun igi líle nínú iná gbígbóná tí afẹ́fẹ́ ń wọ̀ dáadáa. Máa fi igi kún un díẹ̀díẹ̀, jẹ́ kí ẹrù kọ̀ọ̀kan jó tán kí o tó fi òmíràn kún un. Iná gbígbóná tí afẹ́fẹ́ ń ṣàn dáadáa ń mú eérú funfun tàbí eérú-grẹ́ẹ̀sì rírọ̀ jáde; iná tí ń rú èéfín láìjó dáadáa ń mú eérú dúdú tí ó kún fún carbon tí kò jó jáde, èyí tí kò wúlò tó.

Máa sun ún títí o fi kó eérú púpọ̀ jọ — ó kéré tán lítà 20-30 fún èso tí ó ní ìtumọ̀. Jẹ́ kí iná jó tán pátápátá di eérú; yọ àwọn èédú ńlá tí kò jó tán kúrò. Igi ń fi ìpín kékeré ìwúwo rẹ̀ nìkan sílẹ̀ gẹ́gẹ́ bí eérú, nítorí náà iye yìí ń béèrè igi ìdáná púpọ̀ gan-an — ju iná alẹ́ kan ṣoṣo lọ; ọ̀pọ̀ maker ń kó eérú láti inú ààrò tàbí ihò iná jọ fún gbogbo àsìkò kan.

Jẹ́ kí eérú tutù fún ó kéré tán wákàtí 24, kí o sì rú u láti wá ẹyín iná kí o tó gbé e: eérú lè fi ẹyín iná tí ń jó pamọ́ fún ọjọ́ púpọ̀. Eérú gbígbóná lè fa ìjóná líle, yọ́ ike, kí ó sì dá iná sílẹ̀. Nígbà tí ó bá tutù bí o bá fọwọ́ kàn án, fi ṣọ́bìrì tàbí ṣíbí irin kó eérú sínú garawa irin gbígbẹ. Jẹ́ kí eérú gbẹ — bí òjò bá rin òkìtì eérú kí o tó kó o jọ, púpọ̀ nínú K₂CO₃ tí ń yọ́ yóò wọ inú ilẹ̀ yóò sì sọnù.

Sẹ́ eérú tí ó ti tutù gba inú asẹ́ oníhò ńlá (ihò mm 5-10) láti ya eérú kíkúnná sọ́tọ̀ kúrò lára èédú, ìṣó, òkúta àti ègé igi tí kò jó. Ẹ̀lúbọ́ kíkúnná funfun tàbí eérú-grẹ́ẹ̀sì rírọ̀ tí ó kọjá ni ohun èlò rẹ tí ó ní potash púpọ̀. Àwọn ègé èédú tí asẹ́ dá dúró ni a lè tọ́jú fún ìlò mìíràn (ohun ìdáná, sísẹ́ omi, mímú ilẹ̀ dára) ṣùgbọ́n potassium tí a lè yọ nínú wọn kéré púpọ̀.

Lo àgbá igi tàbí garawa ńlá tí a lu ihò sí nítòsí ìsàlẹ̀ rẹ̀. Fi ìpele nípọn (cm 5-8) koríko gbígbẹ tàbí ìtí koríko sí ìsàlẹ̀ àgbá — ó ń ṣiṣẹ́ bí àlẹ̀mọ́ kí eérú kíkúnná má ba dí ihò ìṣàn kí ó má sì wọ inú omi eérú. Koríko náà gbọ́dọ̀ mọ́ kí ó sì gbẹ. Gbé àgbá náà ka orí pèpéle gíga (òkúta, bíríkì tàbí ìdúró igi) kí garawa ìgbà lè wà lábẹ́ ihò ìṣàn.

Àgbá igi ni ti ìbílẹ̀; omi eérú ń ba aluminium, zinc àti tin jẹ́, nígbà tí irin àti irin aláìpata ń fara dà á. Bí o bá ń lo garawa ike, rí i dájú pé HDPE ni (nọ́ńbà àtúnlò 2), èyí tí ó ń fara da omi alkali.

Kún àgbá pẹ̀lú eérú funfun tí a ti sẹ́, kí o máa tẹ̀ ẹ́ mọ́lẹ̀ ní ìpele-ìpele. Tẹ ìpele kọ̀ọ̀kan mọ́lẹ̀ díẹ̀ — bí ó bá dẹ̀ jù, omi yóò ṣàn gba ọ̀nà kékeré láìyọ K₂CO₃ púpọ̀; bí ó bá le jù, omi kò ní wọ inú rẹ̀ rárá. Kún àgbá títí yóò fi ku cm 10 sí ẹnu rẹ̀, fi àyè sílẹ̀ fún omi tí ìwọ yóò dà sórí rẹ̀. Àgbá tí ó ní lítà 25-30 eérú gbígbẹ jẹ́ iye iṣẹ́ tó dára.

Da omi rírọ̀ (omi tí kò ní ohun alumọ́ọ́nì púpọ̀) díẹ̀díẹ̀ sórí eérú tí a ti tẹ̀ mọ́lẹ̀. Omi òjò ló dára jù: kò fẹ́rẹ̀ẹ́ ní calcium tàbí magnesium tí ó yọ́ nínú rẹ̀, èyí tí ì bá bá carbonate ṣe ìbáṣepọ̀ kí ó sì dì bí èérí. Omi ń wọ ìsàlẹ̀ gba inú eérú, ó ń yọ potassium carbonate (K₂CO₃) tí ń yọ́ àti iye kékeré potassium sulfate (K₂SO₄) àti potassium chloride (KCl). Ọ̀nà yìí ni a ń pè ní lixiviation (yíyọ èròjà pẹ̀lú omi).

Máa dà á díẹ̀díẹ̀ kí o sì jẹ́ kí ó wọ inú rẹ̀. Bí o bá dà á kíákíá jù, omi yóò ṣàn gba ọ̀nà kékeré láìfọwọ́ kan eérú tó. Omi tí ń kán ní ìsàlẹ̀ ni omi eérú (omi potash), aláwọ̀ ilẹ̀ nítorí àwọn èròjà ẹlẹ́mìí tí ó yọ́ nínú rẹ̀.

Omi aláwọ̀ ilẹ̀ tí ń ṣàn jáde láti inú àgbá ni omi eérú àìsè rẹ — omi alkali ti potassium carbonate nínú omi. Gbà á sínú garawa mímọ́ (igi, ike HDPE tàbí irin — má ṣe lo aluminium, zinc tàbí tin láé, tí omi eérú ń bàjẹ́). Ìṣàn àkọ́kọ́ ló lágbára jù; àwọn ìdà tí ó tẹ̀lé e ń mú omi eérú tí ó ń rẹ̀wẹ̀sì síi jáde bí potassium tí ń yọ́ ṣe ń tán nínú eérú.

ÀÀBÒ: Wọ ohun ààbò ojú àti ìbọ̀wọ́ nígbà tí o bá ń lo omi eérú. Omi eérú potash jẹ́ alkali líle (nígbà gbogbo pH 11-13), ó sì ń fa ìjóná kẹ́míkà sí awọ àti ojú. Bí ó bá ta sí awọ tàbí sínú ojú, fi omi mímọ́ tí ń ṣàn púpọ̀ fọ̀ ọ́ lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀ fún ó kéré tán ìṣẹ́jú 15, kí o sì lọ rí dókítà bí ó bá jẹ́ ojú. Má ṣe fi ọtí kíkan (vinegar) tàbí acid mìíràn sínú ojú; ní garawa omi mímọ́ kan nítòsí.

Tún da omi eérú tí o gbà padà sínú àgbá eérú kan náà nígbà kejì àti ìkẹta. Ìkọjá kọ̀ọ̀kan ń yọ K₂CO₃ púpọ̀ síi, ó sì ń mú kí ìpọ́njú rẹ̀ pọ̀ síi. Tàbí, da omi eérú láti àgbá àkọ́kọ́ gba inú àgbá kejì tí ó ní eérú tuntun. Àwọn olùṣe potash ìgbà àtijọ́ sábà máa ń lo ìlà àwọn àgbá tí ó tẹ̀lé ara wọn, wọ́n ń mú omi eérú kọjá gba inú eérú tí ó ń di tuntun síi láti mú un lágbára kí wọ́n tó sè é gbẹ — èyí ń fi ohun ìdáná pamọ́ nítorí sísè bẹ̀rẹ̀ pẹ̀lú omi eérú tí ó ti lágbára tẹ́lẹ̀.

Ki orí ìyẹ́ kan bọ inú omi eérú. Èyí jẹ́ ìdánwò ìbílẹ̀ àwọn olùṣe ọṣẹ: omi eérú tí ó lágbára tó láti ṣe ọṣẹ ń jẹ àwọn irun ìyẹ́ ní gbangba, nítorí keratin ń fọ́ nínú alkali líle. Ìdánwò yìí kò péye, ó sì jẹ́ ti ìrísí nìkan — ó ń sọ bóyá omi eérú lágbára, kì í ṣe bí ó ti lágbára tó. Bí ìyẹ́ kò bá yí padà, omi eérú kò lágbára tó, ó sì nílò láti tún kọjá gba inú eérú tuntun tàbí kí a sè é díẹ̀ kí ó tó di ìgbésẹ̀ sísè.

Rọra fi ẹyin tuntun tí ó mọ́ sínú omi eérú. Èyí náà jẹ́ ìdánwò ìbílẹ̀: nígbà tí omi eérú bá nípọn tó, ẹyin yóò léfòó pẹ̀lú apá èèpo tí ó tó owó-ẹyọ kan tí ó hàn lókè omi. Bí ẹyin bá rì, omi eérú nílò láti di alágbára síi — mú un kọjá gba inú eérú púpọ̀ síi tàbí bẹ̀rẹ̀ sísè ṣáájú láti dín iye rẹ̀ kù. Ìwúwo ẹyin ń yí padà bí ó ti ń pẹ́, nítorí náà lo ẹyin tuntun kí o sì ka àbájáde sí ìtọ́sọ́nà.

Da omi eérú alágbára sínú ìkòkò ńlá tàbí agbada irin dídà (cast iron). Irin ń fara da omi eérú potash, nígbà tí aluminium ń yọ́ nínú rẹ̀ kíákíá tí zinc àti tin sì ń bàjẹ́, nítorí náà lo irin. Àwọn agbada irin ńlá fún potash ni ohun èlò àṣà fún òwò potash ní ọ̀rúndún 18 àti 19. Ìkòkò ló fún wa ní ọ̀rọ̀ náà: "pot-ash" ni ìyókù tí ó dà bí eérú tí ó kù sínú ìkòkò lẹ́yìn sísè gbẹ yìí.

Gbé ìkòkò irin ka orí iná tí ó dúró kí o sì jẹ́ kí omi eérú hó gidigidi. Mú kí ooru dúró déédé — bí ó bá le jù, omi eérú yóò máa ta léwu; bí ó bá rẹ̀ jù, sísè gbẹ yóò pẹ́ jù. Bí omi ṣe ń gbẹ, omi eérú ń ṣókùnkùn ó sì ń nípọn. Fi omi eérú láti ìpamọ́ rẹ kún un bí iye ṣe ń dín kù, jẹ́ kí ìkòkò kún ní nǹkan bí ìdajì. Fún iye ńlá, èyí ń gba ọ̀pọ̀ wákàtí sísè láìdúró.

ÀÀBÒ: Omi eérú tí ń hó ń ta, àwọn ìtasí àti ìkùukùu rẹ̀ sì ń jẹ ara. Ṣiṣẹ́ níta tàbí ní ibi tí afẹ́fẹ́ ti ń wọ̀ dáadáa gan-an. Wọ ohun ààbò ojú àti ìbọ̀wọ́ nípọn. Má ṣe fi ìkòkò omi eérú tí ń hó sílẹ̀ láìsí ẹni tí ń ṣọ́ ọ láé.

Bí omi ṣe ń gbẹ, omi náà ń nípọn di ìpẹ́ aláwọ̀ ilẹ̀ dúdú tí ó dà bí omi ṣúgà. Dín iná kù kí ó má baà jó. Rú u lẹ́ẹ̀kọ̀ọ̀kan pẹ̀lú ọ̀pá irin gígùn tàbí àjẹ̀ igi (àjẹ̀ náà yóò máa jó díẹ̀díẹ̀ ṣùgbọ́n ó wúlò fún ìgbà díẹ̀). Nígbà tí ìpẹ́ bá nípọn tó pé ṣíbí tí a fà gba inú rẹ̀ ń fi ipa sílẹ̀ tí ó ń padà dí díẹ̀díẹ̀, sísè gbẹ ti fẹ́rẹ̀ẹ́ parí. Ní ìpele yìí, ìpẹ́ náà ni "iyọ̀ dúdú" àìsè — àdàpọ̀ K₂CO₃ pẹ̀lú ìyókù ẹlẹ́mìí, potassium sulfate àti àwọn ohun alumọ́ọ́nì mìíràn inú eérú.

Kó ìpẹ́ nípọn náà sínú ohun èlò irin tí kò jìn tàbí kí o tẹ́ ẹ sórí ojú irin pẹrẹsẹ. Mú un gbóná lórí iná líle títí yóò fi tàn pupa bàìbàì (nǹkan bí 600-700 °C). Àwọn èròjà ẹlẹ́mìí tí ó fún iyọ̀ àìsè ní àwọ̀ dúdú ń jó di carbon dioxide àti èéfín omi, wọ́n sì ń fi potash àìsè aláwọ̀ funfun-grẹ́ẹ̀sì sílẹ̀. Nígbà àtijọ́, iyọ̀ dúdú tí a yọ́ nínú agbada ni a ń tà gẹ́gẹ́ bí potash, nígbà tí iyọ̀ dúdú tí a yan nínú ìléru láti jó àwọn nǹkan ẹlẹ́mìí ń jáde funfun síi tí a sì ń tà á gẹ́gẹ́ bí pearl ash. Rú u lẹ́ẹ̀kọ̀ọ̀kan kí ooru lè dé gbogbo rẹ̀ bákan náà. Dúró lábẹ́ ooru pupa ríràn: potassium carbonate ń yọ́ ní nǹkan bí 890 °C, iyọ̀ náà ì bá sì yọ́ papọ̀ di òkúta líle tí ó ṣòro láti lò.

Gbé ohun èlò kúrò lórí iná kí o sì jẹ́ kí potash tutù pátápátá — ọ̀pọ̀ wákàtí nínú afẹ́fẹ́ tí ó dákẹ́. Àbájáde rẹ̀ ni potash àìsè: ẹ̀lúbọ́ funfun-grẹ́ẹ̀sì ti potassium carbonate (K₂CO₃) pẹ̀lú àwọn èérí bíi potassium sulfate (K₂SO₄), potassium chloride (KCl), silica àti àwọn ohun alumọ́ọ́nì díẹ̀díẹ̀. Potash àìsè yìí ni a lè lò gẹ́gẹ́ bí ajílẹ̀, gẹ́gẹ́ bí ohun ìyọ́ fún ṣíṣe gíláàsì àti fún ṣíṣe ọṣẹ láìsí ìwẹ̀mọ́ síi. Tọ́jú u sínú àpótí gbígbẹ tí a dì pa — K₂CO₃ ń fa ọ̀rinrin afẹ́fẹ́ mu títí yóò fi di ìṣùpọ̀ tútù tí ó lẹ̀ mọ́ra.

Fún potassium carbonate tí ó funfun síi tí ó sì mọ́ síi, yọ́ potash àìsè sínú omi gbígbóná, lẹ́yìn náà sẹ́ ẹ gba inú aṣọ tínrín láti yọ àwọn èérí tí kò yọ́ kúrò (silica, calcium carbonate, iron oxides). Omi tí a sẹ́ ṣì ní àwọn iyọ̀ mìíràn tí ń yọ́, pàápàá potassium sulfate àti potassium chloride, nítorí náà ó mọ́ síi ṣùgbọ́n kì í ṣe K₂CO₃ mímọ́ pátápátá. Sè omi náà díẹ̀díẹ̀ nínú ìkòkò irin títí yóò fi gbẹ. Ẹ̀lúbọ́ funfun tí ó jáde sún mọ́ pearl ash òwò ọ̀rúndún 18: potassium carbonate tí a wẹ̀ mọ́ tí a ń lò fún gíláàsì àtàtà, gẹ́gẹ́ bí ohun ìwúkàrà nínú ṣíṣe àkàrà (ṣáájú baking soda) àti nínú kẹ́mísítrì. Pearl ash wọ́n ju potash àìsè lọ.

Potash ní ìsopọ̀ pẹ̀lú fẹ́rẹ̀ẹ́ gbogbo ẹ̀ka ìmọ̀-ẹ̀rọ ìgbà àkọ́kọ́. Ọṣẹ: omi eérú potash tí a sè pẹ̀lú ọ̀rá ń fúnni ní ọṣẹ rírọ̀; àwọn olùṣe ọṣẹ sábà máa ń fi ẹfun tí a pa kún omi eérú láti sọ apá kan carbonate di potassium hydroxide tí ó ń jẹ ara jù. Ọṣẹ líle ni a ń fi soda láti inú eérú ewéko ṣe dípò. Gíláàsì: potash ń ṣiṣẹ́ bí ohun ìyọ́, ó ń jẹ́ kí a yọ́ gíláàsì ní ooru tí ó rẹlẹ̀ púpọ̀ ju ibi tí silica mímọ́ ti ń yọ́ (nǹkan bí 1700 °C). "Gíláàsì igbó" (Waldglas) ti Àríwá Europe ń lo potash eérú igi; gíláàsì Mediterranean ń lo soda (Na₂CO₃), láti inú natron ní ìgbà àtijọ́ àti lẹ́yìn náà láti inú eérú àwọn ewéko etí-òkun tí ń fara da iyọ̀. Ẹ̀tù ìbọn: saltpetre (KNO₃) wá láti inú àwọn ibùsùn nitre, níbi tí àwọn nǹkan ẹlẹ́mìí tí ń jẹrà àti bakitéríà inú ilẹ̀ ti ń ṣe nitrate, pàápàá calcium nitrate. Omi nitrate tí a yọ láti inú àwọn ibùsùn náà ni a ń mú kọjá gba inú eérú igi tàbí kí a pò ó mọ́ potash, èyí tí ó ń sọ calcium nitrate di potassium nitrate tí ó sì ń mú calcium rì gẹ́gẹ́ bí carbonate. Iṣẹ́ àgbẹ̀: potassium jẹ́ ọ̀kan nínú àwọn èròjà oúnjẹ ńlá mẹ́ta nínú ètò ajílẹ̀ N-P-K. Gbogbo iná nínú oko àgbẹ̀ ń dá potassium padà sí ilẹ̀ tipẹ́tipẹ́ kí ẹnikẹ́ni tó mọ ìdí rẹ̀.

Láti orúkọ Lárúbáwá al-qalī dé ayọ̀ Humphry Davy ní 1807, ìtàn potassium gba inú ìtàn kẹ́mísítrì kọjá — nǹkan tí ó wúlò tí a ti mọ̀ fún ẹgbẹẹgbẹ̀rún ọdún, tí a yà sọ́tọ̀ gẹ́gẹ́ bí irin ní ohun tí ó ju ọ̀rúndún méjì lọ díẹ̀ sẹ́yìn.