Гуманитарные материальные технологии роботовладельческого общества

Получение щелочей из щёлока описано в статье «Применение золы, щёлока и их производных в крестьянском быту» / www.kmkmuzey.ru, 29.01.2022 г… Щёлок – это консистенция из древесной золы, настоянная на воде. Состоит в основном из карбонатов калия и натрия, обладает сильной щелочной реакцией. Его готовили двумя способами: горячим и холодным. Для холодного способа берут ёмкость, золу и воду. В ёмкость насыпают две трети подготовленной золы и заливают водой. Перемешивают и дают настояться три дня. По истечении этого времени жидкость, образовавшуюся в верхней части ёмкости очень аккуратно сливают. Это и есть щёлок. Для бытовых нужд (мыть, стирать) щёлок перед применением разбавляли в пропорции 1:10. Для мытья волос и тела разбавляли в пропорции 1:15. Горячий способ более быстрый. Разводят золу горячей или кипящей водой в тех же пропорциях, ставят на огонь, доводят до кипения и кипятят на медленном огне не менее трёх часов. После того как масса остынет, её процеживают и сливают в другую ёмкость. Такой щёлок считается более мыльный. Третий способ приготовления щёлока заключается в следующем: одно и то же количество воды пропускают каждый раз через новую порцию золы, пока не получится крепкий щёлок. Он становится густым. Для мытья головы достаточно один раз пропустить воду через золу и разбавлять не нужно.

Концентрация щёлока зависит от того, при сжигании какого растения получена зола. Химический состав золы и её количество зависят от вида растений и того количества элементов питания, которое они вынесли из почвы и не успели расходовать в процессе роста. Влияют на эти показатели и климатические условия. Установлено, что в травянистых растениях золы больше, чем в древесных, и чем они моложе, тем богаче золой. С возрастом изменяется и её состав. Калия больше в золе молодых листьев, а в старых преобладает кальций. Зерно богато фосфором, магнием, серой, а солома – кальцием и калием. Особенно 30 %, ботвы картофеля, крапивы, лебеды. Меньше его в золе соломы злаков. Берёзовая зола содержит 10–15 % калия (это наибольший показатель для древесных видов растений). Для изготовления щёлочи используют в основном золу лиственных пород деревьев: берёзы, осины, дуба. Зола хвойных деревьев содержит много смол и и подходит только для хозяйственных нужд.

Получение щелочей из поташа описано в статье «Гидроксид калия» / www.infofarm.ru, 5.02.2022 г. Поташ – это карбонат калия, получается из древесной золы. Проводят реакцию Ca(OH)₂ + K₂ CO₃ → Ca CO₃ ↓ + KOH

Карбонат кальция оседает на дно, сверху сливают щёлочь.

Диафрагмальный метод электролиза KCl, NaCl («Гидроксид калия» / www.infofarm.ru, 5.02.2022 г.). Катодное и анодное пространство разделены полупроницаемой диафрагмой. В анодное пространство подают раствор KCl, анод графитовый или магнетитовый, на нём восстанавливаются хлорид-ионы. В катодном пространстве вокруг железного или медного катода идут реакции

2H₂ O + 2e → H₂ ↑ + 2OH^-

K⁺ + OH^-

→ KOH (8–10 % – концентрация КОН)

К⁺ + Cl^- → KCl (90–92 % – концентрация KCl)

Затем выпаривают КОН из раствора при катоде до концентрации 50 %, остаётся в растворе KCl концентрацией 1,5–2 %.

Ртутный метод электролиза KCl, NaCl здесь не рассматривается, так как он экологически вреден, плохо действует на окружающую среду и здоровье людей, которые с ним работают.

Мембранный способ производства описан ниже в пункте 14 уровня техники.

Недостатки методов не обсуждаются, так как это исторически правильные методы, без изменений.

(14) Известен способ электролиза водного раствора хлорида натрия (впервые предложен патент ГДР № 93990 кл. 12в2, опубликовано 1971 г., здесь изложен в усовершенствованном виде по авторскому свидетельству СССР № 1750435 по заявке 2500804/26 от 4.07.1977 г.) в электролизёре с двуслойной катионообменной мембраной с получением в анодной камере хлора и в катодной – щёлочи, отличающийся тем, что с целью уменьшения энергозатрат, слой катионообменной мембраны с большей электропроводностью обращён к аноду, а с меньшей – к катоду, и электролиз ведут с при поддержании давления 1–5 ата в анодной и катодной камерах и парциального давления газа в каждой камере, определяемого по формуле

1–5(Р_С – Р_Н2О),

где (Р_С – Р_Н2О) = k I (T_C – T₀

)

Р_С – критическое давление в верхней части электролизёра,

Р_Н2О – парциальное давление водяного пара в верхней части электролизёра,

T_C – критическая температура,

Т₀ = 56 ± 5⁰ С – константа,

k – коэффициент, равный 0,000535 ± 0,0002

Недостатки способа не обсуждаются, он предложен в качестве исторически правильного метода.