Пермські вчені отримали «дрібний» хлорид калію для добрив та харчових добавок.

Стаття з детальними результатами опублікована в журналі «Південно-Сибірський науковий вісник». Дослідження проведене в рамках програми стратегічного академічного лідерства «Пріоритет 2030».

Під час виробництва хімічних речовин, де хлорид калію підлягає розчиненню, використовується дрібнокристалічний склад, оскільки він має вищу швидкість розчинення, ніж крупнокристалічний. Використання «дрібного» хлориду калію актуально для виробництва штучних шкір, синтетичних каучуків, комплексних мінеральних добрив, кормових та хлібопекарських дріжджів.

Розміри частинок хлориду калію залежать від умов його кристалізації – стадії, під час якої відбувається утворення кристалічних зародків речовини та їх ріст. Наукове співтовариство вже з'ясувало, що, впливаючи на нього під час цього процесу ультразвуком, можна отримати частинки малих розмірів. Проте детальніше цей фактор поки що не досліджувався.

Вчені Пермського Політеху вивчили, як певні параметри ультразвукової обробки впливають на розміри отриманого хлориду калію, і встановили можливість регулювання гранулометричного складу продукту.

Політехніки проводили лабораторні дослідження за допомогою спеціального реактора. У нього вносили дистильовану воду та хімічно чистий хлорид калію. Суспензію нагрівали до температури 90°С з подальшим охолодженням до 30°С. Протягом експерименту суміш перемішували та обробляли ультразвуком з частотою 22 кГц різної інтенсивності під час охолодження. Далі фільтрували, сушили, і у отриманого осадку визначали гранулометричний склад.

«Під час кристалізації при безперервному режимі ультразвукового впливу з підвищеною інтенсивністю отримуються частинки з меншими розмірами, в основному від 0,071 до 0,14 міліметра. Проте більша частина таких пилоподібних фракцій в продукті небажана, і щоб знизити їх вміст, краще здійснювати ультразвукову обробку імпульсами. Тоді переважають частинки хлориду калію з розміром від 0,14 до 0,35 міліметра», – пояснює Костянтин Кузьміних, старший викладач кафедри хімічних технологій ПНІПУ.

Політехніки зазначають, що вже сформовані великі кристали хлориду калію також можна подрібнити. Для цього ефективніше знизити частоту ультразвукових хвиль з 44 до 22 кГц, підвищити тривалість і інтенсивність обробки. А в більш щільному рідкому середовищі (в насиченому водному розчині хлориду калію) цей процес відбувається при менших значеннях потужності і з вищим коефіцієнтом подрібнення.

Вчені Пермського Політеху довели, що регулювати гранулометричний склад промислового хлориду калію можливо за допомогою ультразвукової обробки. Її ефективність на стадії росту кристалів значно вища, ніж при подрібненні вже сформованих частинок. Практичне застосування отриманих результатів дозволить розширити сферу використання продукту в вітчизняній промисловості.