القلوي

في الكيمياء ، القلويات ( / ˈælkəlaɪ /​​​​​​^القلوي (منالكلمةالعربية"القاليبمعنى"نبات الملح") ^{[ 1 ]،} وهو أيضًاقاعدة ^{[ 2 ] [ 1 ] [ 3 ]} ، وهوهيدروكسيدأي منالفلزات القلوية ^{[ 4 ] [ 5 ]} ، وهيالمجموعة الأولى ^{[ 6 ]} من الفئة s، ^{[ 6 ] [ 7 ]} أوالفلزات القلوية الترابية ^{[ 5 ]} ، وهيالمجموعة الثانية من الفئةs. ^{[ 6 ]} يمكن تعريف القلويأيضًا بأنه قاعدة تذوب فيالماءالرقم الهيدروجينيلمحلول القاعدة الذائبةأكبر من 7.0.تُستخدمصفات"قلوي"و"قلوي متجانس"اللغة الإنجليزيةكمرادفاتلكلمة"قاعدي"، خاصةً للقواعد الذائبة في الماء. من المرجح أن يكون هذا الاستخدام الواسع للمصطلح قد نشأ لأن القلويات كانت أول القواعد المعروفة التي تخضعأرهينيوسللقاعدة، ولا تزال من بين أكثر القواعد شيوعًا.

كلمة "قلوي" مشتقة من الكلمة العربية " القلوي " ^{[ 8 ]} ، وتعني " الرماد المكلس " (انظر التكليس )، في إشارة إلى المصدر الأصلي للمواد القلوية. كان مستخلص مائي من رماد النباتات المحروقة، يُسمى البوتاس ويتكون في معظمه من كربونات البوتاسيوم ، مادة قاعدية ضعيفة. بعد تسخين هذه المادة مع هيدروكسيد الكالسيوم ( الجير المطفأ )، تم إنتاج مادة قاعدية أقوى بكثير تُعرف باسم البوتاس الكاوي ( هيدروكسيد البوتاسيوم ). استُخدم البوتاس الكاوي تقليديًا مع الدهون الحيوانية لإنتاج الصابون الطري ، وهي إحدى العمليات الكاوية التي تُحوّل الدهون إلى صابون في عملية التصبن ، وهي عملية معروفة منذ القدم. أعطى البوتاس النباتي اسم عنصر البوتاسيوم ، الذي اشتُقّ أولًا من البوتاس الكاوي، كما أعطى البوتاسيوم رمزه الكيميائي K (من الاسم الألماني Kalium )، والذي اشتُقّ في النهاية من " القلوي ".

جميع القلويات هي قواعد أرهينيوس ، وهي التي تُكوّن أيونات الهيدروكسيد ( ^OH⁻ ) عند ذوبانها في الماء. ومن الخصائص الشائعة للمحاليل المائية القلوية ما يلي:

• تتميز المحاليل متوسطة التركيز (أكثر من 10⁻³ ^مولار ) بدرجة حموضة تبلغ 10 أو أعلى. وهذا يعني أنها ستحول لون الفينول فثالين من عديم اللون إلى وردي.
• المحاليل المركزة مواد كاوية (تسبب حروقًا كيميائية ).
• تكون المحاليل القلوية زلقة أو صابونية الملمس، وذلك بسبب تصبن المواد الدهنية على سطح الجلد.
• تذوب القلويات عادةً في الماء ، على الرغم من أن بعضها مثل كربونات الباريوم لا يذوب إلا عند تفاعله مع محلول مائي حمضي.

غالباً ما يتم استخدام مصطلحي "القاعدة" و "القلوي" بشكل متبادل، خاصة خارج سياق الكيمياء والهندسة الكيميائية .

توجد تعريفات متعددة وأكثر تحديدًا لمفهوم القلويات. تُعرَّف القلويات عادةً بأنها مجموعة فرعية من القواعد، ويتم اختيار إحدى مجموعتين فرعيتين بشكل شائع.

• ملح أساسي لفلز قلوي أو فلز قلوي ترابي ^{[ 9 ]} (يشمل ذلك Mg(OH) ₂ ( هيدروكسيد المغنيسيوم ) ولكنه يستثني NH3 ₍ الأمونيا ) ).
• أي قاعدة قابلة للذوبان في الماء وتُكوّن أيونات الهيدروكسيد ^{[ 10 ] [ 11 ]} أو محلول قاعدة في الماء. ^{[ 12 ]} (يشمل ذلك كلاً من Mg(OH) ₂ و _NH3 ، _الذي يُكوّن NH4OH .)

وتسمى المجموعة الفرعية الثانية من القواعد أيضًا " قاعدة أرهينيوس ".

أملاح القلويات هي هيدروكسيدات قابلة للذوبان من المعادن القلوية والمعادن القلوية الترابية ، ومن الأمثلة الشائعة عليها ما يلي:

• هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) - ويطلق عليه غالبًا اسم "الصودا الكاوية"
• هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) - المعروف باسم "البوتاس الكاوي"
• الصودا الكاوية – مصطلح عام يشير إلى أحد الملحين السابقين أو خليط منهما
• هيدروكسيد الكالسيوم (Ca(OH) ₂ ) – محلول مشبع يُعرف باسم " ماء الجير "
• هيدروكسيد المغنيسيوم (Mg(OH) ₂ ) – قلوي غير نمطي لأنه ذو قابلية ذوبان منخفضة في الماء (على الرغم من أن الجزء المذاب يعتبر قاعدة قوية بسبب التفكك الكامل لأيوناته)

تُعرف التربة ذات الرقم الهيدروجيني الأعلى من 7.3 عادةً بالتربة القلوية. وتتكون هذه التربة بشكل طبيعي نتيجة وجود الأملاح القلوية. ورغم أن العديد من النباتات تُفضل التربة القاعدية قليلاً (بما في ذلك الخضراوات مثل الملفوف والأعلاف مثل عشب الجاموس )، فإن معظم النباتات تُفضل التربة الحمضية قليلاً (ذات الرقم الهيدروجيني بين 6.0 و 6.8)، وقد تُسبب التربة القلوية مشاكل. ^{[ 8 ]}

في البحيرات القلوية (وتسمى أيضًا بحيرات الصودا )، يؤدي التبخر إلى تركيز أملاح الكربونات الموجودة بشكل طبيعي، مما يؤدي إلى تكوين بحيرة قلوية وغالبًا ما تكون مالحة.

أمثلة على البحيرات القلوية:

• بحيرة ألكالي ، مقاطعة ليك، ولاية أوريغون
• بحيرة بالدوين ، مقاطعة سان برناردينو، كاليفورنيا
• بحيرة بير ^{[ 13 ]} على الحدود بين ولايتي يوتا وأيداهو
• بحيرة ماغادي في كينيا
• بحيرة توركانا في كينيا
• بحيرة مونو ، بالقرب من وادي أوينز في كاليفورنيا
• بحيرة ريدبيري ، ساسكاتشوان
• بحيرة سمر ، مقاطعة ليك، ولاية أوريغون
• بحيرة ترامبينغ ، ساسكاتشوان

• صناعة القلويات
• المعادن القلوية
• المعادن القلوية الترابية
• سلسلة الصهارة القلوية
• أساسيات (الكيمياء)