КАЛИЕВ ХИДРОКСИД: СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, ПРИЛОЖЕНИЯ - ХИМИЯ - 2025

На калиев хидроксид е бяло кристално твърдо вещество неорганична. Химическата му формула е KOH. Кристалите му лесно абсорбират водата от въздуха, поради което се казва, че е хигроскопично съединение. Той е силна основа и абсорбира въглероден диоксид (CO ₂) от околната среда.

Промишлено се получава чрез електролиза на калиев хлорид (KCl). От съображения за енергоспестяване и за чистотата на продукта в този метод се използват живачни (Hg) клетки.

Калиев хидроксид (KOH) топчета. Не е предоставен машинно четим автор. Уолкърма прие (въз основа на претенции за авторски права). Източник: Wikipedia Commons

Но в продължение на много години съществува безпокойство от замърсяване с живак, породено от този процес. Всъщност изхвърлянето в околната среда на отпадъчните отпадни води, съдържащи живак, е строго забранено. Има и други процеси като диафрагма и мембрана, но живакът се предпочита, тъй като той произвежда 50% чист разтвор на КОН.

Съществуват и неелектрохимични процеси като разлагане на калиев нитрит (KNO ₂) в присъствието на железен оксид (Fe ₂ O ₃).

KOH разтвори, получени при промишлени процеси, се изпаряват до постигане на 90-95% KOH. Остатъчното съдържание на 5-10% вода е свързан с КОН под формата на калиев хидроксид монохидрат (KOH.H ₂ О).

Благодарение на своите каустични свойства и силната си основа той има много разнообразни приложения. Той служи като суровина в сапуни и перилни препарати, печатарски мастила или козметика, наред с други цели. Използва се и за промиване на промишлени газове, при откриване на гъбички чрез микроскоп и има приложение в хранително-вкусовата промишленост.

Въпреки че е много стабилно съединение, то е класифицирано като корозивно. С него трябва да се работи внимателно, тъй като може да причини изгаряне на очите, кожата и лигавиците.

структура

Кристалът на KOH при обикновени температури е моноклиничен, като всеки калиев (К) атом е заобиколен от изкривен октаедър от кислородни (О) атоми. От своя страна, хидроксилните групи (OH) образуват верига под формата на зиг-заг, свързан с водород, където разстоянията на OO са 3.35 A, което изключва значителна водородна връзка.

Кристална структура на KOH при обикновени температури. Синьо: калий, червено: кислород, бяло: водород. Benjah-bmm27. Източник: Wikipedia Commons

При високи температури KOH има кубична кристална форма.

номенклатура

- Калиев хидроксид.

- Каустичен поташ.

- Калиев хидрат.

- Калиев белина.

Имоти

Физическо състояние

Бяло кристално твърдо вещество.

Молекулно тегло

56.106 g / mol.

Точка на топене

380 ° С; Съобщава се също и за 406 ° C (варира в зависимост от съдържанието на вода). Технически клас (90-92% KOH) се топи при приблизително 250 ° C.

Точка на кипене

1327 ° C.

плътност

2.044 гр / см ³

разтворимост

Разтворим в студена вода (107 g / 100 ml при 15 ° C) и в гореща вода (178 g / 100 ml при 100 ° C). Разтварянето му във вода е много екзотермичен процес, това означава, че се генерира голямо количество топлина.

Разтворим в алкохоли. Разтворим в глицерин. Неразтворим в етер.

рН

13.5 (в 0.1 моларен воден разтвор).

Други свойства

Кристалите му са деликатни или хигроскопични, което означава, че той абсорбира вода от въздуха. Освен това той лесно абсорбира CO ₂ от въздуха.

Неговите химични реакции са характеристиките на силна основа. Във воден разтвор той реагира с всяка слаба киселина, образувайки калиевата сол на киселината. Например, той реагира с въглеродна киселина (H ₂ CO ₃) или с въглероден диоксид (CO ₂), за да образува калиев бикарбонат или карбонат.

Реагира с алкохоли до образуване калиеви алкоксиди, или с водороден сулфид H ₂ S до форма калиев сулфид или бисулфид.

Във водни системи KOH образува различни хидрати: моно-, ди- и тетрахидрати.

Водните разтвори на KOH са безцветни, силно основни, сапунени и разяждащи. Това е корозивен материал, както твърд, така и в разтвор.

Това не е запалим, но когато загрява до разлагане той излъчва токсични и корозивни K ₂ O изпарения.

Той причинява тежки изгаряния на очите, кожата и лигавиците и при контакт с метали, като алуминий, калай, олово и цинк, тя може да генерира отделянето на водород газ (Н ₂), който е лесно запалим.

Топлината, произведена от контакт с влага или други вещества, може да създаде достатъчно топлина, за да възпламени горими материали.

Приложения

При производството на други калиеви съединения

Калиевият хидроксид се използва като суровина за химическата и фармацевтичната промишленост. Използва се за производство на калиев карбонат (K ₂ CO ₃), калиев перманганат (KMnO ₄), калиев фосфат (K ₃ PO ₄), калиев силикат (K ₂ SiO ₃) и калиев цианид (KCN). съединения.

В различни приложения

KOH с висока чистота има приложение в производството на пестициди, синтеза на мастила и багрила, химикали за венците, във фотографията като алкални фото разработчици, като електролит в алкални батерии и горивни клетки, при електролиза на вода, при галванопластика. или галванопластика, литография и т.н.

Технически клас KOH се използва като суровина в производството на почистващи препарати и сапун; в производството на козметика, стъкло и текстил; за десулфуриране на суровия нефт; като изсушаващ агент и сред препарати за отстраняване на бои и лакове.

Полезен е и като разяждащо средство в дърводобивната промишленост, в мерцеризацията на памук, в аналитичната химия за алкалиметрични титрации, в органичния синтез и при обработката на вода.

При медицински приложения

В медицината се използва при мокро монтиране по време на подготовката на клинични образци за микроскопична визуализация на гъбички и други гъбични елементи в кожата, косата, ноктите и др.

Препаратът KOH се използва за избистряне на клиничния материал, така че гъбичните елементи да бъдат по-лесно видими.

Фрагмент от клиничен образец се добавя към част от 10% разтвор на КОН на стъкло. След това се покрива с капак и се оставя да престои на стайна температура, за да може клетките-гостоприемници да се усвояват. Накрая се наблюдава под микроскоп.

Микроскоп. Изображение на Константин Колосов. Източник: Pixabay

От друга страна, KOH под формата на локално решение е ефективно при лечение на брадавици.

В козметичната индустрия

Използва се в някои препарати за почистване на нокти, кремове за бръснене и сапуни, тъй като корозивното му свойство го прави много ефективен при разграждане или премахване на мека тъкан и премахване на косата.

Сапуни Изображение на Ritual. Източник: Pixabay

В селското стопанство

Използва се в торове и други селскостопански продукти като хербициди и пестициди.

В промишлени химични процеси

KOH е полезен при операции по почистване и при измиване или пречистване на промишлени газове, особено когато се изисква отстраняване на киселина.

Например, поради лекотата си на реакция с CO ₂, той се използва за абсорбиране на този газ. Освен това е идеален за взаимодействие с киселини, поради което се използва за отстраняване на сероводород (H ₂ S). И подобно, за премахване на азотните оксиди.

Индустриален процес. Изображение на Майкъл Гайда. Източник: Pixabay

В хранително-вкусовата промишленост

Използва се за регулиране на pH, като стабилизатор и като сгъстяващ агент в хранително-вкусовата промишленост.

Той е бил разгледан от Американската администрация по храните и лекарствата (FDA (за съкращението му от английската администрация за храните и лекарствата)) като пряка съставка в храните за хора, при условие че се използва при условията, свързани с добрите производствени практики.,

При получаване на биодизел

Биодизелът е заместител на течното гориво за дизела или дизела. Получава се от растителни масла или животински мазнини. KOH се използва като катализатор в производството на биодизел.

Последни проучвания

От няколко години се обръща внимание на замърсяването на моретата от пластмасови отпадъци, което засяга повече от 550 вида морска фауна, както чрез поглъщане на пластмаса, така и чрез задържане в отпадъците.

Поради тази причина се правят опити за намиране на методи, които позволяват обработката на проби от храносмилателния тракт на животни, разтварянето на органичния материал, но без да се разтварят пластмасите, погълнати от пробите.

В този смисъл е установено, че използването на разтвори на КОН за отделяне на пластмаси от органична материя е практичен и ефективен метод, който може да бъде много полезен при количествените изследвания на поглъщането на пластмаса от дивата морска фауна.

Препратки

1. Махмуд А. Ghannoum и Nancy C. Isham. (2009 г.). Дерматофити и дерматофитози. В клиничната микология. Второ издание. Възстановени от sciencedirect.com.
2. Kühn, S. et al. (2016 г.). Използването на разтвор на калиев хидроксид (KOH) като подходящ подход за изолиране на пластмаса, погълната от морски организми. В бюлетина за морско замърсяване. Възстановени от sciencedirect.com.
3. Котън, Ф. Алберт и Уилкинсън, Джефри. (1980 г.). Разширена неорганична химия. Четвърто издание. John Wiley & Sons.
4. Кирк-Отмер (1994). Енциклопедия на химическата технология. Том 19. Четвърто издание. John Wiley & Sons.
5. Енциклопедия на индустриалната химия на Ullmann. (1990). Пето издание. Обем A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
6. Национална медицинска библиотека. (2019). Калиев хидроксид. Възстановени от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Krisada Noiroj, et al. (2009 г.). Сравнително проучване на катализатори KOH / Al ₂ O ₃ и KOH / NaY за производство на биодизел чрез транзетерификация от палмово масло. Възобновяема енергия. Възстановени от sciencedirect.com.