Гидроксид калия
| Гидроксид калия | |
| |
| Potassium-hydroxide-xtal-3D-vdW.png | |
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование |
Гидроксид калия
|
| Традиционные названия | Кали едкое[1], каустический поташ |
| Хим. формула | KOH |
| Физические свойства | |
| Состояние | твёрдое |
| Молярная масса | 56,1056 г/моль |
| Плотность | 2,044−2,12 г/см³ [2] |
| Термические свойства | |
| Т. плав. | 380−406 °C [2] |
| Т. кип. | 1327 °C |
| Энтальпия образования | −425,8 кДж/моль |
| Энтальпия плавления | 7,5 кДж/моль |
| Энтальпия кипения | 128,9 кДж/моль |
| Химические свойства | |
| Растворимость в воде | 117,9 г/100 мл [2] |
| Растворимость в спирте | 38,7 (28 °C) |
| Оптические свойства | |
| Показатель преломления | 1.409 |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 1310-58-3 |
| Рег. номер EINECS | [clp-inventory.echa.europa.eu/SummaryOfClassAndLabelling.aspx?SubstanceID=128217 215-181-3] |
| SMILES | |
| RTECS | TT2100000 |
| Номер ООН | 1813 |
| Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. | |
Гидрокси́д ка́лия (лат. Kalii hydroxidum, англ. Potassium hydroxide) — неорганическое соединение с формулой KOH.
Тривиальные названия: едкое кали[1], каустический поташ, а также гидрат окиси калия, гидроокись калия, калиевая щёлочь[3], калиевый щёлок.
Бесцветные, очень гигроскопичные кристаллы, но гигроскопичность меньше, чем у гидроксида натрия. Водные растворы KOH имеют сильнощелочную реакцию. Получают электролизом растворов KCl, применяют в производстве жидких мыл, для получения различных соединений калия.
Химические свойства
- Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации):
- <math>\mathsf{KOH + HCl \longrightarrow KCl + H_2O}</math>
- <math>\mathsf{2KOH + H_2SO_4 \longrightarrow \ K_2SO_4 + 2H_2O}</math>
- Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием соли и воды:
- <math>\mathsf{2KOH + CO_2 \longrightarrow \ K_2CO_3 + H_2O}</math>
- <math>\mathsf{2KOH + SO_3 \longrightarrow \ K_2SO_4 + H_2O}</math>
- Взаимодействие с некоторыми непереходными металлами в растворе с образованием комплексной соли и водорода:
- <math>\mathsf{2Al + 2KOH + 6H_2O \longrightarrow 2K[Al(OH)_4] + 3H_2 \uparrow}</math>
Также гидроксид калия получают электролизом растворов KCl, обычно с применением ртутных катодов, что дает продукт высокой чистоты, не содержащий примеси хлоридов:
- <math>\mathsf{2KCl + 2H_2O \longrightarrow 2KOH + H_2 \uparrow + Cl_2 \uparrow }</math>
Применение
Гидроксид калия является практически универсальным химическим соединением. Ниже приведены примеры материалов и процессы в которых он используется:
- нейтрализация кислот,
- алкалиновые батареи,
- катализ
- моющие средства,
- буровые растворы,
- красители,
- удобрения,
- производство пищевых продуктов,
- газоочистка,
- металлургическое производство,
- перегонка нефти,
- различные органические и неорганические вещества,
- производство бумаги,
- пестициды,
- фармацевтика,
- регулирование pH,
- карбонат калия и другие калийные соединения,
- мыла,
- синтетический каучук.[3]
В пищевой промышленности обозначается как пищевая добавка E525. Используется как регулятор кислотности, в качестве осушителя и средства для снятия кожицы с овощей, корнеплодов и фруктов. Он также используется в качестве катализатора в некоторых реакциях. В РФ разрешён в продуктах из какао и шоколада в количестве до 70 г/кг от сухого обезжиренного вещества, а также разрешен в других продуктах в количестве, согласно технологической инструкции.[4]
Также используется для получения метана, поглощения кислотных газов и обнаружения некоторых катионов в растворах.
Популярное средство в производстве косметической продукции, вступая в реакцию с жирными маслами расщепляется и омыливает при этом масла.
В циркониевом производстве используется для получения обесфторенного гидроксида циркония.
В сфере промышленной мойки продукты на основе гидроксида калия, нагретые до 50-60 °С, применяются для очистки изделий из нержавеющей стали от жира и других масляных веществ, а также остатков механической обработки.
Используется в качестве электролита в щелочных (алкалиновых) батарейках.
Также применяется в ресомации — альтернативном способе «захоронения» тел.
5 % раствор гидроксида калия используется в медицине для лечения бородавок.[5]
Производство
В промышленном масштабе гидроксид калия получают электролизом хлористого калия.
Возможны три варианта проведения электролиза:
- электролиз с твердым асбестовым катодом (диафрагменный метод производства),
- электролиз с полимерным катодом (мембранный метод производства),
- электролиз с жидким ртутным катодом (ртутный метод производства).
В ряду электрохимических методов производства самым легким и удобным способом является электролиз с ртутным катодом, но этот метод наносит значительный вред окружающей среде в результате испарения и утечек металлической ртути. Мембранный метод производства самый эффективный, но и самый сложный.
В то время как диафрагменный и ртутный методы были известны соответственно с 1885 и 1892 гг., мембранный метод появился сравнительно недавно — в 1970 гг.
Основной тенденцией в мировом производстве гидроксида калия в последние 10 лет является переход производителей на мембранный метод электролиза. Ртутный электролиз является устаревшей, экономически невыгодной и негативно действующей на окружающую среду технологией. Мембранный электролиз полностью исключает использование ртути. Экологическая безопасность мембранного метода заключается в том, что сточные воды после очистки вновь подаются в технологический цикл, а не сбрасываются в канализацию.
При использовании данного метода решаются следующие задачи:
- исключается стадия сжижения и испарения хлора,
- водород используется для технологического пара, исключаются газовые выбросы хлора и его соединений.
Мировым лидером в области мембранных технологий является японская компания «Асахи Касэй».
В России производство гидроксида калия осуществляется ртутным (ЗП КЧХК) и диафрагменным (Сода-Хлорат) методами.
Особенностью технологического оформления производства гидроксида калия является тот факт, что на аналогичных установках электролиза можно выпускать как едкое кали, так и каустическую соду. Это позволяет производителям без существенных капиталовложений переходить на производство гидроксида калия взамен каустической соды, производство которой не столь рентабельно, а сбыт в последние годы усложняется. При этом в случае изменений на рынке возможен безболезненный перевод электролизёров на производство ранее выпускавшегося продукта.
Примером перевода части мощностей с производства гидроксида натрия на гидроксид калия может служить ОАО «Завод полимеров КЧХК», начавший промышленный выпуск едкого кали на пяти электролизерах в 2007 году.[3]
Опасность
В чистом виде действует на кожу и слизистые оболочки прижигающим образом. Особенно опасно попадание даже малейших частиц гидроксида калия в глаза, поэтому все работы с этим веществом должны проводиться в резиновых перчатках и очках. Гидроксид калия разрушает бумагу, кожу и др. материалы органического происхождения.
См. также
Примечания
- ↑ 1 2 Кали едкое — статья из Большой советской энциклопедии.
- ↑ 1 2 3 [www.xumuk.ru/spravochnik/325.html Гидроксид калия на XuMuK.Ru]
- ↑ 1 2 3 [newchemistry.ru/letter.php?n_id=1855 ГИДРОКСИД КАЛИЯ: свойства и применение]. newchemistry.ru. Проверено 13 мая 2016.
- ↑ [prodobavki.com/dobavki/E525.html Вредные пищевые добавки]. prodobavki.com. Проверено 13 мая 2016.
- ↑ [www.dermatology.ru/translation/sravnitelnoe-issledovanie-effektivnosti-5-rastvora-gidroksida-kaliya-i-krioterapii-v-lec Сравнительное исследование эффективности 5% раствора гидроксида калия и криотерапии в лечении генитальных бородавок | Дерматология в России]. www.dermatology.ru. Проверено 13 мая 2016.
| ||||||
