ГИДРОКСИД КАЛИЯ: СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ - ХИМИЯ - 2026

Гидроксид калия представляет собой белое кристаллическое неорганическое твердое вещество. Его химическая формула - КОН. Его кристаллы легко впитывают воду из воздуха, поэтому его называют гигроскопичным соединением. Это сильное основание, поглощающее двуокись углерода (CO ₂ ) из окружающей среды.

Промышленно его получают путем электролиза хлорида калия (KCl). В целях экономии энергии и чистоты продукта в этом методе используются ртутные (Hg) элементы.

Гранулы гидроксида калия (КОН). Машиночитаемый автор не предоставлен. Предполагается Уокерма (на основании заявлений об авторских правах). Источник: Wikipedia Commons

Но уже много лет существует озабоченность по поводу загрязнения ртутью, вызванного этим процессом. Фактически, сброс в окружающую среду сточных вод, содержащих ртуть, строго запрещен. Существуют и другие процессы, такие как диафрагма и мембрана, но ртуть предпочтительнее, потому что она дает 50% чистый раствор КОН.

Существуют также неэлектрохимические процессы, такие как разложение нитрита калия (KNO ₂ ) в присутствии оксида железа (Fe ₂ O ₃ ).

Растворы КОН, полученные в промышленных процессах, упаривают до 90-95% КОН. Остаточное содержание 5-10% воды связано с КОН в форме моногидрата гидроксида калия (КОН.Н ₂ О).

Благодаря своим едким свойствам и сильной основности он находит очень разнообразное применение. Он служит сырьем для производства мыла и моющих средств, печатных красок или косметики, а также для других целей. Он также используется для промывки промышленных газов, обнаружения грибков с помощью микроскопа и находит применение в пищевой промышленности.

Хотя это очень стабильный состав, он классифицируется как коррозионный. С ним нужно обращаться осторожно, так как он может вызвать ожоги глаз, кожи и слизистых оболочек.

Структура

Кристалл КОН при обычных температурах является моноклинным, каждый атом калия (K) окружен искаженным октаэдром из атомов кислорода (O). В свою очередь, гидроксильные группы (ОН) образуют цепь в виде зигзага, связанного атомами водорода, где расстояния OO равны 3,35 A, что исключает любую значительную водородную связь.

Кристаллическая структура КОН при обычных температурах. Синий: калий, красный: кислород, белый: водород. Бендж-bmm27. Источник: Wikipedia Commons

При высоких температурах КОН имеет кубическую кристаллическую форму.

Номенклатура

- Гидроксид калия.

- Едкий калий.

- Калий гидрат.

- Калийный отбеливатель.

свойства

Физическое состояние

Белое кристаллическое твердое вещество.

Молекулярный вес

56,106 г / моль.

Температура плавления

380 ° С; Также сообщалось о 406 ºC (варьируется в зависимости от содержания воды). Техническая чистота (90-92% КОН) плавится примерно при 250ºC.

Точка кипения

1327 ° С.

плотность

2,044 г / см ³

Растворимость

Растворим в холодной воде (107 г / 100 мл при 15 ºC) и в горячей воде (178 г / 100 мл при 100 ºC). Его растворение в воде - очень экзотермический процесс, это означает, что выделяется большое количество тепла.

Растворим в спиртах. Растворим в глицерине. Нерастворим в эфире.

pH

13,5 (в 0,1 молярном водном растворе).

Другие свойства

Его кристаллы расплываются или гигроскопичны, что означает, что он поглощает воду из воздуха. Он также легко поглощает CO ₂ из воздуха.

Его химические реакции являются характеристиками сильного основания. В водном растворе он реагирует с любой слабой кислотой с образованием калиевой соли кислоты. Например, он реагирует с угольной кислотой (H ₂ CO ₃ ) или с диоксидом углерода (CO ₂ ) с образованием бикарбоната или карбоната калия.

Реагирует со спиртами с образованием алкоксидов калия или с сероводородом H ₂ S с образованием сульфида или бисульфида калия.

В водных системах КОН образует различные гидраты: моно-, ди- и тетрагидраты.

Водные растворы КОН бесцветны, сильно щелочны, мыльные и едкие. Это коррозионно-активный материал, как в твердом, так и в растворе.

Он не горюч, но при нагревании до разложения выделяет токсичные и едкие пары K ₂ O.

Он вызывает серьезные ожоги глаз, кожи и слизистых оболочек, а при контакте с металлами, такими как алюминий, олово, свинец или цинк, он может выделять газообразный водород (H ₂ ), который легко воспламеняется.

Тепло, выделяемое при контакте с влагой или другими веществами, может создать достаточно тепла для воспламенения горючих материалов.

Приложения

При производстве других соединений калия

Гидроксид калия используется как сырье для химической и фармацевтической промышленности. Он используется для производства карбоната калия (K ₂ CO ₃ ), перманганата калия (KMnO ₄ ), фосфата калия (K ₃ PO ₄ ), силиката калия (K ₂ SiO ₃ ) и цианида калия (KCN), среди других. соединения.

В различных приложениях

KOH высокой чистоты находит применение в производстве пестицидов, синтезе чернил и красителей, химикатов для десен, в фотографии в качестве щелочного проявителя фото, в качестве электролита в щелочных батареях и топливных элементах, при электролизе воды, в гальванике. или гальваника, литография и т. д.

Технический КОН используется как сырье в моющей и мыловаренной промышленности; в производстве косметики, стекла и текстиля; для обессеривания сырой нефти; в качестве сушильного агента, а также для удаления краски и лака, среди прочего.

Он также используется в качестве каустического агента в деревообрабатывающей промышленности, при мерсеризации хлопка, в аналитической химии для алкалиметрического титрования, в органическом синтезе и при очистке воды.

В медицинских приложениях

В медицине он используется для влажного монтажа во время подготовки клинических образцов для микроскопической визуализации грибков и других грибковых элементов на коже, волосах, ногтях, среди прочего.

Препарат КОН используется для осветления клинического материала, чтобы легче было увидеть грибковые элементы.

Фрагмент клинического образца добавляют к 10% раствору КОН на предметном стекле. Затем его накрывают крышкой и оставляют при комнатной температуре, чтобы клетки-хозяева переварили. Наконец, это наблюдается под микроскопом.

Микроскоп. Изображение Константина Колосова. Источник: Pixabay

С другой стороны, КОН в форме раствора для местного применения эффективен при лечении бородавок.

В косметической индустрии

Он используется в некоторых чистящих средствах для ногтей, кремах для бритья и мыле, поскольку его коррозионные свойства делают его очень эффективным при разложении или удалении мягких тканей и удалении волос.

Сериалы Образ ритуала. Источник: Pixabay

В сельском хозяйстве

Он используется в удобрениях и других сельскохозяйственных продуктах, таких как гербициды и пестициды.

В промышленных химических процессах

КОН полезен в операциях по очистке, а также при промывке или очистке промышленных газов, особенно когда требуется удаление кислоты.

Например, из-за легкости реакции с CO ₂ он используется для поглощения этого газа. Кроме того, он идеально подходит для реакции с кислотами, поэтому его используют для удаления сероводорода (H ₂ S). И аналогично для удаления оксидов азота.

Промышленный процесс. Изображение Майкла Гайды. Источник: Pixabay

В пищевой промышленности

Он используется для регулирования pH, как стабилизатор и загуститель в пищевой промышленности.

Он был рассмотрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, или FDA (аббревиатура от английского Food and Drug Administration), как непосредственный ингредиент пищевых продуктов для людей при условии, что он используется в условиях, связанных с надлежащей производственной практикой. ,

При получении биодизеля

Биодизель - это жидкий заменитель дизельного топлива или дизельного топлива. Его получают из растительных масел или животных жиров. КОН использовался в качестве катализатора при производстве биодизеля.

Последние исследования

В течение нескольких лет внимание уделялось загрязнению морей пластиковыми отходами, от которого страдают более 550 видов морской фауны, как из-за проглатывания пластика, так и из-за попадания в ловушку с отходами.

По этой причине делаются попытки найти методы, позволяющие обрабатывать образцы из пищеварительного тракта животных, растворяя органический материал, но без растворения пластика, попавшего внутрь образца.

В этом смысле было обнаружено, что использование растворов КОН для отделения пластика от органического вещества является практичным и эффективным методом, который может быть очень полезным при количественных исследованиях проглатывания пластика дикой морской фауной.

Ссылки

1. Махмуд А. Ганнум и Нэнси К. Ишам. (2009). Дерматофиты и дерматофитозы. В клинической микологии. Второе издание. Восстановлено с sciencedirect.com.
2. Kühn, S. et al. (2016). Использование раствора гидроксида калия (КОН) в качестве подходящего метода изоляции пластика, попадающего в организм морскими организмами. В бюллетене загрязнения морской среды. Восстановлено с sciencedirect.com.
3. Коттон, Ф. Альберт и Уилкинсон, Джеффри. (1980). Продвинутая неорганическая химия. Четвертое издание. Джон Вили и сыновья.
4. Кирк-Отмер (1994). Энциклопедия химической технологии. Том 19. Издание четвертое. Джон Вили и сыновья.
5. Энциклопедия промышленной химии Ульмана. (1990). Пятое издание. Том A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
6. Национальная медицинская библиотека. (2019). Гидроксид калия. Получено с: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Krisada Noiroj и др. (2009). Сравнительное исследование катализаторов KOH / Al ₂ O ₃ и KOH / NaY для производства биодизельного топлива путем переэтерификации из пальмового масла. В возобновляемой энергии. Восстановлено с sciencedirect.com.