|
Гидроксид калия
Гидрокси́д ка́лия (лат. Kalii hydroxidum) — неорганическое соединение с химической формулой KOH. Бесцветные, очень гигроскопичные кристаллы, но гигроскопичность меньше, чем у гидроксида натрия. Водные растворы KOH имеют сильнощелочную реакцию. Получают электролизом растворов хлорида калия (KCl), применяют в производстве жидких мыльных средств, для получения различных соединений калия, для получения загустителей для некоторых видов густых мазеобразных смазок, используемых в различных механизмах. Тривиальные названия: едкое кали[1], каустический поташ, а также гидрат окиси калия, гидроокись калия, калиевая щёлочь[3], калиевый щёлок. Физические свойстваИмеет вид бесцветных кристаллов. Может находиться в двух различных модификациях: моноклинной, устойчивой до 247 °C и кубической, аналогичной таковой у хлорида натрия (a = 0,533 нм, z = 4, пространственная группа Fm3m). Температура плавления 405 °C, кипения 1325 °C, плотность 2,044 г/см3. Растворим в воде — 107 г / 100 мл (15 °C)[4][5]. Химические свойства
Гидроксид калия получают электролизом растворов KCl, обычно с применением ртутных катодов, что даёт продукт высокой чистоты, не содержащий примеси хлоридов: Электролиз расплава протекает по следующему уравнению: Именно так впервые были получены чистые натрий и калий британским химиком Г. Дэви. ПрименениеГидроксид калия является практически универсальным химическим соединением. Ниже приведены примеры материалов и процессы, в которых он используется:
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. 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 качестве агента для растворения засоров канализационных труб, в виде сухих гранул или в составе гелей (наряду с гидроксидом натрия). Гидроксид калия дезагрегирует засор и способствует лёгкому продвижению его далее по трубе. 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[6]. В фотографии используется, как компонент проявителей, тонеров, индикаторов тиосульфатов и для удаления эмульсии с фотографических материалов[7]. ПроизводствоВ промышленном масштабе гидроксид калия получают электролизом хлористого калия. Возможны три варианта проведения электролиза:
В ряду электрохимических методов производства самым лёгким 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:
Мировым лидером в области мембранных технологий является японская компания «Асахи Касэй». В России производство гидроксида калия осуществляется мембранным (ООО «Сода-Хлорат») методом. 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 электролизёрах в 2007 году[3]. Меры предосторожности при обращении с гидроксидом калия Гидроксид калия — едкое, токсичное вещество, обладающее ярко выраженными щелочными свойствами. По степени воздействия на человеческий организм оно относится к веществам 2-го класса опасности. В чистом виде действует на кожу и слизистые оболочки прижигающим образом. Особенно опасным считается попадание (больших) частиц гидроксида калия в глаза. Поэтому все работы с этим веществом должны проводиться в резиновых перчатках и очках. Гидроксид калия разрушает бумагу, кожу и другие материалы органического происхождения. Предельно допустимая концентрация аэрозоля гидроксида калия в воздухе рабочих помещений составляет 0,5 мг/м3 в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76. Гидроксид калия не горюч, пожаро- и взрывобезопасен. См. также
Примечания
Литература
Ссылки
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![{\displaystyle {\ce {2Al + 2KOH + 6H2O -> 2K [Al(OH)4] + 3H2 ^}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/88f5f47b5448e9e9bfcdb6edafcf5dbe32a4d0b9)
