Гидроксид калия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Гидроксид калия
Potassium hydroxide.jpg
Гидроксид калия
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
PubChem 14797
Рег. номер EINECS 215-181-3
SMILES
InChI
Кодекс Алиментариус E525
RTECS TT2100000
Номер ООН 1813
ChemSpider 14113
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Гидрокси́д ка́лия (лат. Kalium hydroxidum, англ. Potassium hydroxide, «калиевый щёлок») — KOH.

Тривиальные названия: едкое кали[1], каустический поташ, а также гидрат окиси калия, гидроокись калия, калиевая щелочь .[3]

Бесцветные, очень гигроскопичные кристаллы, но гигроскопичность меньше, чем у гидроксида натрия. Водные растворы КОН имеют сильнощелочную реакцию. Получают электролизом растворов KCl, применяют в производстве жидких мыл, для получения различных соединений калия.

Химические свойства[править | править вики-текст]

\mathsf{KOH + HCl \longrightarrow KCl + H_2O}

\mathsf{2KOH + H_2SO_4 \longrightarrow \ K_2SO_4 + 2H_2O}

\mathsf{2KOH + CO_2 \longrightarrow \ K_2CO_3 + H_2O}

\mathsf{2KOH + SO_3 \longrightarrow \ K_2SO_4 + H_2O}

\mathsf{2Al + 2KOH + 6H_2O \longrightarrow 2K[Al(OH)_4] + 3H_2 \uparrow}

Также гидроксид калия получают электролизом растворов KCl, обычно с применением ртутных катодов, что дает продукт высокой чистоты, не содержащий примеси хлоридов:

\mathsf{2KCl + 2H_2O \longrightarrow 2KOH + H_2 \uparrow + Cl_2 \uparrow }

Применение[править | править вики-текст]

Гидроксид калия является практически универсальным химическим соединением. Ниже приведены примеры материалов и процессы в которых он используется:

  • нейтрализация кислот,
  • алкалиновые батареи,
  • 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,
  • 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 обесфторенной гидроокиси 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 испоьзуется в медицине для лечения бородавок. [5]

Производство[править | править вики-текст]

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 едкий калий, 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 электролизеров 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[править | править вики-текст]

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[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]