Гидроксид калия, характеристика, свойства и получение, химические реакции
Гидроксид калия, характеристика, свойства и получение, химические реакции.
Гидроксид калия – неорганическое вещество, имеет химическую формулу KOH.
Краткая характеристика гидроксида калия
Физические свойства гидроксида калия
Получение гидроксида калия
Химические свойства гидроксида калия
Химические реакции гидроксида калия
Применение и использование гидроксида калия
Краткая характеристика гидроксида калия:
Гидроксид калия – неорганическое вещество белого цвета.
Химическая формула гидроксида калия KOН.
Обладает высокой гигроскопичностью, но меньшей чем у гидроксида натрия. Активно поглощает пары воды из воздуха.
Хорошо растворяется в воде, при этом выделяя большое количество тепловой энергии.
Гидроксид калия – едкое, токсическое и коррозионно-активное вещество. Оно относится к веществам второго класса опасности. Поэтому при работе с ним требуется соблюдать осторожность. При попадании на кожу, слизистые оболочки и в глаза образуются серьёзные химические ожоги.
Физические свойства гидроксида калия:
| Наименование параметра: | Значение: |
| Химическая формула | KOН |
| Синонимы и названия иностранном языке | potassium hydroxide (англ.) едкое кали (рус.) калия гидроокись (рус.) |
| Тип вещества | неорганическое |
| Внешний вид | бесцветные моноклинные кристаллы |
| Цвет | белый, бесцветный |
| Вкус | —* |
| Запах | — |
| Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | твердое вещество |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м3 | 2044-2120 |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см3 | 2,044-2,12 |
| Температура кипения, °C | 1327 |
| Температура плавления, °C | 380−406 |
| Гигроскопичность | высокая гигроскопичность |
| Молярная масса, г/моль | 56,1056 |
* Примечание:
— нет данных.
Получение гидроксида калия:
Гидроксид калия в промышленном масштабе получается в результате электролиза хлористого калия с твердым асбестовым катодом (диафрагменный метод производства), с полимерным катодом (мембранный метод производства), с жидким ртутным катодом (ртутный метод производства).
Основной тенденцией в мировом производстве гидроксида калия в последние 10 лет является переход производителей на мембранный метод электролиза.
Химические свойства гидроксида калия. Химические реакции гидроксида калия:
Гидроксид калия – химически активное вещество, сильное химическое основание.
Водные растворы KOH имеют сильную щелочную реакцию.
Химические свойства гидроксида калия аналогичны свойствам гидроксидов других щелочных металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:
1. реакция гидроксида калия с натрием:
KOH + Na → NaOH + K (t = 380-450 °C).
В результате реакции образуются гидроксид натрия и калий.
2. реакция гидроксида калия с хлором:
2KOH + Cl2 → KCl + KClO + H2O.
В результате реакции образуются хлорид калия, гипохлорит калия и вода. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется в виде холодного концентрированного раствора.
3. реакция гидроксида калия с йодом:
6KOH + 3I2 → 5KI + KIO3 + H2O (t = 80 °C).
В результате реакции образуются йодид калия, иодат калия и вода. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется в виде горячего концентрированного раствора.
4. реакция гидроксида калия с алюминием и водой:
2Al + 2KOH + 6H 2O → 2K[Al(OH)4] + 3H2.
В результате реакции образуются тетрагидроксоалюминат калия и водород. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется в виде горячего концентрированного раствора.
5. реакция гидроксида калия с цинком и водой:
Zn + 2KOH + 2H2O → K2[Zn(OH)4] + H2.
В результате реакции образуются тетрагидроксоцинкат натрия и водород.
6. реакция гидроксида калия с ортофосфорной кислотой:
H3PO4 + KOH → KH2PO4 + H2O.
В результате реакции образуются дигидроортофосфат калия и вода. При этом в качестве исходных веществ используются: фосфорная кислота в виде концентрированного раствора, гидроксид калия в виде разбавленного раствора.
Аналогично проходят реакции гидроксида калия и с другими кислотами.
7. реакция гидроксида калия с сероводородом:
H2S + KOH → KHS + H2O.
В результате реакции образуются гидросульфид калия и вода. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется в виде разбавленного раствора.
8. реакция гидроксида калия с фтороводородом:
HF + KOH → KF + H2O,
2HF + KOH → KHF2 + H2O.
В результате реакции образуются в первом случае – фторид калия и вода, во втором – гидрофторид калия и вода. При этом гидроксид калия и фтороводород в первом случае в качестве исходного вещества используются в виде разбавленного раствора, во втором случае гидроксид калия и фтороводород используются в виде в виде концентрированного раствора.
9. реакция гидроксида калия с бромоводородом:
HBr + KOH → KBr + H2O.
В результате реакции образуются бромид калия и вода.
10. реакция гидроксида калия с йодоводородом:
HI + KOH → KI + H2O.
В результате реакции образуются йодид калия и вода.
11. реакция гидроксида калия с оксидом алюминия:
Al2O3 + 2KOH → 2KAlO2 + H2O (t = 900-1100 °C).
Оксид алюминия является амфотерным оксидом. В результате реакции образуются алюминат калия и вода. Реакция протекает при спекании исходных веществ.12. реакция гидроксида калия с оксидом алюминия и водой:
Al2O3 + 2KOH + 3H2O → 2K[Al(OH)4].
Оксид алюминия является амфотерным оксидом. В результате реакции образуется тетрагидроксоалюминат калия. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется в виде горячего концентрированного раствора.13. реакция гидроксида калия с оксидом углерода (углекислым газом):
KOH + CO2 → KHCO3,
2CO3 + KOH → KCO
Оксид углерода является кислотным оксидом. В результате реакции образуются в первом случае – гидрокарбонат калия, во втором случае – карбонат калия и вода. Реакция в первом случае происходит в этаноле.
14. реакция гидроксида калия с оксидом серы:
SO2 + KOH → KHSO3,
2SO3 + KOH → K2SO3 + H2O.
Оксид серы является кислотным оксидом. В результате реакции образуются в первом случае – гидросульфит калия, во втором случае – сульфит калия и вода. Реакция в первом случае происходит в этаноле.
15. реакция гидроксида калия с оксидом кремния:
4KOH + 2SiO2 → K2SiO3 + K2Si4O5 + 2H2O (t = 900-1000 °C),
6KOH + 5SiO2 → K4SiO4 + K2Si4O9 + 3H2O.
В результате реакции образуются в первом случае – метасиликат калия, метатетрасиликат калия и вода, вот втором случае – ортосиликат калия, тетрасиликат калия и вода. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется во втором случае в виде концентрированного раствора.
16. реакция гидроксида калия с гидроксидом алюминия:
Al(OH)3 + KOH → KAlO2 + 2H2O (t = 1000 °C),
Al(OH)3 + KOH → K[Al(OH)4].
Гидроксид алюминия является амфотерным основанием. В результате реакции образуются в первом случае – алюминат калия и вода, во втором случае – тетрагидроксоалюминат натрия. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется во втором случае в виде концентрированного раствора.
17. реакция гидроксида калия с гидроксидом цинка:
Zn(OH)2 + 2KOH → K2[Zn(OH)4].
Гидроксид цинка является амфотерным основанием. В результате реакции образуется тетрагидроксоцинкат калия.
18. реакция гидроксида калия с сульфатом железа:
FeSO4 + 2KOH → Fe(OH)2 + K2SO4.
В результате реакции образуются гидроксид железа и сульфат калия.
19. реакция гидроксида калия с хлоридом меди:
CuCl2 + 2KOH → Cu(OH)2 + 2KCl.
В результате реакции образуются гидроксид меди и хлорид калия.
20. реакция гидроксида калия с хлоридом алюминия:
AlCl3 + 3KOH → Al(OH)3 + 3KCl.
В результате реакции образуются гидроксид алюминия и хлорид калия.
Аналогично проходят реакции гидроксида калия и с другими солями.
Применение и использование гидроксида калия:
Гидроксид калия используется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:
– в целлюлозно-бумажной промышленности – в производстве бумаги, картона, искусственных волокон, древесно-волоконных плит;
– для омыления жиров при производстве мыла, шампуня и других моющих средств;
– в химической и нефтехимической отраслях промышленности – как универсальное химическое соединение;
– для изготовления биодизельного топлива – получаемого из растительных масел и используемого для замены обычного дизельного топлива;
– в пищевой промышленности: для мытья и очистки фруктов и овощей от кожицы, в качестве регулятора кислотности. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E-525;
– в щелочных (алкалиновых) батарейках – в качестве электролита;
– в фотографии.
Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com
карта сайта
гидроксид калия реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения масса взаимодействие гидроксида калия
реакции с оксидом натрия
Коэффициент востребованности 1 410
Гидроксид калия: свойства и применение
В промышленности гидроксид калия получают электролизом хлористого калия. 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…
ГИДРОКСИД КАЛИЯ: свойства и применение
Гидроксид калия (лат. Potassium hydroxide, «калиевый щёлок») — KOH. Тривиальные названия: едкое кали, каустический поташ, а также гидрат окиси калия, гидроокись калия, гидроксид калия, кали едкое, калиевая щелочь.
Свойства гидроксида калия
Бесцветные, очень гигроскопичные кристаллы. Водные растворы КОН имеют сильнощелочную реакцию. Гидрат окиси калия (кали едкое) получают диафрагменным электролизом раствора хлористого калия. Физические константы: Mr = 56,11, r = 2,04 г/см3, tпл = 404 °C, tкип = 1324 °C
Гидроксид калия продается в виде массивных блоков, хлопьевидной массы, гранул или небольших кусков, а также 40-50%-х растворов. Соединения калия менее распространены и поэтому более дороги, чем соответствующие соединения натрия. Они применяются только в тех случаях, когда необходим присущий им комплекс физико-химических свойств, не обеспечиваемый соединениями натрия.
Гидрат окиси калия негорюч и взрывобезопасен, по степени воздействия на организм относится к веществам 2-го класса. Едкое вещество, при попадании на кожу и слизистые оболочки, особенно глаза, вызывает тяжелые химические ожоги и хронические заболевания кожных покровов. Особенно опасно попадание в глаза.
Раствор гидрата окиси калия заливают в чистые стальные контейнеры или бочки вместимостью 100, 200 и 275 л. Твердый гидрат окиси калия упаковывают в чистые сухие стальные барабаны вместимостью 50-180 дм³. Продукт в виде чешуек допускается упаковывать в стальные барабаны вместимостью 50-180 дм³ с полиэтиленовыми вкладышами или в полиэтиленовые мешки.
В России технический гидрат окиси калия выпускают по ГОСТ 9285-78, химически чистый продукт выпускается согласно ГОСТ 24363-80. Иностранному продукту соответствует CAS 1310-58-3.
Ниже приведены технические характеристики жидкого и чешуированного гидроксида калия российского производства, а также характеристики импортного продукта.
Основные области потребления
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.
Одна из важнейших областей применения гидроксида калия — производство мягкого мыла. Смеси калиевых и натриевых мыл используются для получения жидких мыл, моющих средств, шампуней, кремов для бритья, отбеливателей и некоторых фармацевтических препаратов. Другая важная область применения— производство различных солей калия. Например, перманганат калия получают путем сплавления диоксида марганца с каустическим поташем и последующего окисления образовавшегося манганата калия в электролизной камере. Дихромат калия можно получить аналогичным способом, хотя чаще его изготовляют сплавлением тонко измельченной хромитной руды с карбонатом или гидроксидом калия и воздействием на полученный хромат кислотой с образованием дихромата калия. Гидроксид калия также применяют вместе с каустической содой в производстве многих красителей и других органических соединений, а также как адсорбент газов, дегидратирующий агент, осадитель нерастворимых гидроксидов металлов, в щелочных аккумуляторах, для получения различных соединений калия.
Кроме того, гидроксид калия используется для обеззараживания сточных вод, в азотной промышленности для осушки газов, в резинотехнической промышленности в качестве «калийного мыла», предотвращающего слипание крошки каучука и др.
Жидкий технический гидроксид калия применяется при производстве удобрений, синтетического каучука, электролитов, реактивов, в медицинской промышленности.
Чешуированный гидроксид калия используется в производстве удобрений и синтетического каучука, в фармацевтической промышленности и в других отраслях.
Гидроокись калия техническая применяется для выщелачивания отливок стального литья, для поддержания в заданных пределах щелочности буровых растворов, для производства удобрений, синтетического каучука и в других отраслях.
Особенности и тенденции технологий производства
В промышленном масштабе гидроксид калия получают электролизом хлористого калия. Возможны три варианта проведения электролиза: электролиз с твердым асбестовым или полимерным катодом (диафрагменный и мембранный методы 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.
Автор:
Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков
Тел.: (495) 918-13-12, (495) 911-58-70
E-mail: [email protected]
WWW: www.akpr.ru
Об авторе:
Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков оказывает три вида услуг, связанных с анализом рынков, технологий и проектов в промышленных отраслях — проведение маркетинговых исследований, разработка ТЭО и бизнес-планов инвестиционных проектов.
• Маркетинговые исследования
• Технико-экономическое обоснование
• Бизнес-планирование
Источник: «NEWCHEMISTRY.ru» — аналитический портал химической промышленности
www.newchemistry.ru
Гидроксид калия — это… Что такое Гидроксид калия?
Гидрокси́д ка́лия (лат. Kalium hydroxidum, англ. Potassium hydroxide, «калиевый щёлок») — KOH.
Тривиальные названия: едкое кали[1], каустический поташ.
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
Также гидроксид калия получают электролизом растворов KCl, обычно с применением ртутных катодов, что дает продукт высокой чистоты, не содержащий примеси хлоридов.
Применение
В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E525.
Также используется для получения метана, поглощения кислотных газов и обнаружения некоторых катионов в растворах. Применяют в производстве жидких мыл, как исходный продукт для получения различных солей калия и т. д.
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.
Опасность
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
Едкий калий или «Едкое кали» — реактив с говорящим названием
Едкий калий (гидроксид калия) — сильная щелочь, которая получила 
свое название за способность разрушать органические материалы, такие как древесина, бумага, белковые и жировые ткани.
Свойства
Гидроокись калия (КОН) — бесцветный порошок, состоящий из чешуек или мелких кристаллов. Запаха не имеет, очень гигроскопичный. На воздухе кристаллы быстро «оплывают», поэтому хранить вещество необходимо в герметично укупоренной таре. Реактив хорошо растворяется в воде, спиртах. Активно вступает в реакции с металлами, кислотными оксидами и газами, органическими и неорганическими кислотами, органическими соединениями.
Калиевая щелочь негорюча и взрывобезопасна, но опасна для человека. При попадании на кожу или в глаза вызывает долго незаживающие ожоги и даже потерю зрения, поэтому работать с ней допускается только в резиновых перчатках, прорезиненном костюме и специальных очках, защищающих от случайных брызг опасного реактива.
Гидроксид калия способен разрушать стекло (растворы) и фарфор (расплавы). Хранят и транспортируют растворы и твердое вещество в стальных емкостях или полиэтиленовых мешках.
Калиевую щелочь получают гидролизом хлорида калия.
Гидроксид калия выпускается как в виде растворов, так и в твердой форме (хлопья, гранулы).
Применение едкого кали
— В косметике применяется для получения жидкого и мягкого мыла, шампуней, мыльных кремов и отбеливателей.
— В химической промышленности — в органическом и неорганическом синтезе; как сырье для получения соединений калия (например, двуокиси калия, перманганата калия), красителей; в качестве катализатора; в производстве удобрений и пестицидов, инсектицидов, гидроокиси циркония, метана, искусственного каучука; для осушения жидкостей, а также газов, с которыми KOH не вступает в реакцию.
— Поглощение кислых газов (углекислоты, сероводорода, диоксида серы).
— В лабораторной практике калиевая щелочь используется в титровании для обнаружения некоторых катионов, для определения концентрации кислот; для нейтрализации кислот.
— Обработка целлюлозы в производстве синтетических волокон; используется для придания хлопковым тканям лучшей впитываемости.
— В качестве пеногасителя на предприятиях производства бумаги.
— В резиновой промышленности — для обработки крошки каучука.
— В пищевой индустрии — в качестве регулятора кислотности (разрешенная в РФ и ЕС добавка Е 525) при изготовлении шоколада и шоколадных изделий; для обработки замороженного картофеля; для чистки овощей, корнеплодов и фруктов, в том числе для детского питания.
— В электротехнике хим. реактив применяют в щелочных аккумуляторах и в 
алкалиновых батарейках.
— В нефтехимии — для приготовления буровых растворов; в перегонке нефти.
— Для выщелачивания отливок на сталелитейных предприятиях.
— Используется для регулирования рН, очистки сточных вод.
— В промышленной очистке изделий из нержавеющей стали от жиросодержащих загрязнений, следов механической обработки.
— В быту — входит в состав средств для мытья нержавейки.
— Для ресомации (метод аналогичный кремации, но на химической основе).
— Применяется для травления кристаллов кремния в микроэлектронике.
— В фармацевтике, стоматологии, медицине (нейтрализация кислотных ожогов).
— В строительстве — при изготовлении штукатурок, побелок, гипсовых растворов.
Наш интернет-магазин предлагает купить калий гидроокись производства Франции, а также другие химические реактивы в розницу и оптом. Широкий ассортимент и доступные цены, при необходимости быстрая доставка по Москве и Московской области — все это делает сотрудничество с «ПраймКемикалсГрупп» удобным.
Гидроксид калия — Википедия
| Гидроксид калия | |
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование | Гидроксид калия |
| Традиционные названия | Кали едкое[1], каустический поташ |
| Хим. формула | |
| 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 |
| Давление пара | 1 ± 1 мм рт.ст.[3] |
| 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 |
| ChEBI | 32035 |
| Номер ООН | 1813 |
| ChemSpider | 14113 |
| Безопасность | |
| Пиктограммы СГС | |
| NFPA 704 | |
| Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. | |
Гидрокси́д ка́лия (лат. Kalii hydroxidum) — неорганическое соединение с формулой KOH.
Тривиальные названия: едкое кали[1], каустический поташ, а также гидрат окиси калия, гидроокись калия, калиевая щёлочь[4], 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
- KOH+HCl⟶KCl+h3O{\displaystyle {\mathsf {KOH+HCl\longrightarrow KCl+H_{2}O}}}
- 2KOH+h3SO4⟶ K2SO4+2h3O{\displaystyle {\mathsf {2KOH+H_{2}SO_{4}\longrightarrow \ K_{2}SO_{4}+2H_{2}O}}}
- 2KOH+CO2⟶ K2CO3+h3O{\displaystyle {\mathsf {2KOH+CO_{2}\longrightarrow \ K_{2}CO_{3}+H_{2}O}}}
- 2KOH+SO3⟶ K2SO4+h3O{\displaystyle {\mathsf {2KOH+SO_{3}\longrightarrow \ K_{2}SO_{4}+H_{2}O}}}
- 2Al+2KOH+6h3O⟶2K[Al(OH)4]+3h3↑{\displaystyle {\mathsf {2Al+2KOH+6H_{2}O\longrightarrow 2K[Al(OH)_{4}]+3H_{2}\uparrow }}}
Гидроксид калия получают электролизом растворов KCl, обычно с применением ртутных катодов, что дает продукт высокой чистоты, не содержащий примеси хлоридов:
- 2KCl+2h3O⟶2KOH+h3↑+Cl2↑{\displaystyle {\mathsf {2KCl+2H_{2}O\longrightarrow 2KOH+H_{2}\uparrow +Cl_{2}\uparrow }}}
Применение
Гидроксид калия является практически универсальным химическим соединением. Ниже приведены примеры материалов и процессы в которых он используется:
- нейтрализация кислот,
- щелочные элементы,
- катализ
- моющие средства,
- буровые растворы,
- красители,
- удобрения,
- производство пищевых продуктов,
- газоочистка,
- металлургическое производство,
- переработка нефти,
- различные органические и неорганические вещества,
- производство бумаги,
- пестициды,
- фармацевтика,
- регулирование pH,
- карбонат калия и другие калийные соединения,
- мыла,
- синтетический каучук[4].
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 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].
В фотографии используется как компонент проявителей, тонеров, индикаторов тиосульфатов и для удаления эмульсии с фотографических материалов[6].
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.[4]
Опасность
Очень сильная щёлочь. 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
Литература
- Гурлев Д.С. Справочник по фотографии (обработка фотоматериалов). — К.: Тэхника, 1988.
свойства, получение и применение :: SYL.ru
Всего в природе существует три класса неорганических соединений: соли, оксиды и гидроксиды. Также в отдельный класс выделяют такие вещества, как СІ2, І2 и подобные им, состоящие только из одного химического элемента.
Классификация гидроксидов
Это один из трех существующих классов неорганических соединений. Они делятся на кислоты, основания и амфотерные вещества. Первые состоят из катиона Н+ и аниона в виде кислотного остатка, к примеру, СІ-. Структура вторых включает в себя катион какого-либо металла, например, Са+, а также анион в виде гидроксильной группы ОН-. Последние характеризуются тем, что одновременно обладают химическими свойствами, присущими кислотам и основаниям. К таким гидроксидам можно отнести соединения алюминия и железа. Основания, как и другие неорганические вещества, можно разделить на группы в зависимости от их химической активности. Самыми сильными в этом плане считаются гидроксид калия и натрия, которые еще называют щелочами. Они быстро вступают в реакцию с различными веществами.
Физические свойства
Данное вещество в нормальных условиях (при комнатной температуре и невысоком давлении) пребывает в твердом агрегатном состоянии. Оно выглядит как небольшого размера кристаллы, которые не имеют цвета и запаха, хорошо растворимы в воде. Эти кристаллы обладают чрезвычайно высокой гигроскопичностью. Пребывая долго на открытом воздухе, они расплываются и превращаются в раствор, поглощая из атмосферы влагу. Такое же явление наблюдается и с гидроксидом натрия, гигроскопичность которого еще выше.
Другие названия гидроксида калия
В просторечье данное вещество именуется едким калием, а также каустическим поташем и калиевым щёлоком.
Химические свойства
Рассматриваемое вещество обладает всеми особенностями, которые характерны для оснований. Его щелочные свойства очень ярко выражены, как и у гидроксида натрия. При горении гидроксид калия выделяется оксид данного металла и вода. К2О имеет светло-желтую окраску.
Взаимодействие с солями
Соли — вещества, состоящие из катиона какого-либо металла и аниона, представленного кислотным остатком. Образуются они в основном при взаимодействии активных металов с кислотами. Происходит реакция замещения, при которой кроме соли образуется водород, выделяющийся в виде газа. При реакции с веществами данного класса образуется уже другая соль с содержанием калия, а также гидроксид какого-либо металла. Например, при взаимодействии данного вещества с хлоридом меди образуется гидроксид меди и хлорид калия, выпадающий в осадок. Для того чтобы провести такого рода реакцию, необходимо взять щелочь и хлорид меди в таких пропорциях, чтобы на две молекулы первого вещества приходилась одна второго, то есть соотношение полученных веществ будет таким: на одну молекулу гидроксида купрума две хлорида калия. Такого рода взаимодействия называются реакциями обмена. Чтобы они могли осуществляться, нужно соблюсти следующие условия: один из продуктов взаимодействия должен либо выпадать в осадок, либо испаряться в виде газа, либо становиться водой. Металл, входящий в состав соли, должен быть менее химически активным, нежели калий (все, кроме лития).
Реакции с кислотами
Все основания, в том числе и гидроксид калия, способны взаимодействовать с кислотами. Самая распространенная и часто используемая реакция — та, в которой участвует рассматриваемое вещество и серная кислота. Гидроксид калия в таком случае нужен в таком количестве, чтобы на одну молекулу кислоты приходилось две — данного соединения. При подобного рода реакции образуются такие вещества, как сульфат калия и вода в молярном соотношении один к двум. Подобный химический процесс активно используется в промышленности, так как полученный продукт широко применяется повсеместно.
Что будет, если добавить его к оксиду?
В таком случае также произойдет, по сути, реакция обмена. К примеру, если смешать гидроксид калия и диоксид железа в молярном соотношении два к одному, можно получить гидроксид (ІІ) ферума, выпадающий в темно-зеленый осадок, а также оксид калия в таких пропорциях, что на одну молекулу первого вещества будет приходиться одна второго.
Основные способы получения гидроксида калия
В промышленности чаще всего его добывают путем электролиза раствора калий хлорида. Получение гидроксид калия — это процесс, при котором кроме добываемого вещества образуются Н2 и СІ2.
Использование в промышленности
В основном данное вещество используется в сфере изготовления мыла и других чистящих средств. В этом процессе используется реакция рассматриваемого соединения с каким-либо жиром. Для такой же цели можно использовать и гидроксид натрия. Также рассматриваемое в этой статье вещество широко применяется в химической промышленности для получения разнообразных соединений калия, в первую очередь — его сульфата.
Реакция, при которой он образуется, была рассмотрена нами выше. В этой же сфере его используют как соединение, поглощающее газы, такие как сероводород, диоксид серы, углекислый газ. Также он выступает в роли осушителя благодаря своим высоким гигроскопическим свойствам. Его можно использовать для определения уровня концентрации кислот в растворе. Кроме того, гидроксид применяется и в пищевой промышленности. Здесь его используют в качестве пищевой добавки Е525. Он выступает регулятором кислотности. Встретить его можно в составе какао, шоколада и других аналогичных продуктов. Применяют гидроксид калия при обработке целлюлозы, для получения вискозы, используют в щелочных аккумуляторах, добавляют в состав средств для мытья посуды или очистки разных поверхностей, для обработки хлопковой ткани и придания ей большей гигроскопичности.
Соединения калия, получаемые из его гидроксида, и их применение
Чаще всего рассматриваемое вещество используется для того, чтобы добыть сульфат калия, который применяется в качестве удобрения. Им подкармливают растения во время вегетационного периода. Также он применяется как эмульгатор в пищевой промышленности — он дает возможность получить однородную массу, состоящую из компонентов, которые не смешиваются при обычных условиях. Для его обозначения используют маркировку Е515. Также он может, как и гидроксид калия, выступать в качестве регулятора кислотности. Сульфат часто используют как заменитель соли. Кроме того, данное вещество находит свое применение в фармакологии при производстве биологически активных добавок, а также при изготовлении красителей. Кроме этого, его используют и в стекольной промышленности.
Гидроксид калия и человеческий организм
В виде концентрированного раствора данное химическое соединение является опасным для живых организмов. Попадание его на кожу или слизистые оболочки может привести к серьезным поражениям. Концентрированный раствор гидроксида калия причиняет более сильные ожоги, чем кислоты. Также он способен растворять многие органические соединения. Данное вещество относят ко второму классу опасности, то есть при работе с ним необходимо соблюдать особые правила. Избыточное количество гидроксид калия в организме приводит к возникновению новых кожных заболеваний или обострению хронических.
Гидроксид калия: свойства и все характеристики
Характеристики и физические свойства гидроксида калия
Хорошо растворяется в воде с сильным экзо-эффектом, создает сильнощелочную среду.
Рис. 1. Гидроксид калия. Внешний вид.
Основные характеристики гидроксида калия приведены в таблице ниже:
|
Молекулярная формула |
KOH |
|
Молярная масса, г/моль |
56 |
|
Плотность, г/см3 |
2,044 — 2,12 |
|
Температура плавления, oС |
380 — 406 |
|
Температура кипения, oС |
1327 |
|
Растворимость в воде (20oС), г/100 мл |
117,9 |
Получение гидроксида калия
Основным способом получения гидроксида калия является электролиз водного раствора хлорида калия. В ходе электролиза на катоде разряжаются ионы водорода и одновременно вблизи катода накапливаются ионы калия и гидроксид-ионы, т.е. получается гидроксид калия; на аноде выделяется хлор.
2KCl + 2H2O = H2↑ + Cl2↑ + 2KOH.
Химические свойства гидроксида калия
Гидроксид калия реагирует с кислотами с образованием солей и воды (реакция нейтрализации):
KOH + HCl = KCl + H2O;
2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + H2O.
Раствор гидроксида калия изменяет цвет индикаторов, так, например, при добавлении лакмуса, фенолфталеина или метилового оранжевого в раствор этой щелочи их окраска станет синей, малиновой и желтой соответственно.
Гидроксид калия реагирует с растворами солей (если в их состав входит металл, способный образовать нерастворимое основание) и кислотными оксидами:
Fe2(SO4)3 + 6KOH = 2Fe(OH)3↓ + 3K2SO4;
2KOH + CO2 = K2CO3 + H2O.
Применение гидроксида калия
Гидроксид калия нашел широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Так, его используют в красильном деле, производстве бытовой химии, удобрений, бумаги, пестицидов, в фармации и пищевой промышленности, органическом и неорганическом синтезе и т.д.