Гидроксид калия

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.

Содержание

Химические свойства

Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации):

KOH+HCl⟶KCl+H2O{displaystyle {mathsf {KOH+HCllongrightarrow KCl+H_{2}O}}}

{mathsf {KOH+HCllongrightarrow KCl+H_{2}O}}

2KOH+H2SO4⟶ K2SO4+2H2O{displaystyle {mathsf {2KOH+H_{2}SO_{4}longrightarrow K_{2}SO_{4}+2H_{2}O}}}

{mathsf {2KOH+H_{2}SO_{4}longrightarrow K_{2}SO_{4}+2H_{2}O}}

Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием соли и воды:

2KOH+CO2⟶ K2CO3+H2O{displaystyle {mathsf {2KOH+CO_{2}longrightarrow K_{2}CO_{3}+H_{2}O}}}

{mathsf {2KOH+CO_{2}longrightarrow K_{2}CO_{3}+H_{2}O}}

2KOH+SO3⟶ K2SO4+H2O{displaystyle {mathsf {2KOH+SO_{3}longrightarrow K_{2}SO_{4}+H_{2}O}}}

{mathsf {2KOH+SO_{3}longrightarrow K_{2}SO_{4}+H_{2}O}}

Взаимодействие с некоторыми непереходными металлами в растворе с образованием комплексной соли и водорода:

2Al+2KOH+6H2O⟶2K[Al(OH)4]+3H2↑{displaystyle {mathsf {2Al+2KOH+6H_{2}Olongrightarrow 2K[Al(OH)_{4}]+3H_{2}uparrow }}}

{mathsf {2Al+2KOH+6H_{2}Olongrightarrow 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:

2KCl+2H2O⟶2KOH+H2↑+Cl2↑{displaystyle {mathsf {2KCl+2H_{2}Olongrightarrow 2KOH+H_{2}uparrow +Cl_{2}uparrow }}}

{mathsf {2KCl+2H_{2}Olongrightarrow 2KOH+H_{2}uparrow +Cl_{2}uparrow }}

Применение

Гидроксид ка
лия 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,
перегонка 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. 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.[5]

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.[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 недав
но — 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

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 Гидроксид калия на XuMuK.Ru
↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0523.html
↑ 1 2 3 ГИДРОКСИД КАЛИЯ: свойства и применение (неопр.). newchemistry.ru. Дата обращения 13 мая 2016.
↑ Вредные пищевые добавки (неопр.). prodobavki.com. Дата обращения 13 мая 2016.
↑ Сравнительное исследование эффективности 5% раствора гидроксида калия и криотерапии в лечении генитальных бородавок | Дерматология в России (неопр.). www.dermatology.ru. Дата обращения 13 мая 2016.