KALIJEV HIDROKSID: ZGRADBA, LASTNOSTI, UPORABE - KEMIJA - 2026

Kalijev hidroksid je bel kristalen anorganske trdne snovi. Njegova kemijska formula je KOH. Njeni kristali zlahka absorbirajo vodo iz zraka, zato naj bi bila higroskopska spojina. Je močna baza in absorbira ogljikov dioksid (CO ₂ ) iz okolja.

Industrijsko se proizvaja z elektrolizo kalijevega klorida (KCl). Zaradi varčevanja z energijo in zaradi čistosti izdelka se pri tej metodi uporabljajo celice živega srebra (Hg).

Kalijev hidroksid (KOH). Avtor ni na voljo za branje avtorja. Predpostavljena je bila Walkerma (na podlagi trditev o avtorskih pravicah). Vir: Wikipedia Commons

Toda že vrsto let obstaja zaskrbljenost zaradi onesnaženja živega srebra, ki ga povzroča ta postopek. Pravzaprav je izpust odpadkov, ki vsebujejo živo srebro, v okolje strogo prepovedan. Obstajajo tudi drugi procesi, kot sta membrana in membrana, vendar je prednostno živo srebro, ker nastaja 50% čista raztopina KOH.

Obstajajo tudi neelektrokemični procesi, kot je razpad kalijevega nitrita (KNO ₂ ) v prisotnosti železovega oksida (Fe ₂ O ₃ ).

Raztopine KOH, pridobljene v industrijskih postopkih, uparimo, da dosežemo 90-95% KOH. Preostala vsebnost 5-10% vode se veže na KOH v obliki kalijevega hidroksida monohidrata (KOH.H ₂ O).

Zaradi svojih kavstičnih lastnosti in močne bazičnosti ima zelo raznoliko uporabo. Med drugim uporablja kot surovino v milih in detergentih, tiskarskih barvah ali kozmetiki. Uporablja se tudi za pranje industrijskih plinov, pri odkrivanju gliv z mikroskopom in ima uporabo v prehrambeni industriji.

Čeprav gre za zelo stabilno spojino, jo uvrščamo med jedko. Z njim je treba ravnati previdno, saj lahko povzroči opekline na očeh, koži in sluznici.

Struktura

Kristali KOH pri običajnih temperaturah so monoklinični, pri čemer je vsak kalijev (K) atom obkrožen z izkrivljenim oktaedrom kisikovih (O) atomov. Hidroksilne (OH) skupine tvorijo verigo v obliki cikcaka, povezanega z vodiki, pri čemer so oddaljenosti OO 3,35 A, kar izključuje vsako pomembno vodikovo vez.

Kristalna struktura KOH pri običajnih temperaturah. Modra: kalij, rdeča: kisik, bela: vodik. Benjah-bmm27. Vir: Wikipedia Commons

Pri visokih temperaturah ima KOH kubično kristalno obliko.

Nomenklatura

- Kalijev hidroksid

- Kavstični pepeliko.

- Kalijev hidrat.

- Kalijev belilo.

Lastnosti

Fizično stanje

Bela kristalna trdna snov.

Molekularna teža

56.106 g / mol.

Tališče

380 ° C; Poročali so tudi o 406 ° C (razlikuje se glede na vsebnost vode). Tehnični razred (90-92% KOH) se topi pri približno 250 ° C.

Vrelišče

1327 ° C.

Gostota

2.044 g / cm ³

Topnost

Topen v hladni vodi (107 g / 100 ml pri 15 ° C) in v vroči vodi (178 g / 100 ml pri 100 ° C). Njegovo raztapljanje v vodi je zelo eksotermičen proces, to pomeni, da nastaja velika količina toplote.

Topen v alkoholih. Topen v glicerinu. Netopno v etru.

pH

13,5 (v 0,1 molarni vodni raztopini).

Druge lastnosti

Njeni kristali so vrhunski ali higroskopski, kar pomeni, da absorbira vodo iz zraka. Prav tako zlahka absorbira CO ₂ iz zraka.

Njene kemijske reakcije so značilnosti močne baze. V vodni raztopini reagira s katero koli šibko kislino in tvori kalijevo sol kisline. Na primer, reagira z ogljikovo kislino (H ₂ CO ₃ ) ali z ogljikovim dioksidom (CO ₂ ) in tvori kalijev bikarbonat ali karbonat.

Reakcije z alkoholi, da se tvori kalijevih alkoksidov, ali vodikov sulfid H ₂ S v kalijevega oblika sulfid ali bisulfide.

V vodnih sistemih KOH tvori različne hidrate: mono-, di- in tetrahidrate.

Vodne raztopine KOH so brezbarvne, močno bazične, milne in kavstične. Je jedko snov, trdna in v raztopini.

To ni vnetljiv, vendar pri segrevanju do razkroja oddaja toksičnih in korozivnih K ₂ O hlape .

Povzroča močne opekline na očeh, koži in sluznici in v stiku s kovinami, kot so aluminij, kositer, svinec ali cink, lahko povzroči nastajanje vodikovega plina (H ₂ ), ki je lahko vnetljiv.

Toplota, ki nastane ob stiku z vlago ali drugimi snovmi, lahko ustvari dovolj toplote, da vžge vnetljive materiale.

Prijave

Pri proizvodnji drugih kalijevih spojin

Kalijev hidroksid se uporablja kot surovina za kemično in farmacevtsko industrijo. Uporablja se za pridobivanje kalijevega karbonata (K ₂ CO ₃ ), kalijevega permanganata (KMnO ₄ ), kalijevega fosfata (K ₃ PO ₄ ), kalijevega silikata (K ₂ SiO ₃ ) in kalijevega cianida (KCN). spojine.

V različnih aplikacijah

KOH visoke čistosti se uporablja pri proizvodnji pesticidov, sintezi črnil in barvil, kemikalij za dlesni, pri fotografiranju kot razvijalcu alkalnih fotografij, kot elektrolitu v alkalnih baterijah in gorivnih celicah, pri elektrolizi vode, pri galvanizaciji. ali galvaniziranje, litografija itd.

KOH tehnične kakovosti se uporablja kot surovina v industriji detergentov in mil; pri proizvodnji kozmetike, stekla in tekstila; za razžveplavanje surove nafte; kot sredstvo za sušenje ter med drugimi odstranjevalci barv in lakov.

Uporaben je tudi kot kaustično sredstvo v lesni industriji, pri mercerizaciji bombaža, v analitični kemiji za alkalimetrične titracije, pri organski sintezi in pri vodni obdelavi.

V medicinskih aplikacijah

V medicini se uporablja pri vlaženju med pripravo kliničnih vzorcev za mikroskopsko vizualizacijo gliv in drugih glivičnih elementov na koži, laseh, nohtih.

Pripravek KOH se uporablja za razjasnitev kliničnega materiala, da se glivični elementi lažje vidijo.

Odlomek kliničnega vzorca dodamo delu 10% raztopine KOH na steklenem diapozitivu. Nato je prekrit s pokrovnim predmetom in pustimo stati pri sobni temperaturi, da gostiteljske celice lahko prebavijo. Končno ga opazimo pod mikroskopom.

Mikroskop. Slika Konstantina Kolosova. Vir: Pixabay

Po drugi strani je KOH v obliki aktualne raztopine učinkovit pri zdravljenju bradavic.

V kozmetični industriji

Uporablja se v nekaterih čistilih za nohte, kreme za britje in milo, saj je zaradi njegove jedke lastnosti zelo učinkovito pri razgradnji ali odstranjevanju mehkih tkiv in odstranjevanju dlak.

Milo Slika Ritual. Vir: Pixabay

V kmetijstvu

Uporablja se v gnojilih in drugih kmetijskih proizvodih, kot so herbicidi in pesticidi.

V industrijskih kemičnih procesih

KOH je uporaben pri čiščenju in pri pranju ali čiščenju industrijskih plinov, zlasti kadar je potrebno odstranjevanje kisline.

Na primer, zaradi enostavne reakcije s CO ₂ se ta absorbira. Poleg tega, da je idealna za reagiranje s kislinami, zaradi česar se uporabljajo za odstranjevanje vodikovega sulfida (H ₂ S). In podobno za odstranjevanje dušikovih oksidov.

Industrijski postopek. Slika Michaela Gaide Vir: Pixabay

V prehrambeni industriji

Uporablja se za nastavitev pH, kot stabilizator in kot zgoščevalno sredstvo v prehrambeni industriji.

Ameriška uprava za hrano in zdravila ali FDA (zaradi kratice angleške angleške agencije za hrano in zdravila) je bila neposredna sestavina hrane za ljudi, pod pogojem, da se uporablja pod pogoji, povezanimi z dobro proizvodno prakso. .

Pri pridobivanju biodizla

Biodizel je tekoči nadomestek za dizelsko gorivo ali dizelsko gorivo. Pridobivajo ga iz rastlinskih olj ali živalskih maščob. KOH se uporablja kot katalizator pri proizvodnji biodizla.

Nedavne študije

Že nekaj let je pozornost namenjena onesnaževanju morij s plastičnimi odpadki, ki prizadenejo več kot 550 vrst morske favne, tako z zaužitjem plastike kot z ujetjem v odpadke.

Zaradi tega se poskušajo najti metode, ki omogočajo obdelavo vzorcev iz prebavnega trakta živali, raztapljanje organskega materiala, vendar brez raztapljanja plastike, ki jo zaužijejo vzorci.

V tem smislu je bilo ugotovljeno, da je uporaba raztopin KOH za ločevanje plastike od organske snovi praktična in učinkovita metoda, ki je lahko zelo koristna pri kvantitativnih študijah zaužitja plastike iz divjih morskih favnih.

Reference

1. Mahmoud A. Ghannoum in Nancy C. Isham. (2009). Dermatofiti in dermatofitoze. V klinični mikologiji. Druga izdaja. Pridobljeno od sciencedirect.com.
2. Kühn, S. et al. (2016). Uporaba raztopine kalijevega hidroksida (KOH) kot primeren pristop za izolacijo plastike, ki jo zaužijejo morski organizmi. V Biltenu o morskem onesnaževanju. Pridobljeno od sciencedirect.com.
3. Cotton, F. Albert in Wilkinson, Geoffrey. (1980). Napredna anorganska kemija. Četrta izdaja. John Wiley & Sons.
4. Kirk-Othmer (1994). Enciklopedija kemijske tehnologije. Zvezek 19. Četrta izdaja. John Wiley & Sons.
5. Ullmannova enciklopedija industrijske kemije. (1990). Peta izdaja. Zvezek A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
6. Nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Kalijev hidroksid. Pridobljeno: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Krisada Noiroj in sod. (2009). Primerjalna študija katalizatorjev KOH / Al ₂ O ₃ in KOH / NaY za proizvodnjo biodizla s pomočjo transeterifikacije iz palmovega olja. V obnovljivi energiji. Pridobljeno od sciencedirect.com.