KÁLIUM-HIDROXID: SZERKEZET, TULAJDONSÁGOK, FELHASZNÁLÁSOK - KÉMIA - 2026

A kálium-hidroxid fehér kristályos szervetlen szilárd anyag. Kémiai képlete KOH. Kristályai könnyen felszívják a vizet a levegőből, ezért higroszkópos vegyületnek mondják. Ez egy erős bázis, és felszívja a környezeti szén-dioxidot (CO ₂).

Ipari szempontból kálium-klorid (KCl) elektrolízisével állítják elő. Az energiatakarékosság és a termék tisztasága érdekében ebben a módszerben higany (Hg) cellákat használnak.

Kálium-hidroxid (KOH) gyöngyök. Nem áll rendelkezésre géppel olvasható szerző. Walkerma feltételezte (szerzői jogi igények alapján). Forrás: Wikipedia Commons

De évek óta aggodalomra ad okot az e folyamat által okozott higanyszennyezés. Valójában szigorúan tilos a higanytartalmú szennyvíz kibocsátása a környezetbe. Vannak más eljárások is, például a membrán és a membrán, de a higany előnyös, mivel 50% tisztaságú KOH oldatot eredményez.

Vannak olyan nem elektrokémiai eljárások is, mint például a kálium-nitrit (KNO ₂) bomlása vas-oxid (Fe ₂ O ₃) jelenlétében.

Az ipari folyamatok során kapott KOH-oldatokat bepárolva 90-95% KOH-t kapunk. A maradék tartalma 5-10% vizet kötődik KOH formájában kálium-hidroxid-monohidrátot (KOH.H ₂ O).

Maró tulajdonságai és erős bázikussága miatt nagyon változatos alkalmazásokkal rendelkezik. Nyersanyagként szolgál szappanokban és mosószerekben, nyomdafestékekben vagy kozmetikumokban, többek között felhasználásként. Ipari gázok mosására, gombák mikroszkópos kimutatására is felhasználják, és alkalmazható az élelmiszeriparban.

Noha nagyon stabil vegyület, maró hatásúként sorolják be. Óvatosan kell kezelni, mivel a szem, a bőr és a nyálkahártya égési sérüléseket okozhat.

Szerkezet

A KOH kristály normál hőmérsékleten monoklinikus, mindegyik kálium (K) atomot torz oxigén (O) atomok oktaéder veszi körül. A hidroxil- (OH) csoportok láncot alkotnak egy hidrogénnel összekapcsolt cikcakk formájában, ahol az OO-távolság 3,35 A, kizárva minden jelentős hidrogénkötést.

A KOH kristályszerkezete normál hőmérsékleten. Kék: kálium, piros: oxigén, fehér: hidrogén. Benjah-bmm27. Forrás: Wikipedia Commons

Magas hőmérsékleten a KOH köbméter kristályos formában van.

Elnevezéstan

- Kálium-hidroxid.

- Lúgos hamu.

- Kálium-hidrát.

- Káliumfehérítő.

Tulajdonságok

Fizikai állapot

Fehér kristályos szilárd anyag.

Molekuláris tömeg

56,106 g / mol.

Olvadáspont

380 ° C; 406 ºC-ról is beszámoltak (a víztartalomtól függ). Műszaki fokozat (90-92% KOH) kb. 250ºC-on olvad.

Forráspont

1327 ° C

Sűrűség

2,044 g / cm ³

Oldhatóság

Oldható hideg vízben (107 g / 100 ml 15 ° C-on) és forró vízben (178 g / 100 ml 100 ° C-on). Oldódása vízben nagyon exoterm folyamat, ez azt jelenti, hogy nagy mennyiségű hő képződik.

Alkoholokban oldódik. Glicerinben oldódik. Éterben nem oldódik.

pH

13,5 (0,1 mólos vizes oldatban).

Egyéb tulajdonságok

Kristályai fényezőek vagy higroszkóposak, ami azt jelenti, hogy felszívja a vizet a levegőből. A levegőből könnyen felszívja a CO ₂ -ot.

Kémiai reakciói az erős bázis jellemzői. Vizes oldatban bármilyen gyenge savval reagál, így a sav káliumsója képződik. Például, reagál szénsavval (H ₂ CO ₃) vagy szén-dioxiddal (CO ₂) kálium-hidrogén-karbonátot vagy -karbonátot képezve.

Reagál alkoholokkal képeznek kálium-alkoxidok, vagy hidrogén-szulfiddal H ₂ S forma kálium-szulfid vagy biszulfid.

Vizes rendszerekben a KOH különféle hidrátokat képez: mono-, di- és tetrahidrátokat.

A vizes KOH oldatok színtelen, erősen bázikus, szappanos és maró hatásúak. Maró anyag, szilárd és oldatban egyaránt.

Nem tűzveszélyes, de bomlásig hevítve mérgező és maró hatású K ₂ O füstöket bocsát ki.

Súlyos égési sérüléseket okoz a szemben, a bőrben és a nyálkahártyákban, és fémekkel, például alumíniummal, ónnal, ólommal vagy cinkkel érintkezve hidrogéngáz (H ₂) képződését hozhatja létre, amely nagyon tűzveszélyes.

A nedvességgel vagy más anyagokkal való érintkezés során keletkező hő elegendő hőt hozhat létre az éghető anyagok meggyújtásához.

Alkalmazások

Más káliumvegyületek előállításánál

A kálium-hidroxidot a vegyipar és a gyógyszeripar alapanyagaként használják. Többek között kálium-karbonát (K ₂ CO ₃), kálium-permanganát (KMnO ₄), kálium-foszfát (K ₃ PO ₄), kálium-szilikát (K ₂ SiO ₃) és kálium-cianid (KCN) előállítására használják. vegyületek.

Különböző alkalmazásokban

A nagy tisztaságú KOH felhasználható peszticidek előállításában, festékek és festékek szintézisében, gumik vegyi anyagában, fényképezésben alkálifotó-fejlesztőként, elektrolitként alkáli elemekben és üzemanyagcellákban, víz elektrolízisében, elektromos lerakódásban vagy galvanizálás, litográfia stb.

A műszaki minőségű KOH-t alapanyagként használják a mosó- és szappaniparban; kozmetikumok, üveg és textil gyártásában; a nyersolaj kéntelenítésére; szárítószerként, valamint festék- és lakk-eltávolító szerekben, többek között az alkalmazásokban.

Maró hatású a faiparban, a gyapot mercerizálásában, az alkalimetrikus titrálások analitikai kémiájában, a szerves szintézisben és a vízkezelésben.

Orvosi alkalmazásokban

A gyógyászatban nedves rögzítésre használják, többek között a bőrben, a hajban, a körömben lévő gombák és más gombás elemek mikroszkopikus megjelenítésére szolgáló klinikai minták előkészítése során.

A KOH készítmény a klinikai anyag tisztítására szolgál, hogy a gombás elemek könnyebben megfigyelhetők legyenek.

Egy klinikai mintafragmenst hozzáadunk egy 10% -os KOH-oldathoz egy üveglemezen. Ezután egy fedéllel lefedik és szobahőmérsékleten állni hagyják, hogy a gazdasejtek megemésztsék. Végül megfigyeltük a mikroszkóp alatt.

Mikroszkóp. Kép: Konstantin Kolosov. Forrás: Pixabay

Másrészről, a KOH topikális oldat formájában hatékony a szemölcsök kezelésében.

A kozmetikai iparban

Néhány körömtisztítóban, borotválkozási krémekben és szappanokban használják, mivel korrozív tulajdonsága miatt nagyon hatásos a puha szövetek bomlásában vagy eltávolításában, valamint a haj eltávolításában.

Szappanok Ritual képe. Forrás: Pixabay

A mezőgazdaságban

Műtrágyákban és más mezőgazdasági termékekben, például herbicidekben és növényvédő szerekben használják.

Ipari kémiai folyamatokban

A KOH hasznos tisztítási műveletekben és ipari gázok mosásában vagy tisztításában, különösen akkor, amikor sav eltávolítására van szükség.

Például, mivel könnyen reagál a CO ₂ -val, felhasználják ennek a gáznak az abszorpciójára. Továbbá, ez ideális reakcióba savakkal, ezért azt használják hidrogén-szulfid eltávolítása (H ₂ S). Hasonlóképpen, a nitrogén-oxidok eltávolítására.

Ipari folyamat. Kép Michael Gaida. Forrás: Pixabay

Az élelmiszeriparban

A pH beállítására szolgál stabilizátorként és sűrítőként az élelmiszeriparban.

Az Egyesült Államok Élelmezési és Gyógyszerészeti Igazgatósága (FDA) (az angol Food and Drug Administration rövidítéseként) úgy ítélte meg, hogy az emberi élelmiszerek közvetlen alkotóeleme, feltéve, hogy a helyes gyártási gyakorlathoz kapcsolódó feltételek mellett használják..

A biodízel előállítása során

A biodízel a dízel vagy a dízel folyékony üzemanyag-helyettesítője. Növényi olajokból vagy állati zsírokból nyerik. A KOH-t katalizátorként használták a biodízel előállításához.

Legutóbbi tanulmányok

Évek óta figyelmet szentelnek a tengerek műanyag hulladékokkal történő szennyezésének, amely több mint 550 tengeri állatfajt érint, mind a műanyag lenyelése, mind pedig a hulladék csapdájába esése révén.

Ezért megkísérelnek olyan módszereket találni, amelyek lehetővé teszik az állatok emésztőrendszeréből származó minták feldolgozását, oldva a szerves anyagot, de a minták által felvett műanyag feloldása nélkül.

Ebben az értelemben úgy találtuk, hogy a KOH oldatok használata a műanyagoknak a szerves anyagtól történő elválasztására gyakorlati és hatékony módszer, amely nagyon hasznos lehet a vad tengeri állatvilág által bevezetett műanyag mennyiségi vizsgálata során.

Irodalom

1. Mahmoud A. Ghannoum és Nancy C. Isham. (2009). Dermatofiták és dermatofitózisok. A klinikai mikológiában. Második kiadás. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
2. Kühn, S. et al. (2016). A kálium-hidroxid (KOH) oldat használata megfelelő módszerként a tengeri szervezetek által elfogyasztott műanyagok izolálására. A tengeri szennyezésről szóló közleményben. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
3. Cotton, F. Albert és Wilkinson, Geoffrey. (1980). Fejlett szervetlen kémia. Negyedik kiadás. John Wiley & Sons.
4. Kirk-Othmer (1994). Kémiai Technológia Enciklopédia. 19. kötet. Negyedik kiadás. John Wiley & Sons.
5. Ullmann ipari kémia enciklopédia. (1990). Ötödik kiadás. A22. Kötet VCH Verlagsgesellschaft mbH.
6. Országos Orvostudományi Könyvtár. (2019). Kálium-hidroxid. Helyreállítva: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Krisada Noiroj és munkatársai. (2009). A KOH / Al ₂ O ₃ és a KOH / NaY katalizátorok összehasonlító vizsgálata a biodízel előállításához pálmaolajból történő átészterezéssel. Megújuló energia területén. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.