Struktura wodorotlenku potasu, właściwości, zastosowanie

3966
Robert Johnston
Struktura wodorotlenku potasu, właściwości, zastosowanie

Plik wodorotlenek potasu jest to białe, krystaliczne, nieorganiczne ciało stałe. Jego wzór chemiczny to KOH. Jego kryształy łatwo absorbują wodę z powietrza, dlatego mówi się, że jest związkiem higroskopijnym. Jest mocną bazą i pochłania dwutlenek węgla (COdwa) środowiska.

W przemyśle jest wytwarzany przez elektrolizę chlorku potasu (KCl). Ze względu na oszczędność energii i czystość produktu w tej metodzie stosuje się ogniwa rtęciowe (Hg)..

Kulki wodorotlenku potasu (KOH). Nie podano autora do odczytu maszynowego. Założono Walkermę (na podstawie roszczeń dotyczących praw autorskich). [Domena publiczna] Źródło: Wikipedia Commons

Ale od wielu lat istnieje obawa o zanieczyszczenie rtęcią powstające w tym procesie. W rzeczywistości odprowadzanie do środowiska ścieków zawierających rtęć jest surowo zabronione. Istnieją inne procesy, takie jak membrana i membrana, ale rtęć jest preferowana, ponieważ wytwarza 50% czysty roztwór KOH..

Istnieją również procesy nieelektrochemiczne, takie jak rozkład azotynu potasu (KNOdwa) w obecności tlenku żelaza (FedwaLUB3).

Roztwory KOH otrzymane w procesach przemysłowych są odparowywane do 90-95% KOH. Pozostała zawartość 5-10% wody jest związana z KOH w postaci monohydratu wodorotlenku potasu (KOH.HdwaLUB).

Ze względu na swoje właściwości żrące i silną zasadowość ma szerokie zastosowanie. Służy jako surowiec m.in. do produkcji mydeł i detergentów, farb drukarskich czy kosmetyków. Służy również do przemywania gazów przemysłowych, w detekcji grzybów pod mikroskopem oraz w przemyśle spożywczym.

Chociaż jest to bardzo stabilny związek, jest klasyfikowany jako żrący. Należy obchodzić się z nim ostrożnie, ponieważ może powodować oparzenia oczu, skóry i błon śluzowych.

Indeks artykułów

  • 1 Struktura
  • 2 Nazewnictwo
  • 3 Właściwości
    • 3.1 Stan fizyczny
    • 3.2 Masa cząsteczkowa
    • 3.3 Temperatura topnienia
    • 3.4 Temperatura wrzenia
    • 3.5 Gęstość
    • 3.6 Rozpuszczalność
    • 3,7 pH
    • 3.8 Inne właściwości
  • 4 Zastosowania
    • 4.1 Przy produkcji innych związków potasu
    • 4.2 W różnych zastosowaniach
    • 4.3 W zastosowaniach medycznych
    • 4.4 W przemyśle kosmetycznym
    • 4.5 W rolnictwie
    • 4.6 W przemysłowych procesach chemicznych
    • 4.7 W przemyśle spożywczym
    • 4.8 Przy pozyskiwaniu biodiesla
    • 4.9 Najnowsze badania
  • 5 Referencje

Struktura

Kryształ KOH w zwykłych temperaturach jest jednoskośny, z każdym atomem potasu (K) otoczonym zniekształconym oktaedrem atomów tlenu (O). Z kolei grupy hydroksylowe (OH) tworzą łańcuch w postaci zygzaka połączonego wodorami, gdzie odległości O-O wynoszą 3,35 A, co wyklucza jakiekolwiek znaczące wiązania wodorowe..

Struktura krystaliczna KOH w zwykłych temperaturach. Niebieski: potas, czerwony: tlen, biały: wodór. Benjah-bmm27 [domena publiczna]. Źródło: Wikipedia Commons

W wysokich temperaturach KOH ma sześcienną postać krystaliczną.

Nomenklatura

- Wodorotlenek potasu.

- Żrący potaż.

- Wodzian potasu.

- Wybielacz potasowy.

Nieruchomości

Stan fizyczny

Białe krystaliczne ciało stałe.

Waga molekularna

56,106 g / mol.

Temperatura topnienia

380 ° C; Odnotowano również 406 ° C (różni się w zależności od zawartości wody). Gatunek techniczny (90-92% KOH) topi się w temperaturze około 250 ° C.

Temperatura wrzenia

1327 ºC.

Gęstość

2,044 g / cm3

Rozpuszczalność

Rozpuszczalny w zimnej wodzie (107 g / 100 ml przy 15 ° C) i w gorącej wodzie (178 g / 100 ml przy 100 ° C). Jego rozpuszczanie w wodzie jest procesem bardzo egzotermicznym, co oznacza, że ​​generowana jest duża ilość ciepła.

Rozpuszczalny w alkoholach. Rozpuszczalny w glicerynie. Nierozpuszczalny w eterze.

pH

13,5 (w 0,1 molowym roztworze wodnym).

Inne właściwości

Jego kryształy są rozpływające się lub higroskopijne, co oznacza, że ​​pochłania wodę z powietrza. Łatwo też absorbuje COdwa z powietrza.

Jego reakcje chemiczne są cechami silnej zasady. W roztworze wodnym reaguje z każdym słabym kwasem, tworząc sól potasową kwasu. Na przykład reaguje z kwasem węglowym (H.dwaWSPÓŁ3) lub dwutlenkiem węgla (COdwa) tworząc wodorowęglan lub węglan potasu.

Reaguje z alkoholami, tworząc alkoholany potasu lub z siarkowodorem H.dwaS, aby utworzyć siarczek lub wodorosiarczek potasu.

W układach wodnych KOH tworzy różne hydraty: mono-, di- i tetrahydraty.

Wodne roztwory KOH są bezbarwne, silnie zasadowe, mydlane i żrące. Jest to materiał korozyjny, zarówno stały, jak i w roztworze.

Nie jest łatwopalny, ale po podgrzaniu w celu rozkładu wydziela toksyczne i żrące opary potasudwaLUB.

Powoduje poważne oparzenia oczu, skóry i błon śluzowych, aw kontakcie z metalami, takimi jak aluminium, cyna, ołów lub cynk, może powodować wydzielanie się wodoru (Hdwa), który jest wysoce łatwopalny.

Ciepło wytwarzane przez kontakt z wilgocią lub innymi substancjami może wytworzyć wystarczającą ilość ciepła, aby zapalić palne materiały..

Aplikacje

W produkcji innych związków potasu

Wodorotlenek potasu jest stosowany jako surowiec w przemyśle chemicznym i farmaceutycznym. Służy do produkcji węglanu potasu (K.dwaWSPÓŁ3), nadmanganian potasu (KMnO4), fosforan potasu (K.3PO4), krzemian potasu (K.dwatak3) i cyjanek potasu (KCN), między innymi.

W różnych zastosowaniach

KOH o wysokiej czystości znajduje zastosowanie w produkcji pestycydów, syntezie tuszy i barwników, chemikaliów do gum, w fotografii jako wywoływacz fotografii alkalicznej, jako elektrolit w bateriach alkalicznych i ogniwach paliwowych, w elektrolizie wody, w galwanotechnice, litografia itp.

KOH klasy technicznej jest stosowany jako surowiec w przemyśle mydeł i detergentów; w produkcji kosmetyków, szkła i tekstyliów; do odsiarczania ropy naftowej; jako środek suszący oraz w zmywaczach do farb i lakierów m.in..

Jest również przydatny jako środek żrący w przemyśle drzewnym, w merceryzacji bawełny, w chemii analitycznej do miareczkowania alkalimetrycznego, w syntezie organicznej i przy uzdatnianiu wody..

W zastosowaniach medycznych

W medycynie stosowany jest do mocowania na mokro podczas przygotowywania próbek klinicznych do mikroskopowej wizualizacji grzybów i innych elementów grzybiczych m.in. na skórze, włosach, paznokciach..

Preparat KOH służy do klarowania materiału klinicznego, aby elementy grzybowe były lepiej widoczne.

Fragment próbki klinicznej dodaje się do porcji 10% roztworu KOH na szkiełku. Następnie przykrywa się ją przedmiotem-przykryciem i odstawia w temperaturze pokojowej, aby umożliwić strawienie komórek żywiciela. Wreszcie obserwuje się go pod mikroskopem.

Mikroskop. Zdjęcie: Konstantin Kolosov. Źródło: Pixabay

Z drugiej strony KOH w postaci miejscowego roztworu jest skuteczny w leczeniu brodawek..

W branży kosmetycznej

Jest stosowany w niektórych produktach do czyszczenia paznokci, kremach do golenia i mydłach, ponieważ jego właściwości korozyjne sprawiają, że jest bardzo skuteczny w rozkładzie lub usuwaniu tkanek miękkich i depilacji.

Mydła Obraz rytuału. Źródło: Pixabay

W rolnictwie

Jest stosowany w nawozach i innych produktach rolniczych, takich jak herbicydy i pestycydy.

W przemysłowych procesach chemicznych

KOH jest przydatny w operacjach czyszczenia oraz do przemywania lub oczyszczania gazów przemysłowych, zwłaszcza gdy wymagane jest usuwanie kwasu..

Na przykład ze względu na łatwość reagowania z COdwa, służy do pochłaniania tego gazu. Ponadto idealnie nadaje się do reakcji z kwasami, dlatego służy do usuwania siarkowodoru (HdwaS). I podobnie, aby usunąć tlenki azotu.

Proces przemysłowy. Zdjęcie: Michael Gaida. Źródło: Pixabay

W przemyśle spożywczym

Służy do regulacji pH, jako stabilizator oraz jako środek zagęszczający w przemyśle spożywczym.

Został on rozważony przez Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków lub FDA. Administracja Jedzenia i Leków), jako bezpośredni składnik żywności dla ludzi, pod warunkiem że jest stosowany zgodnie z warunkami dotyczącymi dobrych praktyk wytwarzania.

W pozyskiwaniu biodiesla

Biodiesel jest płynnym paliwem zastępującym olej napędowy lub olej napędowy. Otrzymywany jest z olejów roślinnych lub tłuszczów zwierzęcych. KOH został użyty jako katalizator w produkcji biodiesla.

Ostatnie badania

Od kilku lat zwraca się uwagę na zanieczyszczenie mórz odpadami z tworzyw sztucznych, które dotykają ponad 550 gatunków fauny morskiej, zarówno poprzez spożywanie plastiku, jak i uwięzienie w odpadach.

Z tego powodu podejmowane są próby znalezienia metod, które pozwolą na przetwarzanie próbek z przewodu pokarmowego zwierząt, rozpuszczając materiał organiczny, ale bez rozpuszczania plastiku wchłoniętego przez próbki..

W tym sensie stwierdzono, że stosowanie roztworów KOH do oddzielania tworzyw sztucznych od materii organicznej jest praktyczną i skuteczną metodą, która może być bardzo przydatna w badaniach ilościowych spożycia tworzyw sztucznych przez dziką faunę morską..

Bibliografia

  1. Mahmoud A. Ghannoum i Nancy C. Isham. (2009). Dermatofity i dermatofity. W Mikologii Klinicznej. Druga edycja. Odzyskany z sciencedirect.com.
  2. Kühn, S. i in. (2016). Zastosowanie roztworu wodorotlenku potasu (KOH) jako odpowiedniego podejścia do izolacji tworzyw sztucznych wchłanianych przez organizmy morskie. W Biuletynie Zanieczyszczeń Morskich. Odzyskany z sciencedirect.com.
  3. Cotton, F. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Zaawansowana chemia nieorganiczna. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
  4. Kirk-Othmer (1994). Encyklopedia technologii chemicznej. Tom 19. Wydanie czwarte. John Wiley & Sons.
  5. Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna. (1990). Piąta edycja. Tom A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
  6. National Library of Medicine. (2019). Hydroksyd potasu. Odzyskany z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  7. Krisada Noiroj, i in. (2009). Badanie porównawcze KOH / AldwaLUB3 oraz katalizatory KOH / NaY do produkcji biodiesla poprzez transestryfikację z oleju palmowego. W energii odnawialnej. Odzyskany z sciencedirect.com.

Jeszcze bez komentarzy