Гидрокси́д ка́лия ( лат. Kalii hydroxidum ) — неорганическое соединение с химической формулой K O H . Бесцветные, очень гигроскопичные кристаллы , но гигроскопичность меньше, чем у гидроксида натрия . Водные растворы KOH имеют сильнощелочную реакцию. Получают электролизом растворов хлорида калия (KCl) , применяют в производстве жидких мыльных средств , для получения различных соединений калия , для получения загустителей для некоторых видов густых мазеобразных смазок , используемых в различных механизмах.

Тривиальные названия : едкое кали , каустический поташ, а также гидрат окиси калия, гидроокись калия, калиевая щёлочь , калиевый щёлок .

Физические свойства

Имеет вид бесцветных кристаллов. Может находиться в двух различных модификациях: моноклинной, устойчивой до 247 °C и кубической, аналогичной таковой у хлорида натрия (a = 0,533 нм, z = 4, пространственная группа Fm3m). Температура плавления 405 °C, кипения 1325 °C, плотность 2,044 г/см ³ . Растворим в воде — 107 г / 100 мл (15 °C) .

Химические свойства

• Взаимодействие с некоторыми солями с образованием нового основания и новой соли (при условии соблюдения )

${\displaystyle {\ce {3 KOH + AlCl3 -> 3KCl + Al(OH)3}}}$

${\displaystyle {\ce {2 KOH + MgSO4 -> K2SO4 + Mg(OH)2}}}$

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

${\displaystyle {\ce {KOH + HCl -> KCl + H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {2KOH + H2SO4 -> K2SO4 + 2H2O}}}$

• Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием соли и воды :

${\displaystyle {\ce {2KOH + CO_2 -> K_2CO_3 + H_2O}}}$

${\displaystyle {\ce {2KOH + SO_3 -> K_2SO_4 + H_2O}}}$

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

${\displaystyle {\ce {2Al + 2KOH + 6H2O -> 2K [Al(OH)4] + 3H2 ^}}}$

Гидроксид калия получают электролизом растворов KCl , обычно с применением , что даёт продукт высокой чистоты, не содержащий примеси хлоридов :

${\displaystyle {\ce {2KCl + 2H_2O -> 2KOH + H_2 ^ + Cl_2 ^}}}$

Электролиз расплава протекает по следующему уравнению:

${\displaystyle {\ce {4KOH -> 4K + 2H2O + O2}}}$

Именно так впервые были получены чистые натрий и калий британским химиком Г. Дэви .

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 .

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 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 качестве агента для растворения засоров канализационных труб, в виде сухих гранул или в составе гелей (наряду с гидроксидом натрия ). Гидроксид калия дезагрегирует засор и способствует лёгкому продвижению его далее по трубе.

В циркониевом производстве используется для получения обесфторенного гидроксида циркония .

В сфере 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 .

В фотографии используется, как компонент проявителей , тонеров , индикаторов тиосульфатов и для удаления эмульсии с фотографических материалов .

Производство

В промышленном масштабе гидроксид калия получают электролизом хлористого калия .

Возможны три варианта проведения электролиза:

• электролиз с твёрдым 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 лёгким 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 мембранным (ООО «Сода-Хлорат») методом.

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 электролизёрах в 2007 году .

Меры предосторожности при обращении с гидроксидом калия

Гидроксид калия — едкое, токсичное вещество , обладающее ярко выраженными щелочными свойствами . По степени воздействия на человеческий организм оно относится к веществам 2-го класса опасности . В чистом виде действует на кожу и слизистые оболочки прижигающим образом. Особенно опасным считается попадание (больших) частиц гидроксида калия в глаза . Поэтому все работы с этим веществом должны проводиться в резиновых перчатках и очках. Гидроксид калия разрушает бумагу , кожу и другие материалы органического происхождения .

Предельно допустимая концентрация аэрозоля гидроксида калия в воздухе рабочих помещений составляет 0,5 мг/м ³ в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76.

Гидроксид калия не горюч, пожаро - и взрывобезопасен .

См. также

• Щёлочи
• Пищевые добавки

Примечания

Литература

• Гурлев Д.С. Справочник по фотографии (обработка фотоматериалов). — К. : Тэхника, 1988.
• Степин Б. Д. Калия гидроксид // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц . — М. : Советская энциклопедия , 1990. — Т. 2: Даффа — Меди. — С. 287. — 671 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-035-5 .

Ссылки

• : [ 3 января 2023 ] / Г. В. Зимина // Исландия — Канцеляризмы. — М. : Большая российская энциклопедия, 2008. — С. 525. — ( Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 12). — ISBN 978-5-85270-343-9 .