HYDROXID DRASELNÝ: ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI, POUŽITIE - CHÉMIA - 2026

Hydroxidu draselného je biela kryštalická pevná látka anorganická. Jeho chemický vzorec je KOH. Jeho kryštály ľahko absorbujú vodu zo vzduchu, preto sa hovorí, že je to hygroskopická zlúčenina. Je silná báza a absorbuje oxid uhličitý (CO ₂ ) z prostredia.

Priemyselne sa vyrába elektrolýzou chloridu draselného (KCl). Z dôvodov úspory energie a čistoty produktu sa pri tejto metóde používajú bunky ortuti (Hg).

Perličky hydroxidu draselného (KOH). Nebol poskytnutý žiadny strojovo čitateľný autor. Walkerma prevzatá (na základe nárokov na autorské práva). Zdroj: Wikipedia Commons

Po mnoho rokov však došlo k obavám z kontaminácie ortuťou, ktorá je výsledkom tohto procesu. Vypúšťanie odpadových vôd obsahujúcich ortuť do životného prostredia je prísne zakázané. Existujú aj iné procesy, ako je bránica a membrána, ale ortuť je výhodná, pretože vytvára 50% čistý roztok KOH.

K dispozícii sú tiež nie-elektrochemické procesy, ako je rozklad dusitanu draselného (KNO ₂ ) v prítomnosti oxidu železitého (Fe ₂ O ₃ ).

Roztoky KOH získané v priemyselných procesoch sa odparia na dosiahnutie 90 až 95% KOH. Zbytkový obsah 5 až 10% vody je viazaný na KOH vo forme hydroxidu draselného monohydrátu (KOH.H ₂ O).

Vďaka svojim leptavým vlastnostiam a silnej zásaditosti má veľmi rozmanité použitie. Slúži okrem iného ako surovina v mydlách a pracích prostriedkoch, tlačiarenských farbách alebo kozmetike. Používa sa tiež na umývanie priemyselných plynov, pri detekcii húb mikroskopom a má uplatnenie v potravinárskom priemysle.

Aj keď je to veľmi stabilná zlúčenina, je klasifikovaná ako žieravá. S ním sa musí zaobchádzať opatrne, pretože môže spôsobiť popáleniny očí, pokožky a slizníc.

štruktúra

Kryštál KOH je pri bežných teplotách monoklinický, pričom každý atóm draslíka (K) je obklopený skresleným oktaedronom atómov kyslíka (O). Hydroxylové skupiny (OH) zase tvoria reťazec vo forme kľukatej časti spojenej vodíkom, kde sú vzdialenosti OO 3,35 A, čím sa vylučuje akákoľvek významná vodíková väzba.

Kryštalická štruktúra KOH pri bežných teplotách. Modrá: Draslík, Červená: Kyslík, Biela: Vodík. Benjah-bmm27. Zdroj: Wikipedia Commons

Pri vysokých teplotách má KOH kryštalickú formu.

názvoslovie

- Hydroxid draselný.

- Kaustický potaš.

- Hydrát draselný.

- draselné bielidlo.

vlastnosti

Fyzický stav

Biela kryštalická tuhá látka.

Molekulová hmotnosť

56,106 g / mol.

Bod topenia

380 ° C; Bola hlásená aj teplota 406 ºC (líši sa podľa obsahu vody). Technická kvalita (90 - 92% KOH) sa topí pri približne 250 ° C.

Bod varu

1327 ° C

Hustota

2,044 g / cm ³

rozpustnosť

Rozpustný v studenej vode (107 g / 100 ml pri 15 ° C) a v horúcej vode (178 g / 100 ml pri 100 ° C). Jeho rozpustenie vo vode je veľmi exotermický proces, čo znamená, že sa vytvára veľké množstvo tepla.

Rozpustný v alkoholoch. Rozpustný v glyceríne. Nerozpustný v éteri.

pH

13,5 (v 0,1 molárnom vodnom roztoku).

Ďalšie vlastnosti

Jeho kryštály sú zvlhčujúce alebo hygroskopické, čo znamená, že absorbuje vodu zo vzduchu. Je tiež ľahko absorbuje CO ₂ zo vzduchu.

Jeho chemické reakcie sú charakteristikou silnej bázy. Vo vodnom roztoku reaguje s akoukoľvek slabou kyselinou za vzniku draselnej soli kyseliny. Napríklad, reaguje s kyselinou uhličitou (H ₂ CO ₃ ), alebo s oxidom uhličitým (CO ₂ ) na hydrogénuhličitan forma draselný alebo uhličitan.

Reakcie s alkoholom za vzniku alkoxidy draselné, alebo sa sírovodíkom H ₂ S na sulfid forma draselný alebo hydrogénsulfid.

Vo vodných systémoch tvorí KOH rôzne hydráty: mono-, di- a tetrahydráty.

Vodné roztoky KOH sú bezfarebné, silne zásadité, mydlové a žieravé. Je to žieravý materiál, pevný aj v roztoku.

Nie je horľavý, ale po zahriatí na rozklad uvoľňuje toxické a korozívne výpary K ₂ O.

To spôsobuje vážne popáleniny do očí, pokožky a slizníc a pri styku s kovmi, ako je hliník, cín, olovo alebo zinok, môže generovať vývoj plynného vodíka (H ₂ ), ktorý je vysoko horľavý.

Teplo, ktoré vzniká pri kontakte s vlhkosťou alebo inými látkami, môže vytvárať dostatok tepla na zapálenie horľavých materiálov.

aplikácia

Pri výrobe iných zlúčenín draslíka

Hydroxid draselný sa používa ako surovina pre chemický a farmaceutický priemysel. Používa sa uhličitan draselný produkty (K ₂ CO ₃ ), manganistan draselný (KMnO ₄ ), fosforečnan draselný (K ₃ PO ₄ ), kremičitanu draselného (K ₂ SiO ₃ ) a kyanidu draselného (KCN), okrem iného. zlúčeniny.

V rôznych aplikáciách

KOH s vysokou čistotou má uplatnenie pri výrobe pesticídov, syntéze tlačových farieb a farbív, chemikálií pre gumy, vo fotografii ako alkalických fotografických vývojárov, ako elektrolyt v alkalických batériách a palivových článkoch, pri elektrolýze vody, pri elektrolytickom vylučovaní. alebo galvanické pokovovanie, litografia atď.

Technická trieda KOH sa používa ako surovina v priemysle čistiacich a mydlových výrobkov; pri výrobe kozmetiky, skla a textilu; odsíriť ropu; ako sušiace činidlo av odstraňovačoch farieb a lakov, medzi inými aplikáciami.

Je tiež užitočný ako žieravina v drevárskom priemysle, pri mercerizácii bavlny, v analytickej chémii pre alkalimetrické titrácie, v organickej syntéze a pri úprave vody.

V lekárskych aplikáciách

V medicíne sa používa pri montáži na mokrom povrchu pri príprave klinických vzoriek na mikroskopickú vizualizáciu húb a iných hubových prvkov v pokožke, vlasoch, nechtoch.

Prípravok KOH sa používa na vyčírenie klinického materiálu tak, aby boli ľahšie viditeľné plesňové prvky.

Fragment z klinickej vzorky sa pridá k časti 10% roztoku KOH na sklenenom podložnom sklíčku. Potom sa zakryje krycím predmetom a nechá sa stáť pri teplote miestnosti, aby sa hostiteľským bunkám umožnilo tráviť. Nakoniec sa pozoruje pod mikroskopom.

Mikroskop. Obrázok Konstantin Kolosov. Zdroj: Pixabay

Na druhej strane je KOH vo forme topického roztoku účinný pri liečbe bradavíc.

V kozmetickom priemysle

Používa sa v niektorých čistiacich prostriedkoch na nechty, krémoch na holenie a mydlách, pretože vďaka svojim korozívnym vlastnostiam je veľmi účinný pri rozklade alebo odstraňovaní mäkkých tkanív a odstraňovaní vlasov.

mydla Obrázok rituálu. Zdroj: Pixabay

V poľnohospodárstve

Používa sa v hnojivách a iných poľnohospodárskych výrobkoch, ako sú herbicídy a pesticídy.

V priemyselných chemických procesoch

KOH je užitočný pri čistiacich operáciách a pri praní alebo čistení priemyselných plynov, najmä ak sa vyžaduje odstránenie kyseliny.

Napríklad, vzhľadom k jeho ľahké reakcie s CO ₂ , sa používa na absorbovanie tohto plynu. Ďalej je vhodný pre reakciu s kyselinami, čo je dôvod, prečo sa používa na odstránenie sírovodíka (H ₂ S). A podobne odstrániť oxidy dusíka.

Priemyselný proces. Obrázok Michael Gaida. Zdroj: Pixabay

V potravinárskom priemysle

Používa sa na úpravu pH ako stabilizátor a zahusťovadlo v potravinárskom priemysle.

Úrad pre potraviny a liečivá USA alebo FDA (pre jeho skratku English Food and Drug Administration) ho považovali za priamu zložku potravín pre ľudí za predpokladu, že sa používa za podmienok týkajúcich sa správnej výrobnej praxe. ,

Pri získavaní bionafty

Bionafta je náhrada tekutého paliva za naftu alebo naftu. Získava sa z rastlinných olejov alebo živočíšnych tukov. KOH sa používa ako katalyzátor pri výrobe bionafty.

Posledné štúdie

Už niekoľko rokov sa pozornosť venuje znečisťovaniu morí plastovým odpadom, ktorý ovplyvňuje viac ako 550 druhov morskej fauny, a to tak, že sa do nej dostáva plast, ako aj sa v ňom zachytáva.

Z tohto dôvodu sa robia pokusy nájsť spôsoby, ktoré umožňujú spracovanie vzoriek z tráviaceho traktu zvierat, rozpúšťanie organického materiálu, ale bez rozpúšťania plastov požitých vzorkami.

V tomto zmysle sa zistilo, že použitie roztokov KOH na oddelenie plastov od organických látok je praktická a účinná metóda, ktorá môže byť veľmi užitočná pri kvantitatívnych štúdiách požitia plastov voľne žijúcou morskou faunou.

Referencie

1. Mahmoud A. Ghannoum a Nancy C. Isham. (2009). Dermatofyty a dermatofytózy. In Clinical Mycology. Druhé vydanie. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
2. Kühn, S. a kol. (2016). Použitie roztoku hydroxidu draselného (KOH) ako vhodného prístupu k izolácii plastov požívaných morskými organizmami. Vo Vestníku o znečistení morí. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
3. Cotton, F. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chémia. Štvrté vydanie. John Wiley a synovia.
4. Kirk-Othmer (1994). Encyklopédia chemickej technológie. Zväzok 19. Štvrté vydanie. John Wiley a synovia.
5. Ullmannova encyklopédia priemyselnej chémie. (1990). Piate vydanie. Zväzok A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
6. Národná lekárska knižnica. (2019). Hydroxyd draselný. Získané z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Krisada Noiroj a kol. (2009). Porovnávacia štúdia KOH / Al ₂ O ₃ a KOH / Nie katalyzátorov na výrobu bionafty prostredníctvom transesterifikácia z palmového oleja. V oblasti obnoviteľnej energie. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.