KALIUMHYDROKSID: STRUKTUR, EGENSKAPER, BRUK - KJEMI - 2026

Den kaliumhydroksid er et hvitt, krystallinsk, uorganisk, fast stoff. Den kjemiske formelen er KOH. Krystallene tar lett opp vann fra luften, og det er derfor det sies å være en hygroskopisk forbindelse. Det er en sterk base og tar opp karbondioksid (CO ₂ ) fra miljøet.

Industrielt produseres det ved elektrolyse av kaliumklorid (KCl). Av hensyn til energibesparing og for produktets renhet, brukes kvikksølvceller (Hg) i denne metoden.

Kaliumhydroksid (KOH) perler. Ingen maskinlesbar forfatter gitt. Walkerma antok (basert på krav om opphavsrett). Kilde: Wikipedia Commons

Men i mange år har det vært bekymring for kvikksølvforurensning generert av denne prosessen. Faktisk er det strengt forbudt å slippe ut avløpsvann som inneholder kvikksølv i miljøet. Det er andre prosesser som membran og membran, men kvikksølv er foretrukket fordi det gir en 50% ren KOH-løsning.

Det er også ikke-elektrokjemiske prosesser, slik som dekomponering av kaliumnitritt (KNO ₂ ) i nærvær av jernoksyd (Fe ₂ O ₃ ).

KOH-løsninger oppnådd i industrielle prosesser fordampes for å oppnå 90-95% KOH. Det gjenværende innhold på 5-10% vann er bundet til KOH i form av kalium-hydroksyd-monohydrat (KOH.H ₂ O).

På grunn av sine kaustiske egenskaper og sterke basalitet, har den veldig varierte bruksområder. Det fungerer som råstoff i såper og vaskemidler, trykkfarger eller kosmetikk, blant annet bruk. Det brukes også til å vaske industrigasser, til påvisning av sopp med mikroskop og har anvendelse i matindustrien.

Selv om det er en veldig stabil forbindelse, er den klassifisert som etsende. Det må håndteres med forsiktighet, da det kan forårsake brannskader på øyne, hud og slimhinner.

Struktur

KOH-krystallen ved vanlige temperaturer er monoklinisk, med hvert kalium (K) atom omgitt av et forvrengt oktaeder med oksygenatomer. I sin tur danner hydroksylgruppene (OH) en kjede i form av en sikk-sakk koblet av hydrogeler, der OO-avstandene er 3,35 A, og utelukker all betydelig hydrogenbinding.

Krystallstruktur av KOH ved vanlige temperaturer. Blått: Kalium, Rødt: Oksygen, Hvitt: Hydrogen. Benjah-bmm27. Kilde: Wikipedia Commons

Ved høye temperaturer har KOH en kubisk krystallinsk form.

nomenklatur

- Kaliumhydroksyd.

- Caustic potash.

- Kaliumhydrat.

- Kaliumblekemiddel.

Egenskaper

Fysisk tilstand

Hvitt krystallinsk fast stoff.

Molekylær vekt

56,106 g / mol.

Smeltepunkt

380 ° C; 406 ºC er også rapportert (varierer avhengig av vanninnhold). Teknisk karakter (90-92% KOH) smelter ved omtrent 250 ºC.

Kokepunkt

1327 ° C.

tetthet

2,044 g / cm ³

løselighet

Løselig i kaldt vann (107 g / 100 ml ved 15 ºC) og i varmt vann (178 g / 100 ml ved 100 ºC). Oppløsningen i vann er en veldig eksoterm prosess, dette betyr at det genereres en stor mengde varme.

Løselig i alkoholer. Løselig i glyserin. Uoppløselig i eter.

pH-

13,5 (i 0,1 molar vandig løsning).

Andre egenskaper

Krystallene er deliquescent eller hygroskopiske, noe som betyr at den absorberer vann fra luften. Den absorberer også lett CO ₂ fra luften.

Kjemiske reaksjoner er kjennetegn ved en sterk base. I vandig løsning reagerer den med hvilken som helst svak syre for å danne kaliumsaltet av syren. For eksempel reagerer den med kullsyre (H ₂ CO ₃ ) eller med karbondioksid (CO ₂ ) for å danne kaliumbikarbonat eller karbonat.

Reagerer med alkoholer for å danne kaliumalkoksyder, eller med hydrogensulfid H ₂ S til skjema kaliumsulfid eller bisulfide.

I vandige systemer danner KOH forskjellige hydrater: mono-, di- og tetrahydrater.

Vandige KOH-løsninger er fargeløse, sterkt basiske, såpende og kaustiske. Det er et etsende materiale, både fast og i løsning.

Det er ikke brannfarlig, men når det varmes opp til spaltning, avgir det giftige og etsende K ₂ O- røyk .

Det forårsaker alvorlige forbrenninger i øyne, hud og slimhinner, og i kontakt med metaller, som aluminium, tinn, bly eller sink, kan det generere utviklingen av hydrogengass (H ₂ ), som er svært brannfarlig.

Varmen som produseres ved å komme i kontakt med fuktighet eller andre stoffer kan skape nok varme til å antenne brennbare materialer.

applikasjoner

I produksjonen av andre kaliumforbindelser

Kaliumhydroksyd brukes som råstoff for den kjemiske og farmasøytiske industrien. Den brukes til å produsere kaliumkarbonat (K ₂ CO ₃ ), kaliumpermanganat (KMnO ₄ ), kaliumfosfat (K- ₃ PO ₄ ), kaliumsilikat (K ₂ SiO ₃ ) og kaliumcyanid (KCN), blant andre. forbindelser.

I forskjellige bruksområder

KOH med høy renhet har anvendelse i produksjon av plantevernmidler, syntese av blekk og fargestoffer, kjemikalier for tannkjøtt, i fotografering som en alkalifotoutvikler, som en elektrolytt i alkaliske batterier og brenselceller, i elektrolyse av vann, ved elektroplettering. eller galvanisering, litografi, etc.

KOH av teknisk kvalitet brukes som råstoff i vaskemiddel- og såpebransjen; i produksjon av kosmetikk, glass og tekstiler; å desulfurize råolje; som tørkemiddel og i maling og lakkfjerner, blant andre bruksområder.

Det er også nyttig som et kaustisk middel i treindustrien, i mercerisering av bomull, i analytisk kjemi for alkalimetriske titrasjoner, i organisk syntese og i vannbehandling.

I medisinske applikasjoner

I medisin brukes den i våt montering under utarbeidelse av kliniske prøver for mikroskopisk visualisering av sopp og andre soppelementer i blant annet hud, hår, negler.

KOH-preparatet brukes til å tydeliggjøre klinisk materiale slik at soppelementer lettere kan sees.

Et klinisk prøvefragment blir tilsatt til en porsjon av 10% KOH-løsning på en glassglide. Den blir deretter dekket med et dekkeobjekt og fikk stå ved romtemperatur for å la vertscellene fordøye seg. Til slutt blir det observert under mikroskopet.

Mikroskop. Bilde av Konstantin Kolosov. Kilde: Pixabay

På den annen side er KOH i form av en aktuell løsning effektiv til behandling av vorter.

I kosmetikkindustrien

Det brukes i noen neglerensere, barberkremer og såper, ettersom den etsende egenskapen gjør det veldig effektivt i å spalte eller fjerne bløtvev og fjerne hår.

såper Bilde av Ritual. Kilde: Pixabay

I landbruket

Det brukes i gjødsel og andre landbruksprodukter som ugressmidler og plantevernmidler.

I industrielle kjemiske prosesser

KOH er nyttig i rengjøringsoperasjoner og ved vasking eller rensing av industrielle gasser, spesielt når det er nødvendig å fjerne syre.

På grunn av sin enkle reaksjon med CO ₂ blir den for eksempel brukt til å absorbere denne gassen. Videre er det ideelt for omsetning med syrer, som er grunnen til at det brukes for å fjerne hydrogensulfid (H ₂ S). Og på samme måte for å fjerne nitrogenoksider.

Industriell prosess. Bilde av Michael Gaida. Kilde: Pixabay

I matindustrien

Det brukes til å justere pH, som stabilisator og som fortykningsmiddel i matindustrien.

Det har blitt vurdert av US Food and Drug Administration, eller FDA (for dets forkortelse av den engelske Food and Drug Administration), som en direkte ingrediens i mat til mennesker, så lenge den brukes under betingelsene relatert til god produksjonspraksis. .

Ved å skaffe biodiesel

Biodiesel er et flytende drivstoff erstatning for diesel eller diesel. Det er oppnådd fra vegetabilske oljer eller animalsk fett. KOH har blitt brukt som katalysator i produksjon av biodiesel.

Nylige studier

I flere år har oppmerksomheten vært oppmerksom på forurensningen av havene av plastavfall, som berører mer enn 550 arter av marin fauna, både ved å innta plast og ved å bli fanget i avfallet.

Av denne grunn blir det forsøkt å finne metoder som gjør det mulig å behandle prøver fra fordøyelseskanalen til dyr, oppløse det organiske materialet, men uten å løse opp plasten som er inntatt av prøvene.

I denne forstand har det vist seg at bruk av KOH-løsninger for å skille plast fra organisk materiale er en praktisk og effektiv metode, som kan være veldig nyttig i kvantitative studier av plastinntak av vill marin fauna.

referanser

1. Mahmoud A. Ghannoum og Nancy C. Isham. (2009). Dermatofytter og dermatofytoser. I klinisk mykologi. Andre utgave. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
2. Kühn, S. et al. (2016). Bruk av kaliumhydroksydoppløsning (KOH) som en passende tilnærming for å isolere plast inntatt av marine organismer. I marin forurensningsbulletin. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
3. Cotton, F. Albert og Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avansert uorganisk kjemi. Fjerde utgave. John Wiley & Sons.
4. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Bind 19. Fjerde utgave. John Wiley & Sons.
5. Ullmanns leksikon for industriell kjemi. (1990). Femte utgave. Volum A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
6. National Library of Medicine. (2019). Kaliumhydroksyd. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Krisada Noiroj, et al. (2009). En sammenlignende studie av KOH / Al ₂ O ₃ og KOH / nei-katalysatorer for produksjonen av biodiesel via transforestring fra palmeolje. I fornybar energi. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.