Гидроксид калия
![]() | |
![]() | |
Имена | |
---|---|
Имя IUPAC
Гидроксид калия
| |
Другие имена
| |
Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
Чеби | |
Chemspider | |
Echa Infocard | 100.013.802 |
ЕС номер |
|
E номер | E525 (регуляторы кислотности, ...) |
PubChem CID
|
|
Rtecs номер |
|
НЕКОТОРЫЙ | |
Номер | 1813 |
Comptox Dashboard ( EPA )
|
|
Характеристики | |
Ко | |
Молярная масса | 56.105 g·mol −1 |
Появление | Белый твердый, Deliquescent |
Запах | без запаха |
Плотность | 2.044 г/см 3 (20 ° C) [ 1 ] 2,12 г/см 3 (25 ° C) [ 2 ] |
Точка плавления | 410 [ 3 ] [ 4 ] ° C (770 ° F; 683 K) |
Точка кипения | 1327 ° C (2421 ° F; 1600 К) |
85 г/100 мл (-23,2 ° C) 97 г/100 мл (0 ° C) 121 г/100 мл (25 ° C) 138,3 г/100 мл (50 ° C) 162,9 г/100 мл (100 ° C) [ 1 ] [ 5 ] | |
Растворимость | растворимый в алкоголе , глицерин нерастворимый в эфире , жидкий аммиак |
Растворимость в метаноле | 55 г/100 г (28 ° C) [ 2 ] |
Растворимость в изопропаноле | ~ 14 г / 100 г (28 ° C) |
Кислотность (p k a ) | 14.7 [ 6 ] |
−22.0·10 −6 см 3 /мол | |
Показатель преломления ( N D )
|
1,409 (20 ° C) |
Термохимия | |
Теплоемкость ( с )
|
65,87 J/моль · K [ 2 ] |
Std Molar
энтропия ( с ⦵ 298 ) |
79,32 J/моль · k [ 2 ] [ 7 ] |
Энтальпия STD
образование (Δ f h ⦵ 298 ) |
-425,8 кДж / раз [ 2 ] [ 7 ] |
Свободная энергия Гиббса (Δ f g ⦵ )
|
-380,2 кДж / раз [ 2 ] |
Опасности | |
GHS Маркировка : | |
![]() ![]() | |
Опасность | |
H290 , H302 , H314 [ 8 ] | |
P280 , P305+P351+P338 , P310 [ 8 ] | |
NFPA 704 (Огненная бриллиант) | |
точка возгорания | Несплаливаемый |
Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
Ld 50 ( средняя доза )
|
273 мг/кг (оральный, крыса) [ 10 ] |
Niosh (пределы воздействия на здоровье США): | |
Пел (допустимый)
|
никто [ 9 ] |
Rel (рекомендуется)
|
C 2 мг/м 3 [ 9 ] |
IDLH (немедленная опасность)
|
Н.д. [ 9 ] |
Лист данных безопасности (SDS) | ICSC 0357 |
Связанные соединения | |
Другие анионы
|
Калиевый гидросульфид Калий амид |
Другие катионы
|
Гидроксид лития Гидроксид натрия Гидроксид Rubidium BESY Гидроксид |
Связанные соединения
|
Оксид калия |
За исключением случаев, когда отмечены, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
|
Гидроксид калия является неорганическим соединением с формулой K OH , и его обычно называют едким калистом .
Наряду с гидроксидом натрия (NAOH), KOH является прототипным сильным основанием . Он имеет много промышленных и нишевых применений, большинство из которых используют его едкую природу и реактивность в отношении кислот . По оценкам, в 2005 году было произведено от 700 000 до 800 000 тонн . KOH заслуживает внимания в качестве предшественника большинства мягких и жидких мыла , а также многочисленные химические вещества, содержащие калий. Это белое твердое вещество, которое опасно коррозии. [ 11 ]
Свойства и структура
[ редактировать ]Ко демонстрирует высокую тепловую стабильность . Из-за этой высокой стабильности и относительно низкой температуры плавления его часто таяют как гранулы или стержни, формы, которые имеют низкую площадь поверхности и удобные свойства обработки. Эти гранулы становятся липкими в воздухе, потому что Ко гигроскопична . Большинство коммерческих образцов - ок. 90% чистые, оставшаяся часть - вода и карбонаты. [ 11 ] Его растворение в воде сильно экзотермическое . Концентрированные водные растворы иногда называют калиевыми лисами . Даже при высоких температурах твердый KOH не обезвоживает легко. [ 12 ]
Структура
[ редактировать ]При более высоких температурах твердый KOH кристаллизуется в NaCl кристаллической структуре . OH − Группа либо быстро, либо случайно неупорядочена, так что это фактически сферический анион радиуса 1,53 Å (между Калькуляция − и Фон − по размеру). При комнатной температуре ОЙ − группы заказаны, а окружающая среда о K + центры искажены, с K + −oh − Расстояния в диапазоне от 2,69 до 3,15 Å, в зависимости от ориентации группы ОН. Ко образует серию кристаллических гидратов , а именно моногидрат Koh · H 2 O , дигидрат KOH · 2 H 2 O и тетрагидрат Ко · 4 ч 2 o . [ 13 ]
Реакция
[ редактировать ]Растворимость и высыхающие свойства
[ редактировать ]Около 112 г Ко растворяется в 100 мл воды при комнатной температуре, что контрастирует с 100 г/100 мл для NaOH. [ 14 ] Таким образом, на молярной основе KOH немного более растворим, чем NaOH. Нижние молекулярные спирты , такие как метанол , этанол и пропанолы, также являются отличными растворителями . Они участвуют в кислотно-основном равновесии. В случае метанола формы метоксида калия (метилат): [ 15 ]
- KOH + CH 3 OH → CH 3 OK + H 2 O
Из -за своего высокого сродства к воде, KOH служит . в лаборатории Он часто используется для высушивания основных растворителей, особенно аминов и пиридинов .
Как нуклеофил в органической химии
[ редактировать ]Ко, как и Naoh, служит источником ОЙ − , высоко нуклеофильный анион, который атакует полярные связи как в неорганических, так и в органических материалах. Водные коховые эфиры :
- Koh + rcoor '→ rcook + r'oh
Когда R является длинной цепью, продукт называется калиевым мылом . Эта реакция проявляется «жирным» ощущением, которое Кох дает при прикосновении; Жиры на коже быстро преобразуются в мыло и глицерин .
Расплавленный KOH используется для вытеснения галогенидов и других уходящих групп . Реакция особенно полезна для ароматических реагентов, чтобы получить соответствующие фенолы . [ 16 ]
Реакции с неорганическими соединениями
[ редактировать ]В дополнение к своей реактивности в отношении кислот, KOH атакует оксиды . Таким образом, SIO 2 атакован KOH, чтобы дать растворимые калиевые силикаты. KOH реагирует с углекислым газом с получением бикарбоната калия :
- KOH + CO 2 → KHCO 3
Производство
[ редактировать ]Исторически, KOH производился путем добавления карбоната калия в сильный раствор гидроксида кальция (Slaked Lime). Реакция метатезиса соли приводит к осаждению твердого карбоната кальция , оставляя гидроксид калия в растворе:
- CA (OH) 2 + K 2 CO 3 → CACO 3 + 2 KOH
Фильтрация от осажденного карбоната кальция и кипения вниз в растворе дает гидроксид калия («кальцинированный или едкий калий»). Этот метод производства гидроксида калия оставался доминирующим до конца 19 -го века, когда он был в значительной степени заменен текущим методом электролиза растворов хлорида калия . [ 11 ] Метод аналогичен производству гидроксида натрия (см. Процесс Chloralkali ):
- 2 Kcl + 2 H 2 O → 2 KOH + Cl 2 + H 2
Водородной газ образуется как побочный продукт на катоде ; анодное окисление хлоридного Одновременно происходит иона, образуя газо -хлор в качестве побочного продукта. Разделение анодных и катодных пространств в ячейке электролиза имеет важное значение для этого процесса. [ 17 ]
Использование
[ редактировать ]KOH и NAOH могут использоваться взаимозаменяемо для ряда приложений, хотя в промышленности NAOH предпочтительнее из -за его более низких затрат.
Катализатор процесса гидротермальной газификации
[ редактировать ]В промышленности KOH является хорошим катализатором для гидротермальной газификации процесса . В этом процессе он используется для повышения урожайности газа и количества водорода в процессе. Например, производство кока -колы (топливо) из угля часто производит много коксовых сточных вод. Для того, чтобы ухудшить его, суперкритическая вода используется для преобразования его в синтез, содержащие угарный газ , диоксид углерода , водород и метан . Используя адсорбцию качания давления , мы могли бы разделить различные газы, а затем использовать технологию мощности, чтобы преобразовать их в топливо. [ 18 ] С другой стороны, процесс гидротермальной газификации может ухудшить другие отходы, такие как осадок сточных вод и отходы с пищевых заводов.
Предшественник других соединений калия
[ редактировать ]Многие соли калия готовятся реакциями нейтрализации с участием Ко. Соли калия карбоната , цианида , перманганата , фосфата и различных силикатов получают путем обработки оксидов или кислот с KOH. [ 11 ] Высокая растворимость фосфата калия желательна в удобрениях .
Производство мягкого мыла
[ редактировать ]Опонирование более мягкие , жиров калия», которые с KOH используется для приготовления соответствующего « мыла чем более распространенное мыло, полученное на натрия . Из -за их мягкости и большей растворимости мыло калия требует меньше воды для разжижения и, таким образом, может содержать больше чистящего агента, чем мыло сжиженного натрия. [ 19 ]
Как электролит
[ редактировать ]
Водный гидроксид калия используется в качестве электролита в щелочных батареях на основе никеля - кадмия , никеля - водорода и диоксида марганца - цинка . Гидроксид калия предпочтительнее гидроксида натрия , поскольку его растворы более проводящие. [ 20 ] Никель -метал -гидридные батареи в Toyota Prius используют смесь гидроксида калия и гидроксида натрия. [ 21 ] Никелевые батареи также используют электролит гидроксида калия.
Пищевая промышленность
[ редактировать ]В пищевых продуктах гидроксид калия действует как загуститель пищи, управляющий агент PH и стабилизатор пищи. FDA рассматривает это, как правило, безопасным как прямой пищевой ингредиент при использовании в соответствии с хорошими производственными методами . [ 22 ] Это известно в системе e числа как E525 .
Нишевые приложения
[ редактировать ]Как и гидроксид натрия, гидроксид калия привлекает многочисленные специализированные приложения, практически все из которых опираются на его свойства как сильную химическую базу с последующей способностью ухудшать многие материалы. Например, в процессе, обычно называемом «химической кремацией» или « переселением », гидроксид калия ускоряет разложение мягких тканей, как животных, так и человека, оставляя только кости и другие твердые ткани. [ 23 ] Энтомологи, желающие изучить тонкую структуру насекомых анатомии , могут использовать 10% водный раствор KOH для применения этого процесса. [ 24 ]
В химическом синтезе выбор между использованием KOH и использованием NaOH руководствуется растворимостью или поддержанием качества полученной соли .
Коррозионные свойства гидроксида калия делают его полезным ингредиентом в агентах и препаратах, которые чистят и дезинфицируют поверхности и материалы, которые сами могут противостоять коррозии KOH. [ 17 ]
KOH также используется для полупроводникового изготовления чипа (например, анизотропное влажное травление ).
Гидроксид калия часто является основным активным ингредиентом в химических «очистке кутикулы», используемых при лечении маникюра .
Поскольку агрессивные основания, такие как KOH, повреждают кутикулу вала волос , гидроксид калия используется для химической помощи удалению волос из шкур животных. Шрамы в течение нескольких часов пропитываются в растворе KOH и воды, чтобы подготовить их к непрерывной стадии процесса загара . Этот же эффект также используется для ослабления человеческих волос в подготовке к бритье. Продукты Preshave и некоторые кремы для бритья содержат гидроксид калия, чтобы открыть кутикулу для волос и действовать как гигроскопический агент, чтобы привлечь и затянуть воду в стержень волос, что приводит к дальнейшему повреждению волос. В этом ослабленном состоянии волосы легче подстригаться бритвенным лезвием.
Гидроксид калия используется для идентификации некоторых видов грибов . 3–5% водный раствор KOH применяется к плоти гриба, и исследователь отмечает, изменяется ли цвет плоти. Определенные виды грибов , болетов , полипоров и лишайников [ 25 ] идентифицируются на основе этой реакции с изменением цвета. [ 26 ]
Безопасность
[ редактировать ]Гидроксид калия и его растворы представляют собой тяжелые раздражители кожи и другой ткани. [ 27 ]

Смотрите также
[ редактировать ]- Калий
- Газированная лайм
- Мыло из соленой воды - мыло моряков
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный Lide, Dr, ed. (2005). Справочник по химии и физике CRC (86 -е изд.). Boca Raton (FL): CRC Press. п. 4-80. ISBN 0-8493-0486-5 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон «Гидроксид калия» . Chemister.ru . Архивировано из оригинала 18 мая 2014 года . Получено 8 мая 2018 года .
- ^ Отто, HW; Сьюард, Р.П. (1964). «Фазовые равновесия в гидроксидной системе гидроксида калия» . J. Chem. Англ. Данные . 9 (4): 507–508. doi : 10.1021/je60023a009 .
- ^ Сьюард, RP; Мартин, К.Е. (1949). «Точка плавления гидроксида калия» . J. Am. Химический Соц 71 (10): 3564–3565. doi : 10.1021/ja01178a530 .
- ^ Сейделл, Атертон; Линке, Уильям Ф. (1952). Растворимость неорганических и органических соединений . Ван Ностранд . Получено 2014-05-29 .
- ^ Попов, К.; и др. (2002). " 7 ЧТО, 23 Что, 39 K и 133 CS ЯМР Сравнительное равновесие исследования гидроксидных комплексов катиона щелочных металлов в водных растворах. Первое числовое значение для формирования CSOH » . Неорганическая химическая связь . 3 (5): 223–225. DOI : 10.1016/S1387-7003 (02) 00335-0 . ISSN 1387-7003 . Получено 20 октября 2018 года .
- ^ Jump up to: а беременный Zumdahl, Steven S. (2009). Химические принципы 6 -е изд . Houghton Mifflin Company. п. A22. ISBN 978-0-618-94690-7 .
- ^ Jump up to: а беременный в Sigma-Aldrich Co. , гидроксид калия . Получено на 2014-05-18.
- ^ Jump up to: а беременный в Niosh Pocket Guide к химическим опасностям. "#0523" . Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH).
- ^ Чемберс, Майкл. «Chemidplus - 1310-58-3 - Kwyufkzdyynotn -uhfffaoysa -m - гидроксид калия [Jan: NF] - аналогичные структуры поиск, синонимы, формулы, ресурсные ссылки и другая химическая информация» . Chem.sis.nlm.nih.gov . Архивировано с оригинала 12 августа 2014 года . Получено 8 мая 2018 года .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Шульц, Хайнц; Бауэр, Гюнтер; Шахл, Эрих; Хагедорн, Фриц; Schmittinger, Peter (2005). «Соединения калия». Энциклопедия промышленной химии Уллмана . Вейнхейм, Германия: Wiley-VCH. Doi : 10.1002/14356007.a22_039 . ISBN 978-3-527-30673-2 .
- ^ Холмен, А. Ф; Wiberg, E. (2001). Неорганическая химия . Сан -Диего: академическая пресса. ISBN 978-0-12-352651-9 .
- ^ Уэллс, AF (1984). Структурная неорганическая химия . Оксфорд: Clarendon Press. ISBN 978-0-19-855370-0 .
- ^ Сейделл, Атертон; Линке, Уильям Ф. (1952). Растворимость неорганических и органических соединений . Ван Ностранд . Получено 2014-05-29 .
- ^ Платонов, Эндрю Y.; Курзин, Александр V.; Evdokimov, Andrey N. (2009). «Состав пара и жидких фаз в гидроксиде калия + реакционная система метанола при 25 ° С». J. раствор Chem . 39 (3): 335–342. doi : 10.1007/s10953-010-9505-1 . S2CID 97177429 .
- ^ WW Hartman (1923). " P -Cresol" . Органические синтезы . 3 : 37. doi : 10.15227/orgsyn.003.0037 ; Собранные объемы , вып. 1, с. 175 .
- ^ Jump up to: а беременный Römus Chemistry-lexicon, 9-е изд. (На немецком языке)
- ^ Чен, Фу; Li, Xiaoxiao; Qu, Junfeng; Ма, Цзин; Чжу, Цяньлин; Чжан, Шаолан (2020-01-13). «Газификация коксовых сточных вод в суперкритической воде, добавляя щелочную катализатор» . Международный журнал водородной энергии . 45 (3): 1608–1614. Bibcode : 2020ijhe ... 45.1608c . doi : 10.1016/j.ijhydene.2019.11.033 . ISSN 0360-3199 . S2CID 213336330 .
- ^ К. Шуман; К. Сикманн (2005). "Мыло". Энциклопедия промышленной химии Уллмана . Вейнхайм: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a24_247 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Д. Берндт; D. Spahrbier (2005). "Батареи". Энциклопедия промышленной химии Уллмана . Вейнхайм: Wiley-VCH. Doi : 10.1002/14356007.a03_343 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ «Toyota Prius Hybrid 2010 Модельное руководство по аварийной реагировании» (PDF) . Toyota Motor Corporation. 2009. Архивировано из оригинала (PDF) 2012-03-20.
- ^ «Сводка соединения для CID 14797 - гидроксид калия» . Pubchem.
- ^ Грин, Маргарет (январь 1952). «Быстрый метод очистки и окрашивания образцов для демонстрации кости». Огайо журнал науки . 52 (1): 31–33. HDL : 1811/3896 .
- ^ Томас Эйснер (2003). Ради любви к насекомым . Гарвардский университет издательство. п. 71
- ^ Эликс, JA ; Stocker-Wörgötter, Elfie (2008). «Глава 7: Биохимия и вторичные метаболиты». В Нэш III, Томас Х. (ред.). Биология лишайника (2 -е изд.). Нью -Йорк: издательство Кембриджского университета . С. 118–119. ISBN 978-0-521-69216-8 .
- ^ Тестирование химических реакций Архивировало 2009-10-15 на машине Wayback на mushromexpert.com
- ^ Гидроксид калия, Отчет о первоначальной оценке SIDS для SIAM 13. Берн, Швейцария, 6-9 ноября 2001 года. Архивировано 3 января 2018 года на машине Wayback от доктора Тали Лаханиски. Дата последнего обновления: февраль 2002 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]