HYDROXID DRASELNÝ: STRUKTURA, VLASTNOSTI, POUŽITÍ - CHEMIE - 2025

Hydroxidu draselného je bílá krystalická pevná látka anorganická. Jeho chemický vzorec je KOH. Jeho krystaly snadno absorbují vodu ze vzduchu, proto se říká, že je to hygroskopická sloučenina. Je to silná báze a absorbuje oxid uhličitý (CO ₂) z okolního prostředí.

Průmyslově se vyrábí elektrolýzou chloridu draselného (KCl). Z důvodů úspory energie a čistoty produktu se v této metodě používají rtuťové (Hg) buňky.

Perličky hydroxidu draselného (KOH). Nebyl poskytnut žádný strojově čitelný autor. Walkerma předpokládá (na základě nároků na autorská práva). Zdroj: Wikipedia Commons

Po mnoho let však došlo k obavám z kontaminace rtutí, která byla tímto procesem způsobena. Vypouštění odpadních vod obsahujících rtuť do životního prostředí je přísně zakázáno. Existují i ​​jiné procesy, jako je bránice a membrána, ale rtuť je výhodná, protože vytváří 50% čistý roztok KOH.

K dispozici jsou také ne-elektrochemické procesy, jako je rozklad dusitanu draselného (KNO ₂) v přítomnosti oxidu železitého (Fe ₂ O ₃).

Roztoky KOH získané v průmyslových procesech se odpaří, aby se dosáhlo 90-95% KOH. Zbytkový obsah 5 až 10% vody je vázán na KOH ve formě hydroxidu draselného monohydrátu (KOH.H ₂ O).

Vzhledem ke svým žíravým vlastnostem a silné zásaditosti má velmi rozmanité použití. Slouží mimo jiné jako surovina v mýdlech a pracích prostředcích, tiskařských barvách nebo kosmetice. Používá se také k praní průmyslových plynů, při detekci plísní mikroskopem a má uplatnění v potravinářském průmyslu.

Přestože se jedná o velmi stabilní sloučeninu, je klasifikována jako žíravá. S ním se musí zacházet opatrně, protože může způsobit popálení očí, kůže a sliznic.

Struktura

KOH krystal je při běžné teplotě monoklinický, přičemž každý atom draslíku (K) je obklopen zkresleným oktaedronem atomů kyslíku (O). Hydroxylové skupiny (OH) zase tvoří řetězec ve formě cik-cak vázaný vodíky, kde vzdálenosti OO jsou 3,35 A, což vylučuje jakékoli významné vodíkové vazby.

Krystalická struktura KOH při běžných teplotách. Modrá: Draslík, Červená: Kyslík, Bílá: Vodík. Benjah-bmm27. Zdroj: Wikipedia Commons

Při vysokých teplotách má KOH krychlovou formu.

Nomenklatura

- Hydroxid draselný.

- Žíravý potaš.

- Hydrát draselný.

- Draselné bělidlo.

Vlastnosti

Fyzický stav

Bílá krystalická pevná látka.

Molekulární váha

56,106 g / mol.

Bod tání

380 ° C; Bylo také hlášeno 406 ºC (liší se podle obsahu vody). Technická jakost (90-92% KOH) taje při přibližně 250 ° C.

Bod varu

1327 ° C

Hustota

2,044 g / cm ³

Rozpustnost

Rozpustný ve studené vodě (107 g / 100 ml při 15 ° C) a v horké vodě (178 g / 100 ml při 100 ° C). Jeho rozpuštění ve vodě je velmi exotermický proces, to znamená, že se vytváří velké množství tepla.

Rozpustný v alkoholech. Rozpustný v glycerinu. Nerozpustný v etheru.

pH

13,5 (v 0,1 molárním vodném roztoku).

Další vlastnosti

Jeho krystaly jsou delikulární nebo hygroskopické, což znamená, že absorbuje vodu ze vzduchu. Je také snadno absorbuje CO ₂ ze vzduchu.

Jeho chemické reakce jsou charakteristikou silné báze. Ve vodném roztoku reaguje s jakoukoli slabou kyselinou za vzniku draselné soli kyseliny. Například, reaguje s kyselinou uhličitou (H ₂ CO ₃), nebo s oxidem uhličitým (CO ₂) na hydrogenuhličitan forma draselný nebo uhličitan.

Reakce s alkoholem za vzniku alkoxidy draselné, nebo se sirovodíkem H ₂ S na sulfid forma draselný nebo hydrogensulfidu.

Ve vodných systémech tvoří KOH různé hydráty: mono-, di- a tetrahydráty.

Vodné roztoky KOH jsou bezbarvé, silně zásadité, mýdlové a žíravé. Je to žíravý materiál, pevný i v roztoku.

Není hořlavý, ale při zahřátí do rozkladu uvolňuje toxické a korozivní výpary K ₂ O.

To způsobuje vážné popáleniny očí, kůže a sliznice a do styku s kovy, jako je hliník, cín, olovo nebo zinek, může generovat vývoj plynného vodíku (H ₂), který je vysoce hořlavý.

Teplo, které přichází do styku s vlhkostí nebo jinými látkami, může vytvářet dostatečné množství tepla pro vznícení hořlavých materiálů.

Aplikace

Při výrobě jiných sloučenin draslíku

Hydroxid draselný se používá jako surovina pro chemický a farmaceutický průmysl. Používá se uhličitan draselný produkty (K ₂ CO ₃), manganistan draselný (KMnO ₄), fosforečnan draselný (K ₃ PO ₄), křemičitanu draselného (K ₂ SiO ₃) a kyanidu draselného (KCN), mimo jiné. sloučeniny.

V různých aplikacích

KOH s vysokou čistotou má uplatnění při výrobě pesticidů, syntéze inkoustů a barviv, chemikálií pro gumy, ve fotografii jako alkalické foto vývojky, jako elektrolyt v alkalických bateriích a palivových článcích, při elektrolýze vody, při galvanizaci. nebo galvanické pokovování, litografie atd.

Technická třída KOH se používá jako surovina v průmyslu saponátů a mýdel; ve výrobě kosmetiky, skla a textilu; odsiřování ropy; jako sušící činidlo a v odstraňovačích barev a laků, mezi jinými aplikacemi.

Je také užitečný jako žíravina v dřevařském průmyslu, při merceraci bavlny, v analytické chemii pro alkalimetrické titrace, v organické syntéze a při úpravě vody.

V lékařských aplikacích

V medicíně se používá při montáži za mokra při přípravě klinických vzorků k mikroskopické vizualizaci plísní a dalších houbových prvků v kůži, vlasech, nehtech.

Přípravek KOH se používá k vyčeření klinického materiálu tak, aby houbové prvky byly snáze vidět.

Fragment z klinického vzorku se přidá do části 10% roztoku KOH na sklíčku. Poté se zakryje krycím předmětem a nechá se stát při pokojové teplotě, aby hostitelské buňky mohly trávit. Nakonec je pozorována pod mikroskopem.

Mikroskop. Obrázek Konstantin Kolosov. Zdroj: Pixabay

Na druhé straně je KOH ve formě topického roztoku účinný při léčbě bradavic.

V kosmetickém průmyslu

Používá se v některých přípravcích na nehty, holicích krémech a mýdlech, protože díky své žíravé vlastnosti je velmi účinný při rozkladu nebo odstraňování měkkých tkání a odstraňování vlasů.

Mýdla Obrázek rituálu. Zdroj: Pixabay

V zemědělství

Používá se v hnojivech a jiných zemědělských produktech, jako jsou herbicidy a pesticidy.

V průmyslových chemických procesech

KOH je užitečný při čištění a při praní nebo čištění průmyslových plynů, zejména pokud je vyžadováno odstranění kyseliny.

Například, vzhledem k jeho snadné reakce s CO ₂, se používá k absorbování tohoto plynu. Dále je vhodný pro reakci s kyselinami, což je důvod, proč se používá k odstranění sirovodíku (H ₂ S). A podobně odstranit oxidy dusíku.

Průmyslový proces. Obrázek Michael Gaida. Zdroj: Pixabay

V potravinářském průmyslu

Používá se k úpravě pH jako stabilizátoru a zahušťovadla v potravinářském průmyslu.

Byl považován americkým úřadem pro potraviny a léčiva nebo FDA (pro jeho zkratku anglického úřadu pro potraviny a léčiva) za přímou složku v potravinách pro člověka za předpokladu, že se používá za podmínek souvisejících se správnou výrobní praxí..

Při získávání bionafty

Bionafta je náhrada kapalného paliva za naftu nebo naftu. Vyrábí se z rostlinných olejů nebo živočišných tuků. KOH se používá jako katalyzátor při výrobě bionafty.

Nedávné studie

Již několik let se věnuje pozornost znečištění moří plastovým odpadem, který ovlivňuje více než 550 druhů mořských živočichů, a to jak požitím plastu, tak i zachycením v odpadu.

Z tohoto důvodu se provádějí pokusy o nalezení metod, které umožňují zpracování vzorků z trávicího traktu zvířat, rozpuštění organického materiálu, ale bez rozpuštění plastů požívaných vzorky.

V tomto smyslu bylo zjištěno, že použití roztoků KOH k oddělení plastů od organické hmoty je praktická a účinná metoda, která může být velmi užitečná při kvantitativních studiích požití plastů divokou mořskou faunou.

Reference

1. Mahmoud A. Ghannoum a Nancy C. Isham. (2009). Dermatofyty a dermatofytózy. In Clinical Mycology. Druhé vydání. Obnoveno z sciposedirect.com.
2. Kühn, S. a kol. (2016). Použití roztoku hydroxidu draselného (KOH) jako vhodného přístupu k izolaci plastů požívaných mořskými organismy. V Bulletinu o znečišťování moře. Obnoveno z sciposedirect.com.
3. Cotton, F. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chemie. Čtvrté vydání. John Wiley a synové.
4. Kirk-Othmer (1994). Encyklopedie chemické technologie. Svazek 19. Čtvrté vydání. John Wiley a synové.
5. Ullmannova encyklopedie průmyslové chemie. (1990). Páté vydání. Svazek A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
6. Národní lékařská knihovna. (2019). Hydroxyd draselný. Obnoveno z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Krisada Noiroj, et al. (2009). Srovnávací studie KOH / Al ₂ O ₃ a KOH / Nikoli katalyzátorů pro výrobu bionafty prostřednictvím transesterifikace z palmového oleje. V obnovitelné energii. Obnoveno z sciposedirect.com.