Гидроокись калия. Гидроксид калия, характеристика, свойства и получение, химические реакции Что такое гидроксид калия

В промышленности гидроксид калия получают электролизом хлористого калия. Особенностью технологического оформления производства гидроксида калия является тот факт, что на аналогичных установках электролиза можно выпускать как едкий калий, 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 электролизеров на производство ранее выпускавшегося продукта…

ГИДРОКСИД КАЛИЯ: свойства и применение

Гидроксид калия (лат. Potassium hydroxide, «калиевый щёлок») - KOH. Тривиальные названия: едкое кали, каустический поташ, а также гидрат окиси калия, гидроокись калия, гидроксид калия, кали едкое, калиевая щелочь.

Свойства гидроксида калия
Бесцветные, очень гигроскопичные кристаллы. Водные растворы КОН имеют сильнощелочную реакцию. Гидрат окиси калия (кали едкое) получают диафрагменным электролизом раствора хлористого калия. Физические константы: Mr = 56,11, r = 2,04 г/см3, tпл = 404 °C, tкип = 1324 °C
Гидроксид калия продается в виде массивных блоков, хлопьевидной массы, гранул или небольших кусков, а также 40-50%-х растворов. Соединения калия менее распространены и поэтому более дороги, чем соответствующие соединения натрия. Они применяются только в тех случаях, когда необходим присущий им комплекс физико-химических свойств, не обеспечиваемый соединениями натрия.
Гидрат окиси калия негорюч и взрывобезопасен, по степени воздействия на организм относится к веществам 2-го класса. Едкое вещество, при попадании на кожу и слизистые оболочки, особенно глаза, вызывает тяжелые химические ожоги и хронические заболевания кожных покровов. Особенно опасно попадание в глаза.
Раствор гидрата окиси калия заливают в чистые стальные контейнеры или бочки вместимостью 100, 200 и 275 л. Твердый гидрат окиси калия упаковывают в чистые сухие стальные барабаны вместимостью 50-180 дм³. Продукт в виде чешуек допускается упаковывать в стальные барабаны вместимостью 50-180 дм³ с полиэтиленовыми вкладышами или в полиэтиленовые мешки.
В России технический гидрат окиси калия выпускают по ГОСТ 9285-78, химически чистый продукт выпускается согласно ГОСТ 24363-80. Иностранному продукту соответствует CAS 1310-58-3.
Ниже приведены технические характеристики жидкого и чешуированного гидроксида калия российского производства, а также характеристики импортного продукта.

Основные области потребления
Гидроксид калия является практически универсальным химическим соединением. Ниже приведены примеры материалов и процессы в которых он используется:
- нейтрализация кислот,
- алкалиновые батареи,
- катализ,
- моющие средства,
- буровые растворы,
- красители,
- удобрения,
- производство пищевых продуктов,
- газоочистка,
- металлургическое производство,
- перегонка нефти,
- различные органические и неорганические вещества,
- производство бумаги,
- пестициды,
- фармацевтика,
- регулирование pH,
- карбонат калия и другие калийные соединения,
- мыла,
- синтетический каучук.

Одна из важнейших областей применения гидроксида калия - производство мягкого мыла. Смеси калиевых и натриевых мыл используются для получения жидких мыл, моющих средств, шампуней, кремов для бритья, отбеливателей и некоторых фармацевтических препаратов. Другая важная область применения- производство различных солей калия. Например, перманганат калия получают путем сплавления диоксида марганца с каустическим поташем и последующего окисления образовавшегося манганата калия в электролизной камере. Дихромат калия можно получить аналогичным способом, хотя чаще его изготовляют сплавлением тонко измельченной хромитной руды с карбонатом или гидроксидом калия и воздействием на полученный хромат кислотой с образованием дихромата калия. Гидроксид калия также применяют вместе с каустической содой в производстве многих красителей и других органических соединений, а также как адсорбент газов, дегидратирующий агент, осадитель нерастворимых гидроксидов металлов, в щелочных аккумуляторах, для получения различных соединений калия.
Кроме того, гидроксид калия используется для обеззараживания сточных вод, в азотной промышленности для осушки газов, в резинотехнической промышленности в качестве «калийного мыла», предотвращающего слипание крошки каучука и др.

Жидкий технический гидроксид калия применяется при производстве удобрений, синтетического каучука, электролитов, реактивов, в медицинской промышленности.

Чешуированный гидроксид калия используется в производстве удобрений и синтетического каучука, в фармацевтической промышленности и в других отраслях.

Гидроокись калия техническая применяется для выщелачивания отливок стального литья, для поддержания в заданных пределах щелочности буровых растворов, для производства удобрений, синтетического каучука и в других отраслях.

Особенности и тенденции технологий производства
В промышленном масштабе гидроксид калия получают электролизом хлористого калия. Возможны три варианта проведения электролиза: электролиз с твердым асбестовым или полимерным катодом (диафрагменный и мембранный методы производства), электролиз с жидким ртутным катодом (ртутный метод производства). В ряду электрохимических методов производства самым легким 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 ртутным (ЗП КЧХК) и диафрагменным (Сода-Хлорат) методами.
Особенностью технологического оформления производства гидроксида калия является тот факт, что на аналогичных установках электролиза можно выпускать как едкий калий, 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 электролизеров 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 электролизерах в 2007 году.

Гидроксид калия относится к щёлочным веществам, и обладает выраженными эмульгирующими свойствами. Благодаря этой добавке, которая ещё известна под названиями “гидроокись калия”, “калиевый щёлок”, “каустический поташ”, и под кодом Е525, удаётся создавать однородные смеси из компонентов вроде с маслами или воды с . В обычном своём состоянии эти элементы не могут взаимодействовать в виде смеси, а за счёт добавления гидроксида калия образуют однородные текстуры.

Вещество считается безопасным для человека, поэтому его часто применяют в пищевой промышленности. Однако изготовление пищи – не единственная отрасль, в которой нашлось место гидроксиду калия.

Что из себя представляет добавка Е525 и как её получают

По своей химической структуре гидроксид калия – это сильная щёлочь, которая может использоваться и в сыпучем состоянии, и в виде раствора. Белый или бесцветный порошок с мелкими гранулами не имеет запаха и обладает хорошей растворимостью в воде. Кроме гранулированной формы, порошковое вещество может состоять из мелких хлопьев, шариков, крупинок.

Водный раствор, в свою очередь, отличается едким щёлочным запахом. Вкус у добавки выражено горький, с “мыльным” послевкусием. Кроме воды, вещество нормально растворяется в , эфирах. Раствор может сам становиться растворителем для некоторых органических материалов – бумаги, дерева, кожи. Кроме того, водный раствор способен корродировать стекло, а расплав оказывает аналогичное действие на фарфор и платину.

При температуре от 404 градусов Цельсия добавка начинает плавиться, а при 1324 градусах закипает. Гидроксид калия способен вступать в реакции с кислотными оксидами, кислотами и переходными металлами, а из-за своей высокой гигроскопичности сильно подвержен воздействию влаги.

Производители пищевых продуктов ценят добавку Е525 как эмульгатор для создания однородных смесей, а также как регулятор уровня кислотности, который способен устанавливать и поддерживать определённое значение кислотной среды в продукте.

Что касается получения добавки, существует несколько способов, наиболее часто используемых в промышленности. Процесс происходит посредством электролиза водных растворов хлорида калия.

Электролиз может осуществляться с использованием твёрдого асбестового или полимерного катода (мембранный способ), а также с использованием ртутного катода – этот механизм наиболее выгодный и распространённый, так как полученное в результате вещество содержит наименьшее количество примесей. Всё же безопасным и более предпочтительным для пищевой промышленности считается мембранный.

Сферы использования гидроксида калия

Начиная с 17-18 столетия вещество было известно своими очищающими свойствами: после воздействия на него высоких температур, с помощью гидроксида калия можно было производить очистку изделий и поверхностей из нержавейки.

Немного позже, в конце 19 века, когда отрасль производства пищевых продуктов начала усиленно пользоваться достижениями химии для улучшения свойств изготавливаемой продукции, на едкое кали обратили внимание как на эмульгатор и регулятор кислотности. На сегодняшний день его используют в таких целях:

• для создания и поддержания нужного уровня рН в шоколаде и продуктах на основе какао;
• для предохранения от потемнения, сохранения цвета и товарного вида замороженных овощей, особенно (как компонент обработки);
• для снятия шкурки и кожицы с овощей и фруктов;
• для проведения реакций рафинирования растительных масел ( , ) в качестве катализатора.

Может применяться для анизотропного травления кремния в кристаллах, а также для поглощения кислых газов вроде сероводорода или диоксида серы. С помощью гидроксида калия может происходить обеззараживание сточных вод.

Вещество является одним из наиболее важных элементов в химической промышленности и в производстве разнообразных продуктов широкого потребления, от батареек до сельскохозяйственных удобрений и смесей.

Вещество также используется и в других отраслях, процессах, материалах:

• алкалиновых батареях;
• моющих средствах;
• красителях;
• удобрениях;
• фармацевтике
• при получении вискозных нитей и волокон для обработки древесной целлюлозы;
• для обработки хлопковых тканей с целью придания им гигроскопичности.

Требования к таре для транспортировки и хранения

Добавка может содержаться только в герметичной упаковке, которая обладает устойчивостью к воздействию щёлочи. Это полиэтиленовые неокрашенные мешки, стальные барабаны с подкладом из фторопласта или полипропиленовых мешки с дополнительной устойчивой вставкой-мешком. В пластиковые банки и вёдра допустимо упаковывать мелкие партии вещества. Раствор гидроксида калия обычно хранится в стальных контейнерах или бочках.

Кроме того, вещество является негорючим, но взрывоопасным, и эту его особенность необходимо учитывать при выборе места для хранения.

Может ли добавка Е525 нанести вред здоровью человека

Однозначно на сегодняшний день известно только то, что вещество не приносит никакой пользы организму. В составе пищи количество щёлочной добавки настолько незначительно, что фактически никакой опасности она не представляет.

Проблемы может вызвать неосторожное обращение с концентрированным веществом: при попадании на кожу или слизистые ткани оно вызывает сильный химических ожог, а попадание добавки в глаза может закончится полной потерей зрения.

Для работы с калиевым щёлоком необходимо придерживаться техники безопасности: обязательно наличие защитной спецодежды, перчаток, маски, очков и специальной обуви.

Исследования, проведённые с использованием лабораторных животных показали, что постоянное употребление регулятора кислотности Е525 может стать причиной появления хронических заболеваний кожных покровов. Однако до сих пор нет установленной суточной нормы потребления добавки.

Вещество разрешено к использованию в процессе изготовления пищевых продуктов в России, Украине, Канаде, США и государствах Европейского союза. Сама по себе гидроокись калия представляет собой сильную щёлочь, поэтому при непосредственном контакте с чистой формой вещества человеку грозит опасность получения сильных ожогов и даже слепоты. В продуктах питания количество добавки настолько незначительно, что не причиняет здоровью вреда, более того, её разрешено использовать и в детском питании. Кроме изготовления еды, сфера использования гидроксида калия очень широка: это и производство различных моющих средств, химикатов, удобрений, бумаги, каучука, и перегонка нефти, и множество химических реакций разнообразного назначения, а также металлургические и буровые процессы.

Гидроксид калия – это щелочь, которую в пищевой промышленности называют добавкой Е525.

Другие часто встречающиеся названия гидроксида калия – это гидроокись калия, каустический поташ, калиевый щелок, едкое кали, potassium hydrate, сaustic potash, potassium hydroxide.

Применение гидроксида калия в качестве пищевой добавки разрешено в странах ЕС, в России, Украине.

Свойства гидроксида калия

Внешне гидроксид калия представляет собой кристаллические бесцветные палочки, шарики, хлопья.

Добавка Е525 плавится при температуре 404 °C, быстро впитывает влагу и поэтому требует создания особых условий хранения, растворяется в метаноле, этаноле и воде.

Гидроксид калия может растворять органические материалы.

Получение гидроксида калия проводят методом электролиза раствора калий хлора. На вещество воздействуют полимерным, асбестовым или ртутным катодом. Последний способ применяется чаще всего, хотя более безопасными считаются первые два способа получения гидроксида калия, не использующие ртуть.

Добавка Е525 считается сильным веществом, вступающим в бурную реакцию с оловом, алюминием, цинком, свинцом и кислотами.

В пищевой промышленности используют такое свойство гидроксида калия как способность влиять на кислотность продуктов. По сути, добавка Е525 – это регулятор кислотности.

Применение гидроксида калия

Если брать во внимание исключительно пищевую промышленность, то здесь, чаще всего, Е525 используют производители шоколада, какао и продукции из них.

Помимо этого, гидроксид калия может встречаться в составе продуктов детского питания, им обрабатывают замороженный картофель.

Калиевый щелок могут использовать в качестве вспомогательного средства на производстве овощной и фруктовой продукции – при помощи вещества очищают фрукты, овощи и корнеплоды.

В косметической промышленности гидроксид калия применяют для производства шампуней, мыла, отбеливателей, средств для бритья.

Вред гидроксида калия

Работая на производстве с добавкой Е525 нельзя забывать о том, что это все-таки щелочь, которая относится ко второму классу опасности. Гидроокись калия может разъедать кожу и слизистые, вызывая химические ожоги. Избыток гидроксида калия, то есть длительный контакт с веществом провоцирует появление хронических кожных заболеваний.

На производстве, применяющем гидроксид калия, должны быть предприняты серьезные меры предосторожности. Особенно опасен контакт щелочи с глазами человека – зафиксированы случаи полной потери зрения.

- (едкое кали, КОН), белое твердое вещество, получаемое в промышленности путем ЭЛЕКТРОЛИЗА ХЛОРИДА КАЛИЯ. Гидроксид калия является сильно щелочным веществом, используемым в производстве мыла и моющих средств. см. также ЩЕЛОЧЬ … Научно-технический энциклопедический словарь

Сущ., кол во синонимов: 1 кали (8) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

гидроксид калия - едкое кали — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом Синонимы едкое кали EN potassium hydroxide … Справочник технического переводчика

ГИДРОКСИД КАЛИЯ - едкое кали, КОН бесцветные кристаллы; плотностью 2120 кг/м3; tпл=380°С; растворимость в воде 52,8% при 20° С. Сильная щелочь, вызывающая ожоги на коже человека. Применяют в виде кипящего 30 50% ного водного раствора для очистки от… … Металлургический словарь

Гидроксид калия (едкое кали) - Гидроксид калия обычно получают электролизом растворов природного хлорида калия (товарная позиция 3104), но он может быть получен также каустификацией карбоната калия известковым молоком (образующим известковый поташ). Чистый гидроксид калия… … Официальная терминология

Гидроксид калия Общие Систематическое наименование Гидроксид калия Традиционные названия … Википедия

Гидроксид алюминия, вещество с формулой (а также … Википедия

Общие Систематическое наименование Гидроксид рубидия Традиционные названия едкая щёлочь едкий рубит Химическая формула RbOH Физические свойства Молярная масса 102,407 … Википедия

Всего в природе существует три класса неорганических соединений: соли, оксиды и гидроксиды. Также в отдельный класс выделяют такие вещества, как СІ2, І2 и подобные им, состоящие только из одного химического элемента.

Классификация гидроксидов

Это один из трех существующих классов неорганических соединений. Они делятся на кислоты, основания и амфотерные вещества. Первые состоят из катиона Н+ и аниона в виде кислотного остатка, к примеру, СІ-. Структура вторых включает в себя катион какого-либо металла, например, Са+, а также анион в виде гидроксильной группы ОН-. Последние характеризуются тем, что одновременно обладают химическими свойствами, присущими кислотам и основаниям. К таким гидроксидам можно отнести соединения алюминия и железа. Основания, как и другие неорганические вещества, можно разделить на группы в зависимости от их химической активности. Самыми сильными в этом плане считаются гидроксид калия и натрия, которые еще называют щелочами. Они быстро вступают в реакцию с различными веществами.

Физические свойства

Данное вещество в нормальных условиях (при комнатной температуре и невысоком давлении) пребывает в твердом агрегатном состоянии. Оно выглядит как небольшого размера кристаллы, которые не имеют цвета и запаха, хорошо растворимы в воде. Эти кристаллы обладают чрезвычайно высокой гигроскопичностью. Пребывая долго на открытом воздухе, они расплываются и превращаются в раствор, поглощая из атмосферы влагу. Такое же явление наблюдается и с гидроксидом натрия, гигроскопичность которого еще выше.

Другие названия гидроксида калия

В просторечье данное вещество именуется едким калием, а также каустическим поташем и калиевым щёлоком.

Химические свойства

Рассматриваемое вещество обладает всеми особенностями, которые характерны для оснований. Его щелочные свойства очень ярко выражены, как и у гидроксида натрия. При горении гидроксид калия выделяется оксид данного металла и вода. К2О имеет светло-желтую окраску.

Взаимодействие с солями

Соли — вещества, состоящие из катиона какого-либо металла и аниона, представленного кислотным остатком. Образуются они в основном при взаимодействии активных металов с кислотами. Происходит реакция замещения, при которой кроме соли образуется водород, выделяющийся в виде газа. При реакции с веществами данного класса образуется уже другая соль с содержанием калия, а также гидроксид какого-либо металла. Например, при взаимодействии данного вещества с хлоридом меди образуется гидроксид меди и хлорид калия, выпадающий в осадок. Для того чтобы провести такого рода реакцию, необходимо взять щелочь и хлорид меди в таких пропорциях, чтобы на две молекулы первого вещества приходилась одна второго, то есть соотношение полученных веществ будет таким: на одну молекулу гидроксида купрума две хлорида калия. Такого рода взаимодействия называются реакциями обмена. Чтобы они могли осуществляться, нужно соблюсти следующие условия: один из продуктов взаимодействия должен либо выпадать в осадок, либо испаряться в виде газа, либо становиться водой. Металл, входящий в состав соли, должен быть менее химически активным, нежели калий (все, кроме лития).

Реакции с кислотами

Все основания, в том числе и гидроксид калия, способны взаимодействовать с кислотами. Самая распространенная и часто используемая реакция — та, в которой участвует рассматриваемое вещество и серная кислота. Гидроксид калия в таком случае нужен в таком количестве, чтобы на одну молекулу кислоты приходилось две — данного соединения. При подобного рода реакции образуются такие вещества, как сульфат калия и вода в молярном соотношении один к двум. Подобный химический процесс активно используется в промышленности, так как полученный продукт широко применяется повсеместно.

Что будет, если добавить его к оксиду?

В таком случае также произойдет, по сути, реакция обмена. К примеру, если смешать гидроксид калия и диоксид железа в молярном соотношении два к одному, можно получить гидроксид (ІІ) ферума, выпадающий в темно-зеленый осадок, а также оксид калия в таких пропорциях, что на одну молекулу первого вещества будет приходиться одна второго.

Основные способы получения гидроксида калия

В промышленности чаще всего его добывают путем электролиза раствора калий хлорида. Получение гидроксид калия — это процесс, при котором кроме добываемого вещества образуются Н 2 и СІ 2 .

Использование в промышленности

В основном данное вещество используется в сфере изготовления мыла и других чистящих средств. В этом процессе используется реакция рассматриваемого соединения с каким-либо жиром. Для такой же цели можно использовать и гидроксид натрия. Также рассматриваемое в этой статье вещество широко применяется в химической промышленности для получения разнообразных соединений калия, в первую очередь — его сульфата.

Реакция, при которой он образуется, была рассмотрена нами выше. В этой же сфере его используют как соединение, поглощающее газы, такие как сероводород, диоксид серы, углекислый газ. Также он выступает в роли осушителя благодаря своим высоким гигроскопическим свойствам. Его можно использовать для определения уровня концентрации кислот в растворе. Кроме того, гидроксид применяется и в пищевой промышленности. Здесь его используют в качестве пищевой добавки Е525. Он выступает регулятором кислотности. Встретить его можно в составе какао, шоколада и других аналогичных продуктов. Применяют гидроксид калия при обработке целлюлозы, для получения вискозы, используют в щелочных аккумуляторах, добавляют в состав средств для мытья посуды или очистки разных поверхностей, для обработки хлопковой ткани и придания ей большей гигроскопичности.

Соединения калия, получаемые из его гидроксида, и их применение

Чаще всего рассматриваемое вещество используется для того, чтобы добыть сульфат калия, который применяется в качестве удобрения. Им подкармливают растения во время вегетационного периода. Также он применяется как эмульгатор в пищевой промышленности — он дает возможность получить однородную массу, состоящую из компонентов, которые не смешиваются при обычных условиях. Для его обозначения используют маркировку Е515. Также он может, как и гидроксид калия, выступать в качестве регулятора кислотности. Сульфат часто используют как заменитель соли. Кроме того, данное вещество находит свое применение в фармакологии при производстве биологически активных добавок, а также при изготовлении красителей. Кроме этого, его используют и в стекольной промышленности.

Гидроксид калия и человеческий организм

В виде концентрированного раствора данное химическое соединение является опасным для живых организмов. Попадание его на кожу или слизистые оболочки может привести к серьезным поражениям. Концентрированный раствор гидроксида калия причиняет более сильные ожоги, чем кислоты. Также он способен растворять многие органические соединения. Данное вещество относят ко второму классу опасности, то есть при работе с ним необходимо соблюдать особые правила. Избыточное количество гидроксид калия в организме приводит к возникновению новых кожных заболеваний или обострению хронических.