Гидроксид калия

Гидроксид калия
Общие
Систематическое наименование	Гидроксид калия
Традиционные названия	Гидроксид калия, кали едкое[1], каустический поташ, едкий калий
Хим. формула	KOH
Рац. формула	KOH
Физические свойства
Состояние	твёрдое
Молярная масса	56,1056 г/моль
Плотность	2,044 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	405 °C
• кипения	1325 °C
Энтальпия
• образования	−425,8 кДж/моль
• плавления	7,5 кДж/моль
• кипения	128,9 кДж/моль
Давление пара	1 ± 1 мм рт.ст.[2]
Химические свойства
Растворимость
• в воде	107 г / 100 мл (15 °C)
• в спирте	38,7 (28 °C)
Оптические свойства
Показатель преломления	1.409
Классификация
Рег. номер CAS	1310-58-3
PubChem	14797
Рег. номер EINECS	215-181-3
SMILES	[K+].[OH-]
InChI	InChI=1S/K.H2O/h;1H2/q+1;/p-1 KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M
Кодекс Алиментариус	E525
RTECS	TT2100000
ChEBI	32035
Номер ООН	1813
ChemSpider	14113
Безопасность
Предельная концентрация	0,5 мг/м³
ЛД50	149,92 мг/кг
Токсичность	ирритант, высокотоксичен
Пиктограммы СГС
NFPA 704	0 3 0 ALK
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Гидрокси́д ка́лия (лат. Kalii hydroxidum) — неорганическое соединение с химической формулой KOH. Бесцветные, очень гигроскопичные кристаллы, но гигроскопичность меньше, чем у гидроксида натрия. Водные растворы KOH имеют сильнощелочную реакцию. Получают электролизом растворов хлорида калия (KCl), применяют в производстве жидких мыльных средств, для получения различных соединений калия, для получения загустителей для некоторых видов густых мазеобразных смазок, используемых в различных механизмах.

Тривиальные названия: едкое кали^[1], каустический поташ, а также гидрат окиси калия, гидроокись калия, калиевая щёлочь^[3], калиевый щёлок.

Имеет вид бесцветных кристаллов. Может находиться в двух различных модификациях: моноклинной, устойчивой до 247 °C и кубической, аналогичной таковой у хлорида натрия (a = 0,533 нм, z = 4, пространственная группа Fm3m). Температура плавления 405 °C, кипения 1325 °C, плотность 2,044 г/см³. Хорошо растворим в воде — 107 г / 100 мл (15 °C)^[4][5], при растворении в воде жидкость нагревается.

• Взаимодействие с некоторыми солями с образованием нового основания и новой соли (при условии соблюдения правила Бертолле)

${\displaystyle {\ce {3 KOH + AlCl3 -> 3KCl + Al(OH)3}}}$

${\displaystyle {\ce {2 KOH + MgSO4 -> K2SO4 + Mg(OH)2}}}$

• Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации):

${\displaystyle {\ce {KOH + HCl -> KCl + H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {2KOH + H2SO4 -> K2SO4 + 2H2O}}}$

• Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием соли и воды:

${\displaystyle {\ce {2KOH + CO_2 -> K_2CO_3 + H_2O}}}$

${\displaystyle {\ce {2KOH + SO_3 -> K_2SO_4 + H_2O}}}$

• Взаимодействие с некоторыми непереходными металлами в растворе с образованием комплексной соли и водорода:

${\displaystyle {\ce {2Al + 2KOH + 6H2O -> 2K [Al(OH)4] + 3H2 ^}}}$

Гидроксид калия получают электролизом растворов KCl, обычно с применением ртутных катодов, что даёт продукт высокой чистоты, не содержащий примеси хлоридов:

${\displaystyle {\ce {2KCl + 2H_2O -> 2KOH + H_2 ^ + Cl_2 ^}}}$

Электролиз расплава протекает по следующему уравнению:

${\displaystyle {\ce {4KOH -> 4K + 2H2O + O2}}}$

Именно так впервые были получены чистые натрий и калий британским химиком Г. Дэви.

Гидроксид калия является практически универсальным химическим соединением. Ниже приведены примеры материалов и процессы, в которых он используется:

• нейтрализация кислот,
• аккумуляторы и гальванические элементы - раствор KOH применяется в качестве электролита, например, в серебряно-цинковых и никель-кадмиевых аккумуляторах,
• катализ,
• моющие средства - калиевые мыла (стеарат калия и другие калийные соли жирных кислот - являются ПАВ),
• буровые растворы,
• красители,
• удобрения,
• производство пищевых продуктов,
• газоочистка,
• металлургическое производство,
• переработка нефти,
• некоторые консистентные смазки содержат калийные соли жирных кислот - калийный мыльный загуститель,
• различные органические и неорганические вещества,
• целлюлозно-бумажное производство,
• пестициды,
• фармацевтика,
• регулирование pH,
• карбонат калия и другие калийные соединения,
• мыла,
• синтетический каучук^[3].

В пищевой промышленности обозначается как пищевая добавка E525. Используется как регулятор кислотности, в качестве осушителя и средства для снятия кожицы с овощей, корнеплодов и фруктов. Он также используется в качестве катализатора в некоторых реакциях.

Также используется для получения метана, поглощения кислотных газов и обнаружения некоторых катионов в растворах.

Популярное средство в производстве косметической продукции, вступая в реакцию с жирными маслами, расщепляется и омыливает при этом масла.

В качестве агента для растворения засоров канализационных труб, в виде сухих гранул или в составе гелей (наряду с гидроксидом натрия). Гидроксид калия дезагрегирует засор и способствует лёгкому продвижению его далее по трубе.

В циркониевом производстве используется для получения обесфторенного гидроксида циркония.

В сфере промышленной мойки продукты на основе гидроксида калия, нагретые до 50-60 °С, применяются для очистки изделий из нержавеющей стали от жира и других масляных веществ, а также остатков механической обработки.

Используется в качестве электролита в щелочных (алкалиновых) батарейках.

Также применяется в ресомации — альтернативном способе «захоронения» тел.

5 % раствор гидроксида калия используется в медицине для лечения бородавок^[6].

В фотографии используется, как компонент проявителей, тонеров, индикаторов тиосульфатов и для удаления эмульсии с фотографических материалов^[7].

В промышленном масштабе гидроксид калия получают электролизом хлористого калия.

Возможны три варианта проведения электролиза:

• электролиз с твёрдым асбестовым катодом (диафрагменный метод производства),
• электролиз с полимерным катодом (мембранный метод производства),
• электролиз с жидким ртутным катодом (ртутный метод производства).

В ряду электрохимических методов производства самым лёгким 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 мембранным (ООО «Сода-Хлорат») методом.

Особенностью технологического оформления производства гидроксида калия является тот факт, что на аналогичных установках электролиза можно выпускать как едкое кали, 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 электролизёров 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 электролизёрах в 2007 году^[3].

Гидроксид калия — едкое, токсичное вещество, обладающее ярко выраженными щелочными свойствами. По степени воздействия на человеческий организм оно относится к веществам 2-го класса опасности. В чистом виде действует на кожу и слизистые оболочки прижигающим образом. Особенно опасным считается попадание (больших) частиц гидроксида калия в глаза. Поэтому все работы с этим веществом должны проводиться в резиновых перчатках и очках. Гидроксид калия разрушает бумагу, кожу и другие материалы органического происхождения.

Предельно допустимая концентрация аэрозоля гидроксида калия в воздухе рабочих помещений составляет 0,5 мг/м³ в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76.

Гидроксид калия не горюч, пожаро- и взрывобезопасен.

• Щелочные металлы
• Оксид калия
• Пероксид калия
• Надпероксид калия
• Щёлочи
• Гидроксид лития
• Гидроксид натрия
• Гидроксид рубидия
• Гидроксид цезия
• Пищевые добавки

• Гурлев Д.С. Справочник по фотографии (обработка фотоматериалов). — Киев: Тэхника, 1988.
• Степин Б. Д. Калия гидроксид // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2: Даффа — Меди. — С. 287. — 671 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-035-5.

• КА́ЛИЯ ГИДРОКСИ́Д : [арх. 3 января 2023] / Г. В. Зимина // Исландия — Канцеляризмы. — М. : Большая российская энциклопедия, 2008. — С. 525. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 12). — ISBN 978-5-85270-343-9.