پتاسیم هیدروکسید چیست؟ همه چیز درباره هیدروکسید پتاسیم (2020)

هیدروکسید پتاسیم

هیدروکسید پتاسیم یا پتاسیم هیدروکسید یک ترکیب غیر آلی با فرمول K OH است و معمولاً پتاس کاستیک نامیده می شود.

همراه با هیدروکسید سدیم (NaOH) ، این جامد بی رنگ یک پایه قوی نمونه اولیه است . این دارای کاربردهای صنعتی و طاقچه بسیاری است که بیشتر آنها از خاصیت سوزاننده و واکنش پذیری آن در برابر اسیدها بهره می برند . در سال 2005 حدود 700000 تا 800،000 تن تولید شده است. KOH به عنوان پیشگام بیشتر صابونهای نرم و مایع و همچنین بسیاری از مواد شیمیایی حاوی پتاسیم قابل توجه است . این یک جامد سفید است که به طور خطرناکی خورنده است. بیشتر نمونه های تجاری حدوداً 90٪ خالص ، باقی مانده آب و کربناتها است.

خصوصیات و ساختار

هیدروکسید پتاسیم معمولاً به صورت گلوله های شفاف فروخته می شود که به دلیل رطوبت ساز بودن KOH در هوا چسبناک می شود . در نتیجه ، KOH معمولاً حاوی مقادیر مختلف آب است (و همچنین کربنات ها – به زیر مراجعه کنید). انحلال آن در آب به شدت گرمازا است . محلول های آبی غلیظ را گاهی اوقات ماده مخدر پتاسیم می نامند . حتی در دمای بالا، KOH جامد به راحتی از دست نمی دهد.

هیدروکسید پتاسیم

ساختار

در دماهای بالاتر ، KOH جامد در ساختار بلور NaCl متبلور می شود . گروه OH به سرعت یا به طور تصادفی بی نظم است به طوری که گروه OH  به طور موثر یک آنیون کروی به شعاع 1.53 Å (بین Cl و Fدر اندازه). در دمای اتاق، OH  گروه دستور داده و محیط زیست در مورد K+مراکز تحریف شده است ، با K+ oفواصل از 2.69 تا 3.15 Å بسته به جهت گیری گروه OH بستگی دارد. KOH به شکل یک سری از بلوری هیدرات ، یعنی مونو هیدرات KOH •  H 2 O از دی هیدرات KOH • 2 H 2 O و KOH • 4 H 2 O .

پایداری حرارتی

مانند NaOH ، KOH از ثبات حرارتی بالایی برخوردار است . گازی گونه است دیمری . به دلیل پایداری بالا و نقطه ذوب نسبتاً کم ، غالباً به صورت گلوله یا میله ذوب می شود ، فرمهایی که سطح کمی دارند و خاصیت هندسی مناسب دارند.

واکنشها

خاصیت اساسی ، حلالیت و خشک کن

درباره 121 گرم از KOH حل در 100 میلی لیتر آب در دمای اتاق، که در تضاد با 100 گرم / 100 میلی لیتر برای سود. بنابراین بر اساس مولی ، NaOH کمی بیشتر از KOH محلول است. الکل های با وزن مولکولی پایین مانند متانول ، اتانول و پروپانول ها نیز حلال های عالی هستند . آنها در تعادل اسید و باز شرکت می کنند. در مورد متانول ، متوکسید پتاسیم (متیلات) تشکیل می شود:

KOH + CH 3 OH{\ displaystyle {\ ce {<= >>}}}CH 3 OK + H

به دلیل میل زیاد آن به آب ، KOH به عنوان ماده خشک کننده در آزمایشگاه عمل می کند. این ماده اغلب برای خشک کردن حلالهای اساسی بخصوص آمینها و پیریدینها استفاده می شود .

به عنوان هسته ای در شیمی آلی

KOH ، مانند NaOH ، به عنوان منبع OH  یک آنیون بسیار هسته ای عمل می کند که به پیوندهای قطبی هم در مواد معدنی و هم در مواد آلی حمله می کند. استرهای آبی KOH را صابون می کند: 

KOH + RCOOR ‘C RCOOK + R’OH

وقتی R یک زنجیره بلند است ، این محصول را صابون پتاسیم می نامند . این واکنش با احساس “چربی” KOH هنگام لمس ایجاد می شود – چربی های پوست به سرعت به صابون و گلیسرول تبدیل می شوند .

از KOH مذاب برای جابجایی هالیدها و سایر گروههای ترک استفاده می شود . این واکنش به ویژه برای معرفهای معطر مفید است تا فنلهای مربوطه را بدهند.

واکنش با ترکیبات غیر آلی

KOH مکمل واکنش آن در برابر اسیدها ، به اکسیدها حمله می کند . بنابراین، سیلیس 2 است KOH حمله به پتاسیم سیلیکات محلول است. KOH با دی اکسید کربن واکنش داده و بی کربنات می دهد :

KOH + CO 2 → KHCO 3

ساخت

از نظر تاریخی ، KOH با افزودن کربنات پتاسیم به محلول قوی هیدروکسید کلسیم ( آهک ذوب شده ) ساخته می شد. واکنش متاتز نمک منجر به رسوب کربنات کلسیم جامد می شود و هیدروکسید پتاسیم را در محلول می گذارد:

Ca (OH) 2 + K 2 CO 3 → CaCO 3 + 2 KOH

با فیلتر کردن کربنات کلسیم رسوبی و جوشاندن محلول ، هیدروکسید پتاسیم (“پتاس کلسینه یا سوزاننده”) بدست می آید. این روش تولید هیدروکسید پتاسیم تا اواخر قرن 19 غالب باقی مانده است ، که تا حد زیادی توسط روش فعلی الکترولیز محلول های کلرید پتاسیم جایگزین شد. این روش مشابه ساخت هیدروکسید سدیم است (به فرآیند کلرالکالی مراجعه کنید ):

2 KCl + 2 H 2 O → 2 KOH + Cl 2 + H 2

گاز هیدروژن به عنوان محصول جانبی روی کاتد تشکیل می شود . همزمان ، یک اکسیداسیون آندی از یون کلرید اتفاق می افتد ، و گاز کلر را به عنوان محصول جانبی تشکیل می دهد. جداسازی فضاهای آندی و کاتدی در سلول الکترولیز برای این فرآیند ضروری است.

استفاده می شود در…

از KOH و NaOH می توان برای تعدادی از کاربردها به جای یکدیگر استفاده کرد ، اگرچه در صنعت ، NaOH به دلیل هزینه پایین ترجیح داده می شود.

پیش ماده سایر ترکیبات پتاسیم 

بسیاری از نمک های پتاسیم با واکنش های خنثی سازی مربوط به KOH تهیه می شوند. نمک های پتاسیم کربنات ، سیانور ، پرمنگنات ، فسفات و انواع سیلیکات ها با تصفیه اکسیدها یا اسیدها با KOH تهیه می شوند. حلالیت زیاد فسفات پتاسیم مطلوب است .

تولید صابون های نرم 

صابونی از چربی با KOH استفاده برای تهیه مربوط به “پتاسیم صابون “، که نرم تر از شایع تر سدیم صابون هیدروکسید مشتق شده است. صابون های پتاسیم به دلیل نرمی و حلالیت بیشتر ، به آب کمتری برای مایع شدن احتیاج دارند و بنابراین می توانند ماده تمیز کننده بیشتری نسبت به صابون های سدیم مایع داشته باشند.

به عنوان الکترولیت

هیدروکسید پتاسیم آبی به عنوان الکترولیت در باتری های قلیایی مبتنی بر نیکل – کادمیوم ، نیکل – هیدروژن و دی اکسید منگنز – روی استفاده می شود . هیدروکسید پتاسیم به هیدروکسید سدیم ترجیح داده می شود زیرا محلول های آن رساناتر هستند. باتری های نیکل متال هیدرید در تویوتا پریوس استفاده از ترکیبی از هیدروکسید پتاسیم و سدیم هیدروکسید. باتری های نیکل-آهن همچنین از الکترولیت هیدروکسید پتاسیم استفاده می کنند.

مطالعه بیشتر: سولفات منگنز

صنایع غذایی

در محصولات غذایی، هیدروکسید پتاسیم به عنوان غلیظ کننده مواد غذایی، عامل کنترل pH و تثبیت کننده غذا عمل می کند. FDA آن را در نظر (به عنوان یک ماده غذایی انسان مستقیم) به طور کلی امن زمانی که با “خوب” تولید شرایط عمل استفاده توام. در سیستم شماره E به E525 معروف است .

برنامه های کاربردی طاقچه

مانند هیدروکسید سدیم ، هیدروکسید پتاسیم برنامه های تخصصی بی شماری را به خود جلب می کند ، تقریباً همه آنها به ویژگی های آن به عنوان یک پایه شیمیایی قوی و در نتیجه توانایی تخریب بسیاری از مواد متکی هستند. به عنوان مثال ، در فرآیندی که معمولاً به عنوان “سوزاندن شیمیایی” یا ” تجدید ” نامیده می شود ، هیدروکسید پتاسیم تجزیه بافت های نرم ، اعم از حیوان و انسان را تسریع می کند تا فقط استخوان ها و سایر بافت های سخت را پشت سر بگذارد. حشره شناسان که مایل به مطالعه ساختار خوب آناتومی حشرات هستند ، ممکن است از یک محلول آبی 10٪ KOH برای استفاده از این فرآیند استفاده کنند.

در سنتز شیمیایی ، انتخاب بین استفاده از KOH و استفاده از NaOH با حلالیت یا حفظ کیفیت نمک حاصل هدایت می شود .

خواص خورنده هیدروکسید پتاسیم آن را به یک ماده مفید در مواد و آماده سازی هایی تبدیل می کند که سطوح و موادی را که خود می توانند در برابر خوردگی توسط KOH مقاومت کنند ، تمیز و ضد عفونی می کنند. KOH همچنین برای ساخت تراشه نیمه هادی استفاده می شود. هیدروکسید پتاسیم اغلب ماده اصلی فعال در “پاک کننده های کوتیکول” شیمیایی است که در درمان های مانیکور استفاده می شود.

از آنجا که بازهای تهاجمی مانند KOH به کوتیکول ساقه مو آسیب می رساند ، از هیدروکسید پتاسیم برای کمک شیمیایی به از بین بردن موهای پوست حیوانات استفاده می شود. پوست ها برای چند ساعت در محلول KOH و آب خیسانده می شوند تا آنها را برای مرحله لخت شدن فرآیند برنزه سازی آماده کند . همین اثر برای تضعیف موی انسان در آماده سازی برای اصلاح نیز استفاده می شود. محصولات پیش اصلاح و برخی کرم های اصلاح حاوی هیدروکسید پتاسیم برای باز کردن کوتیکول مو و همچنین به عنوان یک ماده رطوبت زا برای جذب و تحمیل آب به ساقه مو عمل می کنند و باعث آسیب بیشتر به مو می شوند. در این حالت ضعیف ، موها به راحتی توسط تیغ تراشیده می شوند.

از هیدروکسید پتاسیم برای شناسایی برخی از گونه های قارچ استفاده می شود . یک محلول آبی 3-5٪ KOH به گوشت قارچ استفاده می شود و محقق متوجه می شود که آیا رنگ گوشت تغییر می کند یا خیر. گونه های خاصی از قارچ gilled، boletes ،polypores ، و گلسنگ ها بر اساس این واکنش تغییر رنگ قابل شناسایی هستند.

ایمنی

هیدروکسید پتاسیم

هیدروکسید پتاسیم و محلول های آن تحریک کننده های شدیدی برای پوست و سایر بافت ها هستند. در ادامه یک ویدئو در مورد پتاسیم هیدروکسید و کاربردهای آن مشاهده می کنیم.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *