Kaliumhydroxidstruktur, Eigenschaften, Verwendungen

3098
Robert Johnston
Kaliumhydroxidstruktur, Eigenschaften, Verwendungen

Das Kaliumhydroxid es ist ein weißer kristalliner anorganischer Feststoff. Seine chemische Formel lautet KOH. Seine Kristalle absorbieren leicht Wasser aus der Luft, weshalb es sich um eine hygroskopische Verbindung handelt. Es ist eine starke Base und absorbiert Kohlendioxid (COzwei) der Umwelt.

Industriell wird es durch Elektrolyse von Kaliumchlorid (KCl) hergestellt. Aus Gründen der Energieeinsparung und der Reinheit des Produkts werden bei diesem Verfahren Quecksilberzellen (Hg) verwendet..

Kaliumhydroxid (KOH) -Kügelchen. Kein maschinenlesbarer Autor angegeben. Walkerma vermutet (basierend auf urheberrechtlichen Ansprüchen). [Public Domain] Quelle: Wikipedia Commons

Seit vielen Jahren besteht jedoch Besorgnis über die durch diesen Prozess verursachte Quecksilberkontamination. Tatsächlich ist die Einleitung von quecksilberhaltigen Abwässern in die Umwelt strengstens untersagt. Es gibt andere Verfahren wie Membran und Membran, aber Quecksilber wird bevorzugt, weil es eine 50% reine KOH-Lösung erzeugt..

Es gibt auch nicht elektrochemische Prozesse wie die Zersetzung von Kaliumnitrit (KNO)zwei) in Gegenwart von Eisenoxid (FezweiODER3).

In industriellen Prozessen erhaltene KOH-Lösungen werden verdampft, um 90-95% KOH zu erreichen. Der Restgehalt von 5-10% Wasser ist in Form von Kaliumhydroxidmonohydrat (KOH.H.) An KOH gebundenzweiODER).

Aufgrund seiner ätzenden Eigenschaften und seiner starken Basizität hat es eine Vielzahl von Anwendungen. Es dient unter anderem als Rohstoff für Seifen und Waschmittel, Druckfarben oder Kosmetika. Es wird auch zum Waschen von Industriegasen, zum Nachweis von Pilzen mit dem Mikroskop verwendet und findet Anwendung in der Lebensmittelindustrie.

Obwohl es eine sehr stabile Verbindung ist, wird es als ätzend eingestuft. Es muss mit Vorsicht behandelt werden, da es zu Verbrennungen an Augen, Haut und Schleimhäuten führen kann.

Artikelverzeichnis

  • 1 Struktur
  • 2 Nomenklatur
  • 3 Eigenschaften
    • 3.1 Physikalischer Zustand
    • 3.2 Molekulargewicht
    • 3.3 Schmelzpunkt
    • 3.4 Siedepunkt
    • 3.5 Dichte
    • 3.6 Löslichkeit
    • 3,7 pH
    • 3.8 Andere Eigenschaften
  • 4 Verwendungen
    • 4.1 Bei der Herstellung anderer Kaliumverbindungen
    • 4.2 In verschiedenen Anwendungen
    • 4.3 In medizinischen Anwendungen
    • 4.4 In der Kosmetikindustrie
    • 4.5 In der Landwirtschaft
    • 4.6 In industriellen chemischen Prozessen
    • 4.7 In der Lebensmittelindustrie
    • 4.8 Bei der Gewinnung von Biodiesel
    • 4.9 Aktuelle Studien
  • 5 Referenzen

Struktur

Der KOH-Kristall ist bei gewöhnlichen Temperaturen monoklin, wobei jedes Kalium (K) -Atom von einem verzerrten Oktaeder aus Sauerstoff (O) -Atomen umgeben ist. Die Hydroxylgruppen (OH) bilden wiederum eine Kette in Form eines durch Wasserstoff gebundenen Zick-Zack, wobei die O-O-Abstände 3,35 A betragen, wodurch jegliche signifikante Wasserstoffbindung ausgeschlossen wird..

Kristallstruktur von KOH bei gewöhnlichen Temperaturen. Blau: Kalium, Rot: Sauerstoff, Weiß: Wasserstoff. Benjah-bmm27 [gemeinfrei]. Quelle: Wikipedia Commons

Bei hohen Temperaturen hat KOH eine kubische kristalline Form.

Nomenklatur

- Kaliumhydroxid.

- Ätzendes Kali.

- Kaliumhydrat.

- Kaliumbleiche.

Eigenschaften

Körperlicher Status

Weißer kristalliner Feststoff.

Molekulargewicht

56,106 g / mol.

Schmelzpunkt

380 ° C; Es wurde auch über 406 ºC berichtet (variiert je nach Wassergehalt). Technische Qualität (90-92% KOH) schmilzt bei ungefähr 250 ° C..

Siedepunkt

1327 ºC.

Dichte

2,044 g / cm3

Löslichkeit

Löslich in kaltem Wasser (107 g / 100 ml bei 15 ºC) und in heißem Wasser (178 g / 100 ml bei 100 ºC). Die Auflösung in Wasser ist ein sehr exothermer Prozess, dh es wird eine große Wärmemenge erzeugt.

Löslich in Alkoholen. Löslich in Glycerin. Unlöslich in Äther.

pH

13,5 (in 0,1 molarer wässriger Lösung).

Andere Eigenschaften

Seine Kristalle sind zerfließend oder hygroskopisch, was bedeutet, dass es Wasser aus der Luft absorbiert. Es absorbiert auch leicht COzwei aus der Luft.

Seine chemischen Reaktionen zeichnen eine starke Base aus. In wässriger Lösung reagiert es mit jeder schwachen Säure unter Bildung des Kaliumsalzes der Säure. Beispielsweise reagiert es mit Kohlensäure (H.zweiCO3) oder mit Kohlendioxid (COzwei) um Bicarbonat oder Kaliumcarbonat zu bilden.

Reagiert mit Alkoholen unter Bildung von Kaliumalkoxiden oder mit Schwefelwasserstoff H.zweiS unter Bildung von Kaliumsulfid oder Bisulfid.

In wässrigen Systemen bildet KOH verschiedene Hydrate: Mono-, Di- und Tetrahydrate.

Wässrige KOH-Lösungen sind farblos, stark basisch, seifig und ätzend. Es ist ein korrosives Material, sowohl fest als auch in Lösung.

Es ist nicht brennbar, aber wenn es zur Zersetzung erhitzt wird, gibt es giftige und ätzende K-Dämpfe abzweiODER.

Es verursacht schwere Verbrennungen an Augen, Haut und Schleimhäuten und kann bei Kontakt mit Metallen wie Aluminium, Zinn, Blei oder Zink die Entwicklung von Wasserstoffgas (H) erzeugenzwei), die leicht entflammbar ist.

Die Wärme, die durch Kontakt mit Feuchtigkeit oder anderen Substanzen entsteht, kann genug Wärme erzeugen, um brennbare Materialien zu entzünden..

Anwendungen

Bei der Herstellung anderer Kaliumverbindungen

Kaliumhydroxid wird als Rohstoff für die chemische und pharmazeutische Industrie verwendet. Es wird zur Herstellung von Kaliumcarbonat (K) verwendetzweiCO3), Kaliumpermanganat (KMnO4), Kaliumphosphat (K.3PO4), Kaliumsilikat (K.zweiJa3) und Kaliumcyanid (KCN) unter anderen Verbindungen.

In verschiedenen Anwendungen

Hochreines KOH findet Anwendung bei der Herstellung von Pestiziden, der Synthese von Tinten und Farbstoffen, Chemikalien für Gummi, in der Fotografie als Alkalifotoentwickler, als Elektrolyt in Alkalibatterien und Brennstoffzellen, bei der Elektrolyse von Wasser, beim Galvanisieren oder Galvanisieren. Lithographie usw..

KOH in technischer Qualität wird als Rohstoff in der Seifen- und Waschmittelindustrie verwendet. bei der Herstellung von Kosmetika, Glas und Textilien; Rohöl zu entschwefeln; unter anderem als Trockenmittel und in Farb- und Lackentfernern.

Es ist auch als Ätzmittel in der Holzindustrie, bei der Baumwollmercerisierung, in der analytischen Chemie für alkalimetrische Titrationen, bei der organischen Synthese und bei der Wasseraufbereitung nützlich..

In medizinischen Anwendungen

In der Medizin wird es bei der Nassmontage unter anderem bei der Vorbereitung klinischer Proben zur mikroskopischen Visualisierung von Pilzen und anderen Pilzelementen in Haut, Haaren, Nägeln eingesetzt.

Das KOH-Präparat wird verwendet, um klinisches Material zu klären, damit Pilzelemente leichter gesehen werden können.

Ein klinisches Probenfragment wird zu einem Teil einer 10% igen KOH-Lösung auf einem Objektträger gegeben. Es wird dann mit einem Abdeckobjekt bedeckt und bei Raumtemperatur stehen gelassen, damit die Wirtszellen verdauen können. Schließlich wird es mit dem Mikroskop beobachtet.

Mikroskop. Bild von Konstantin Kolosov. Quelle: Pixabay

Andererseits ist KOH in Form einer topischen Lösung bei der Behandlung von Warzen wirksam..

In der Kosmetikindustrie

Es wird in einigen Reinigungsmitteln für Nägel, Rasiercremes und Seifen verwendet, da es aufgrund seiner korrosiven Eigenschaften bei der Zersetzung oder Entfernung von Weichgewebe und der Haarentfernung sehr effektiv ist.

Seifen Bild des Rituals. Quelle: Pixabay

In der Landwirtschaft

Es wird in Düngemitteln und anderen landwirtschaftlichen Produkten wie Herbiziden und Pestiziden verwendet.

In industriellen chemischen Prozessen

KOH ist nützlich bei Reinigungsvorgängen und beim Waschen oder Reinigen von Industriegasen, insbesondere wenn eine Säureabfuhr erforderlich ist..

Zum Beispiel aufgrund seiner einfachen Reaktion mit COzwei, es wird verwendet, um dieses Gas zu absorbieren. Darüber hinaus ist es ideal für die Reaktion mit Säuren, weshalb es zur Entfernung von Schwefelwasserstoff (H) verwendet wirdzweiS). Und ähnlich, um Stickoxide zu entfernen.

Industrieller Prozess. Bild von Michael Gaida. Quelle: Pixabay

In der Lebensmittelindustrie

Es wird zur Einstellung des pH-Werts, als Stabilisator und als Verdickungsmittel in der Lebensmittelindustrie verwendet.

Es wurde von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) geprüft. Food and Drug Administration) als direkte Zutat in menschlichen Lebensmitteln, sofern sie unter den Bedingungen guter Herstellungspraktiken verwendet werden.

Bei der Gewinnung von Biodiesel

Biodiesel ist ein Flüssigbrennstoffersatz für Diesel oder Diesel. Es wird aus pflanzlichen Ölen oder tierischen Fetten gewonnen. KOH wurde als Katalysator bei der Herstellung von Biodiesel verwendet.

Aktuelle Studien

Seit einigen Jahren wird der Verschmutzung der Meere durch Plastikmüll Aufmerksamkeit geschenkt, von der mehr als 550 Arten der Meeresfauna betroffen sind, sowohl durch Aufnahme von Plastik als auch durch Einschluss in den Müll.

Aus diesem Grund wird versucht, Methoden zu finden, die die Verarbeitung von Proben aus dem Verdauungstrakt von Tieren ermöglichen, wobei das organische Material aufgelöst wird, ohne jedoch die von den Proben aufgenommenen Kunststoffe aufzulösen..

In diesem Sinne wurde festgestellt, dass die Verwendung von KOH-Lösungen zur Trennung von Kunststoffen von organischen Stoffen eine praktische und wirksame Methode ist, die bei quantitativen Studien zur Aufnahme von Kunststoffen durch die wilde Meeresfauna sehr nützlich sein kann..

Verweise

  1. Mahmoud A. Ghannoum und Nancy C. Isham. (2009). Dermatophyten und Dermatophytosen. In der klinischen Mykologie. Zweite Ausgabe. Von sciencedirect.com wiederhergestellt.
  2. Kühn, S. et al. (2016). Die Verwendung von Kaliumhydroxid (KOH) -Lösung als geeigneter Ansatz zur Isolierung von Kunststoffen, die von Meeresorganismen aufgenommen werden. Im Marine Pollution Bulletin. Von sciencedirect.com wiederhergestellt.
  3. Cotton, F. Albert und Wilkinson, Geoffrey. (1980). Fortgeschrittene Anorganische Chemie. Vierte Edition. John Wiley & Sons.
  4. Kirk-Othmer (1994). Enzyklopädie der chemischen Technologie. Band 19. Vierte Ausgabe. John Wiley & Sons.
  5. Ullmanns Enzyklopädie der Industriechemie. (1990). Fünfte Ausgabe. Band A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
  6. Nationalbibliothek für Medizin. (2019). Kaliumhydroxyd. Wiederhergestellt von: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  7. Krisada Noiroj et al. (2009). Eine vergleichende Studie von KOH / AlzweiODER3 und KOH / NaY-Katalysatoren für die Biodieselherstellung durch Umesterung aus Palmöl. In erneuerbaren Energien. Von sciencedirect.com wiederhergestellt.

Bisher hat noch niemand einen Kommentar zu diesem Artikel abgegeben.