≡× МЕНЮ

• Водоснабжение
• Насосы
• Очистка воды
• Колодцы
• Фильтры

Водный раствор едкого калия. Формула гидроксида калия. Получение гидроксида калия

Калия гидроксид (кали едкое, пищевая добавка Е525, гидроокись калия, калия гидрат окиси, каустический поташ) – едкая щелочь широкого спектра применения.

Физико-химические свойства.

Гидроксид калия KOH - бесцветное кристаллическое вещество без запаха. Температура плавления 380°С. Температура кипения 1320°С. Плотность 2,12 г/см 3 . Сильно гигроскопичен, на воздухе кристаллы расплываются вследствие поглощения влаги. Разлагает материалы органического происхождения, водные растворыры корродируют стекло, расплавы – фарфор, платину; концентрированные растворы вызывают тяжёлые ожоги кожи и слизистых оболочек.

Применение.

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.

Регулятор кислотности Е525 разрешён в продуктах из какао и шоколада в количестве до 70 г/кг от сухого обезжиренного вещества, также Е525 используется как катализатор перерэтерификации глицерином рафинированных жиров и саломасов из хлопкового или подсолнечного масла: дозировка катализатора 0,3% от массы жира.

Жидкие комплексные гуминовые удобрения содержат легкорастворимые соли гуминовых кислот – гуматы натрия, калия и аммония. Они являются физиологически активными формами гуминовых кислот, действие которых заключается в повышении активности ферментов, скорости физиологических и биохимических процессов, а также в стимулировании процессов дыхания, синтеза белков и углеводов у растений.

Наряду с этим, они активизируют развитие корневой системы растений, улучшают поступление питательных веществ и микроэлементов из почвенного раствора в растение. Это способствует повышению коэффициента использования минеральных удобрений, что позволяет сократить дозы азотных удобрений на 30–50% и сэкономить значительные средства.

В настоящее время такие удобрения получают в основном из торфа.

Гуминовые кислоты практически не растворяются в воде и минеральных кислотах. Для получения жидкого комплексного удобрения используют обработку торфа в 0,1 моль/л растворе калия гидрокиси при температуре 100 °С и интенсивном механическом перемешивании. Затем раствор гуматов отделяют от твердой фазы фильтрованием с применением металлической сетки и капроновой ткани.

Пектин (пищевая добавка Е440) - очищенный полисахарид, который используетсят в производстве начинок кондитерских изделий (конфет, зефир, пастила, мармелад, мороженое) и многих других продуктов: спредов, майонеза, кетчупа, соков.

В нашей стране распространен свекловичный пектин.

В качестве гидролизующих агентов в производстве пектина могут использоватся азотная, серная, соляные кислоты или калия гидроксид. Из всех возможных гидролизирующих агентов калия гидроксида обладает наиболее мягким действием - меньше всего снижает степень этерификации и деструкции молекул пектина.

При использовании 0,1 моль/л гидроксида калия степень этерификации снижается с 93,8 до 85,2%. При увеличении концентрации гидроксида калия до 0,5 и 1,0 моль/л степень этерификации снижается до 40,6 и 11,9 % соответственно.

Стеариновые эмульсии входят в состав разнообразных косметических продуктов. Основную массу косметических средств составляют эмульсионные системы.

Эмульсии состоят из трех компонентов:

1) дистилированная вода;

2) стеарин, который представляет собой смесь пальмитиновой и стеариновой кислот при соотношении 60: 40. Эти кислоты входят в состав практически всех триглицеридов растительных масел и животных жиров.

3) эмульгатор.

Механизм эмульгирования сводится к следующему. Большие сферические капли при механическом воздействии деформируются в капли-цилиндрики или частицы иной формы в зависимости от соотношения вязкостей дисперсной фазы и дисперсионной среды. Капли-цилиндрики самопроизвольно (при определенном соотношении длины и диаметра) дробятся при перемешивании системы на более мелкие капли. Процесс дробления повторяется до тех пор, пока размеры капель не составят 10–100 мкм. Такой размер капель не обеспечивает устойчивость системы, поэтому в систему необходимо вводить третий компонент – эмульгатор, который гарантирует стабильность эмульсии и повышает эффективность процесса эмульгирования.

При использовании в качестве эмульгатора калия гидроксида способ механического диспергирования предполагает отдельное нагревание как водной, так и масляной фаз до определенной температуры, при которой осуществляется их смешивание.

Приготовление эмульсии производят в следующей последовательности. Необходимое количество стеарина расплавляют при температуре 70–75°С. Отдельно подогревают до этой же температуры водный раствор гидроксида калия. Масляную фазу помещают на водяную баню с мешалкой и при перемешивании медленно добавляют водную фазу (скорость вращения мешалки 250–300 об/мин). Затем эмульсию охлаждают до 60 °С и осуществляют ее эмульгирование в течение 5 мин при скорости вращения мешалки 1200 об/мин. После этого эмульсию охлаждают до температуры 35–40 °С при перемешивании со скоростью вращения 250–300 об/мин.

Наиболее устойчивыми и однородными являются эмульсии с расходом гидроксида калия от 0,08 до 0,12 г/г стеарина. Такие эмульсии хорошо распределяются по коже и впитываются в нее. Имеют значение рН, близкое к нейтральному.

При расходе гидроксида калия менее 0,06 г/г стеарина наблюдается значительное количество твердообразных включений, а эмульсии с расходом гидроксида калия более 1,6 г/г стеарина - являются мало однородными и мыльными на ощупь.

Применение калия гидроксида для получения бетулина.

Бетулин - органическое вещество, обладающее антисептическими, антивирусными (вирус Герпеса и Эпштейн-Барра), противовоспалительными, гепатопротекторными, антиоксидантными, свойствами. А также, является ингибитором роста раковых клеток.

Бетулин поучают из бересты березы. Используется против тех же заболеваний, при которых назначают берестовый деготь и березовую кору.

Для получения битулина высокой степени чистоты (96,7-99,0%) и высоким выходом (около 38%) в бак с обратным холодильником, объемом 2000 л загружают 50 кг воздушно-сухой бересты березы, добавляют 1500 л этилового спирта (конц. 96-%) и раствор гидрокиси калия (90 кг гидрокиси калия растворенные в 350 л воды). После кипячения в течении 8 часов массу отфильтровывают. Дают раствору отстоятся 12 часов. Бетулин опускается в осадок. Этот осадок отделяют и высушивают при температуре 20 °С.

Этиловый спирт регенерируют способом перегонки при атмосферном давлении.

Калия перманганат KMnO4 (марганцовка) - сильный окислитель, который используется в фармакологии и пиротехнике.

Существует множество способов получения калия перманганата, но промышленный способ один - электрохимический двухстадийный. В этом технологическом способе используется гидроксид калия.

На первой стадии пиролюзит смешивают с гидроксидом калия и подвергают сплавлению в прокалочных котлах, реакция протекает по уравнению 2MnO 2 + O 2 + 4KOH = 2K 2 MnO 4 + 2H 2 O.

Тонко размолотый в шаровой мельнице высокосортный пиролюзит и 50%-й раствор KОН сплавляют при 473…543 К. При более высоких температурах (748…1233 К) манганат (VI) разрушается до манганата (V) калия с выделением кислорода по уравнению 3K 2 MnO 4 = 2K 3 MnO 4 + MnO 2 + O 2 ,

и часть по реакции 2K 2 MnO 4 = 2K 2 MnO 3 + O 2 .

Выход манганата не превышает 60 %. Состав плава: 30–35 % К 2 МnО 4 , 25 % KОН, много МnО 2 , кроме того имеются карбонат калия и другие примеси.

На второй стадии плав выщелачивают и полученный раствор подвергают электролизу.

Суммарное уравнение 2K 2 MnO 4 + 2H 2 O = 2KMnO 4 + 2KOH + H 2 .

Электролиз щелочного раствора манганата производится в ваннах, представляющих собой железные цилиндры с коническим днищем, по которому уложен змеевик (для обогрева и охлаждения). В ванне есть мешалка и спускной кран. Железные аноды в виде концентрических цилиндров расположены на расстоянии 100 мм друг от друга (применяют также никелевые аноды). Между анодами помещаются железные катоды – стержни диаметром 20…25 мм. Суммарная поверхность катодов в 10 раз меньше поверхности анодов. При электролизе ток поддерживается так, чтобы анодная плотность тока составляла 60…70 А/м 2 ; катодная плотность тока 700 А/м 2 . Анодные и катодные пластины опираются на стеклянные и фарфоровые изоляторы.

Диаметр ванны 1,3…1,4 м, высота цилиндрической части 0,7…0,8 м, конической – 0,5 м. В ванну помещается 900…1000 дм 3 раствора электролита. Электролиз проводят при 333 К. В начале электролиза напряжение 2,7 В, ток 1400…1600 А; в конце электролиза 3В, а ток падает. Ванны работают сериями по несколько штук. Число ванн определяется характеристикой питающего их источника (генератора) постоянного тока. Расход энергии на 1 т KМnО 4 составляет 700 кВт·ч.

Получение.

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 применение 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.

Кали едкое

KOH

Гидроксид калия - неорганическое соединение с формулой KOH.

Тривиальные названия: едкое кали , каустический поташ, а также гидрат окиси калия, гидроокись калия, калиевая щёлочь , калиевый щёлок .

Бесцветные, очень гигроскопичные кристаллы, но гигроскопичность меньше, чем у гидроксида натрия. Водные растворы KOH имеют сильнощелочную реакцию. Получают электролизом растворов KCl, применяют в производстве жидких мыл, для получения различных соединений калия.

Химические свойства

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

• Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием соли и воды:

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

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

Применение

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

• нейтрализация кислот,
• щелочные элементы,
• катализ
• моющие средства,
• буровые растворы,
• красители,
• удобрения,
• производство пищевых продуктов,
• газоочистка,
• металлургическое производство,
• переработка нефти,
• различные органические и неорганические вещества,
• производство бумаги,
• пестициды,
• фармацевтика,
• регулирование pH,
• карбонат калия и другие калийные соединения,
• мыла,
• синтетический каучук

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. В РФ разрешён в продуктах из какао и шоколада в количестве до 70 г/кг от сухого обезжиренного вещества, а также разрешен в других продуктах в количестве, согласно технологической инструкции . 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 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.

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

Производство

В промышленном масштабе гидроксид калия получают электролизом хлористого калия.

Возможны три варианта проведения электролиза:

• электролиз с твердым 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 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 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 электролизерах в 2007 году.

Опасность

Очень сильная щёлочь. В чистом виде действует на кожу и слизистые оболочки прижигающим образом. Особенно опасно попадание даже малейших частиц гидроксида калия в глаза, поэтому все работы с этим веществом должны проводиться в резиновых перчатках и очках. Гидроксид калия разрушает бумагу, кожу и др. материалы органического происхождения.

Краткая характеристика гидроксида калия:

Гидроксид калия – неорганическое вещество белого цвета.

Химическая формула гидроксида калия KOН.

Обладает высокой гигроскопичностью, но меньшей чем у гидроксида натрия . Активно поглощает пары воды из воздуха .

Хорошо растворяется в воде, при этом выделяя большое количество тепловой энергии.

Гидроксид калия – едкое, токсическое и коррозионно-активное вещество. Оно относится к веществам второго класса опасности. Поэтому при работе с ним требуется соблюдать осторожность. При попадании на кожу, слизистые оболочки и в глаза образуются серьёзные химические ожоги.

Физические свойства гидроксида калия:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	KOН
Синонимы и названия иностранном языке	potassium hydroxide (англ.) едкое кали (рус.) калия гидроокись (рус.)
Тип вещества	неорганическое
Внешний вид	бесцветные моноклинные кристаллы
Цвет	белый, бесцветный
Вкус	—*
Запах	—
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	твердое вещество
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 3	2044-2120
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 3	2,044-2,12
Температура кипения, °C	1327
Температура плавления, °C	380−406
Гигроскопичность	высокая гигроскопичность
Молярная масса, г/моль	56,1056

* Примечание:

— нет данных.

Получение гидроксида калия:

Гидроксид калия в промышленном масштабе получается в результате электролиза хлористого калия с твердым асбестовым катодом (диафрагменный метод производства), с полимерным катодом (мембранный метод производства), с жидким ртутным катодом (ртутный метод производства).

Основной тенденцией в мировом производстве гидроксида калия в последние 10 лет является переход производителей на мембранный метод электролиза.

Химические свойства гидроксида калия. Химические реакции гидроксида калия:

Гидроксид калия – химически активное вещество, сильное химическое основание.

Водные растворы KOH имеют сильную щелочную реакцию.

Химические свойства гидроксида калия аналогичны свойствам гидроксидов других щелочных металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция гидроксида калия с натрием:

KOH + Na → NaOH + K (t = 380-450 °C).

В результате реакции образуются гидроксид натрия и калий.

2. реакция гидроксида калия с хлором:

2KOH + Cl 2 → KCl + KClO + H 2 O.

В результате реакции образуются хлорид калия, гипохлорит калия и вода. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется в виде холодного концентрированного раствора.

3. реакция гидроксида калия с йодом:

6KOH + 3I 2 → 5KI + KIO 3 + H 2 O (t = 80 °C).

В результате реакции образуются йодид калия, иодат калия и вода. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется в виде горячего концентрированного раствора.

4. реакция гидроксида калия с алюминием и водой:

2Al + 2KOH + 6H 2 O → 2K + 3H 2 .

В результате реакции образуются тетрагидроксоалюминат калия и водород . При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется в виде горячего концентрированного раствора.

5. реакция гидроксида калия с цинком и водой:

Zn + 2KOH + 2H 2 O → K 2 + H 2 .

В результате реакции образуются тетрагидроксоцинкат натрия и водород .

6. реакция гидроксида калия с ортофосфорной кислотой:

H 3 PO 4 + KOH → KH 2 PO 4 + H 2 O.

В результате реакции образуются дигидроортофосфат калия и вода . При этом в качестве исходных веществ используются: фосфорная кислота в виде концентрированного раствора, гидроксид калия в виде разбавленного раствора.

Аналогично проходят реакции гидроксида калия и с другими кислотами.

7. реакция гидроксида калия с сероводородом:

H 2 S + KOH → KHS + H 2 O.

В результате реакции образуются гидросульфид калия и вода. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется в виде разбавленного раствора.

8. реакция гидроксида калия с фтороводородом:

HF + KOH → KF + H 2 O,

2HF + KOH → KHF 2 + H 2 O.

В результате реакции образуются в первом случае – фторид калия и вода, во втором – гидрофторид калия и вода. При этом гидроксид калия и фтороводород в первом случае в качестве исходного вещества используются в виде разбавленного раствора, во втором случае гидроксид калия и фтороводород используются в виде в виде концентрированного раствора.

9. реакция гидроксида калия с бромоводородом:

HBr + KOH → KBr + H 2 O.

В результате реакции образуются бромид калия и вода.

10. реакция гидроксида калия с йодоводородом:

HI + KOH → KI + H 2 O.

В результате реакции образуются йодид калия и вода.

11. реакция гидроксида калия с оксидом алюминия:

Al 2 O 3 + 2KOH → 2KAlO 2 + H 2 O (t = 900-1100 °C).

Оксид алюминия является амфотерным оксидом. В результате реакции образуются алюминат калия и вода. Реакция протекает при спекании исходных веществ.

12. реакция гидроксида калия с оксидом алюминия и водой:

Al 2 O 3 + 2KOH + 3H 2 O → 2K.

Оксид алюминия является амфотерным оксидом. В результате реакции образуется тетрагидроксоалюминат калия. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется в виде горячего концентрированного раствора.

13. реакция гидроксида калия с оксидом углерода (углекислым газом ):

KOH + CO 2 → KHCO 3 ,

2CO 3 + KOH → KCO 3 + H 2 O.

Оксид углерода является кислотным оксидом. В результате реакции образуются в первом случае – гидрокарбонат калия, во втором случае – карбонат калия и вода. Реакция в первом случае происходит в этаноле.

14. реакция гидроксида калия с оксидом серы:

SO 2 + KOH → KHSO 3 ,

2SO 3 + KOH → K 2 SO 3 + H 2 O.

Оксид серы является кислотным оксидом. В результате реакции образуются в первом случае – гидросульфит калия, во втором случае – сульфит калия и вода. Реакция в первом случае происходит в этаноле.

15. реакция гидроксида калия с оксидом кремния:

4KOH + 2SiO 2 → K 2 SiO 3 + K 2 Si 4 O 5 + 2H 2 O (t = 900-1000 °C),

6KOH + 5SiO 2 → K 4 SiO 4 + K 2 Si 4 O 9 + 3H 2 O.

В результате реакции образуются в первом случае – метасиликат калия, метатетрасиликат калия и вода, вот втором случае – ортосиликат калия, тетрасиликат калия и вода. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется во втором случае в виде концентрированного раствора.

16. реакция гидроксида калия с гидроксидом алюминия:

Al(OH) 3 + KOH → KAlO 2 + 2H 2 O (t = 1000 °C),

Al(OH) 3 + KOH → K.

Гидроксид алюминия является амфотерным основанием. В результате реакции образуются в первом случае – алюминат калия и вода, во втором случае – тетрагидроксоалюминат натрия. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется во втором случае в виде концентрированного раствора.

17. реакция гидроксида калия с гидроксидом цинка:

Zn(OH) 2 + 2KOH → K 2 .

Гидроксид цинка является амфотерным основанием. В результате реакции образуется тетрагидроксоцинкат калия.

18. реакция гидроксида калия с сульфатом железа:

FeSO 4 + 2KOH → Fe(OH) 2 + K 2 SO 4 .

железа и сульфат калия.

19. реакция гидроксида калия с хлоридом меди:

CuCl 2 + 2KOH → Cu(OH) 2 + 2KCl.

В результате реакции образуются гидроксид меди и хлорид калия.

20. реакция гидроксида калия с хлоридом алюминия:

AlCl 3 + 3KOH → Al(OH) 3 + 3KCl.

В результате реакции образуются гидроксид алюминия и хлорид калия.

Аналогично проходят реакции гидроксида калия и с другими солями.

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.

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.

Физико-химические показатели гидроксида калия российского производства

Наименование показателя	Норма для марки и сорта
	Твердый		Жидкий
	Высший	Первый	Высший	Первый
1. Внешний вид	Чешуйки зеленого, сиреневого или серого цвета	Чешуйки или плав зеленого, сиреневого или серого цвета	Раствор голубого, зеленого или серого цвета, допускается осадок
2. Массовая доля едких щелочей (KOH + NaOH) в пересчете на KOH, %, не менее	95.0	95.0	54.0	52.0
3. Массовая доля углекислого калия (K 2 CO 3), %, не более	1.4	1.5	0.4	0.8
4. Массовая доля хлоридов в пересчете на Cl - , %, не более	0.7	0.7	0.7	0.8
5. Массовая доля сульфатов (SO 4 ²־), %, не более	0.025	0.05	0.03	0.1
6. Массовая доля железа (Fe 2+), %, не более	0.03	0.03	0.004	0.01
7. Массовая доля хлорноватистого калия (KClO 3), %, не более	0.1	0.2	0.15	0.3
8. Массовая доля кремния (Si), %, не более	0.01	0.02	0.015	-
9. Массовая доля натрия в пересчете на NaOH, %, не более	1.5	2.0	1.7	2.0
10. Массовая доля кальция (Ca 2+), %, не более	0.01	0.01	0.005	-
11. Массовая доля алюминия (Al 3+), %, не более	0.003	0.005	0.003	-
12. Массовая доля нитратов и нитритов в пересчете на азот (N), %, не более	0.003	0.003	0.003	-

Примеры физико-химических показателей гидроксида калия зарубежного производства

Наименование	Potassium hydroxide CAS 1310-58-3
Происхождение	Пр-во Франция	Пр-во Ю.Корея	Пр-во Китай
Внешний вид	Белые чешуйки
1. Мас. доля гидроокиси калия (KOH), % не менее	90,0	90,0	90 .0; 95.0
2. Мас. доля углекислого калия (K2CO3), % не более	0,5	0,5	2,0
3. Мас. доля хлоридов (Cl) % не более	0,001	0,005	1,0
4. Мас. доля железа (Fe), % не более	0,0003	0,0003	0.0005
5. Мас. доля сульфатов (SO4), % не более	0,001	0,003	0.005
6. Мас. доля нитратов и нитритов в перерасчете на азот (N), %не более	0,0005	0,0005	0.0005
7. Мас. доля хлорноватокислого калия (KClO3). % не более	Не опр.	Не опр.	Не опр.
8. Мас. доля кремния (Si), %, не более	Не опр.	Не опр.	Не опр.
9. Мас. доля натрия (Na) в пересчете на NaOH, % не более	1.0	1,0	0.8
10.Мас. доля фосфатов (PO4), % не более	0,0002	0,001	0.005
11. Мас. доля кремнекислоты (SiO2), %, не более	0,002	0,002	0.01
12. Мас.доля алюминия (Al) % не более	0,0001	0,001	0.002
13. Мас доля кальция (Ca), %, не более	0,001	0,001	0.005
14. Мас. доля никеля (Ni), %, не более	0,0005	0,0005	0.0005
15. Мас. доля тяжелых металлов (Pb). % не более	0,0005	0,0005	0.002

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.

Рис. 1.1. Мембранная ячейка

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.