Гидроксид калия

Гидроксид калия (едкий кали, «калиевый щёлок») — KOH.

Бесцветные, очень гигроскопичные кристаллы, но гигроскопичность меньше, чем у гидроксида натрия. Водные растворы КОН имеют сильнощелочную реакцию. Получают электролизом растворов KCl, применяют в производстве жидких мыл, для получения различных соединений калия. Внешне калий едкий представляет собой бесцветную, иногда зеленую, серую или сиреневую массу. Калий едкий сильная щёлочь, он легко растворяется в воде. При растворении выделяется тепло.  
 Химическая промышленность выпускает калий едкий следующих видов: 
- едкий калий технический твердый; 
- едкий калий технический чешуированный.  
Способы получения этих типов калия и внешний вид готового продукта различаются. Калий едкий твердый производится также высшего и первого сорта, которые отличаются процентным содержанием химических веществ, входящих в его состав.

При обычной температуре  устойчива ромбическая решётка (α-КОН), а = 4, 03 Å, b = 11, 4 Å, с = 3, 95 Å; выше 248°С устойчива кубическая решётка (ß-КОН), а = 5, 79 Å.     

 Плотность едкого калия  при 25°С составляет 2, 12 г/см³, температура плавления 380°С, температура кипения 1320°С.      

  Технический продукт представляет собой белую твёрдую непрозрачную массу с лучистым изломом. Растворимость в воде следующая (в граммах на 100 граммов воды): 97 (0°С), 112 (20°С), 178 (100°С).     

 Из 45-55%-ных растворов  при температуре от –25°С до +30°С кристаллизуется КОН ^. 2Н₂О. При более высокой концентрации выше 30 градусов кристаллизуется КОН ^. Н₂О. Известны также КОН ^. 1, 5Н₂О и КОН ^. 4Н₂О. Продукт, который поступает в продажу, содержит 90-92% КОН и представляет собой смесь безводного КОН и КОН ^. Н₂О.

Едкий калий поглощает  СО₂ из воздуха, превращаясь в карбонат калия (поташ).     

  КОН действует на кожу и слизистые оболочки прижигающим образом. Особенно опасно попадание даже малейших количеств в глаза. Все работы должны проводиться в защитных очках и резиновых перчатках. Едкий калий разрушает кожу, бумагу и другие материалы органического происхождения.

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

Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием соли и воды:

Взаимодействие с переходными металлами в растворе с образованием комплексной соли и водорода:

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

Химическая промышленность выпускает два вида калия едкого, которые нашли самое широкое  применение в различных отраслях. Едкий калий твердый применяется  в технологических процессах  изготовления удобрений, различных  реактивов, медицинских препаратов. Кроме того, калий едкий участвует  в производстве щелочных электролитов, моющих средств.  
Чешуированный едкий калий применяется в металлургической промышленности в качестве выщелачивающего средства в процессах литья. В нефтяной промышленности калий едкий входит в состав буровых растворов, а в химической промышленности калий едкий чешуированный применяется для изготовления удобрений. В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E525.

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.

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».

Гидроксид калия негорюч и взрывобезопасен, по степени воздействия на организм относится к веществам 2-го класса. Будучи едким веществом, при попадании на кожу и слизистые оболочки, особенно глаза, вызывает тяжелые химические ожоги и хронические заболевания кожных покровов. Особенно опасен при попадании в глаза. В виде раствора или пыли действует прижигающе на кожные покровы и слизистые оболочки. Пыль опасна при вдыхании, попадании на кожу и в глаза. Вызывает кашель, стеснение в груди, насморк, слезотечение, ожог кожи, отек век, резкое покраснение конъюнктивы, поражение радужной оболочки, химический ожог.