Гидроксид калия: свойства и применение¶

Гидроксид калия (едкое кали, каустический поташ, KOH) — неорганическое соединение, сильное основание (щёлочь), относящееся к классу гидроксидов щелочных металлов. При нормальных условиях представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, интенсивно поглощающее влагу из воздуха и хорошо растворяющееся в воде с выделением значительного количества тепла. Водные растворы имеют резко щелочную реакцию (pH концентрированных растворов превышает 13) и обладают выраженным коррозионным действием по отношению к органическим тканям и многим металлам.

¶Физические и химические свойства

Молярная масса KOH составляет 56,11 г/моль. Температура плавления — около 360 °C, при дальнейшем нагреве вещество разлагается. Гидроксид калия существует в виде нескольких кристаллогидратов, а также образует эвтектики с водой, что используется при приготовлении охлаждающих смесей. Растворимость в воде очень высока: при 20 °C в 100 г воды растворяется более 100 г KOH, причём растворимость растёт с температурой. Вещество растворимо также в этаноле и метаноле, но практически нерастворимо в неполярных органических растворителях.

Химически KOH — типичное сильное основание. Оно полностью диссоциирует в водном растворе, нейтрализует кислоты с образованием солей, реагирует с кислотными оксидами, амфотерными гидроксидами и солями слабых оснований. Важное практическое значение имеют реакции со спиртами (получение алкоголятов) и с жирами (реакция омыления). Гидроксид калия активно поглощает диоксид углерода из воздуха, превращаясь в карбонат калия, поэтому хранить его следует в герметичной таре.

¶Получение

В промышленности гидроксид калия получают главным образом электролизом водных растворов хлорида калия. В электролизёре на катоде выделяется водород и образуется гидроксид калия, а на аноде — хлор. Применяются три основных типа электролизёров: с ртутным катодом, с диафрагмой и с ионообменной мембраной; последний тип обеспечивает наибольшую чистоту продукта и наименьшую экологическую нагрузку. Другой метод — обменное разложение карбоната калия гашёной известью, но он менее распространён. Товарный продукт выпускается в виде твёрдых чешуек, гранул или концентрированного раствора.

¶Применение

Гидроксид калия — одно из ключевых веществ основной химической промышленности.

• Производство мыла. Взаимодействие KOH с жирами и маслами (омыление) даёт так называемое калиевое, или жидкое, мыло, отличающееся высокой растворимостью и мягкостью.
• Электролиты. Водный раствор KOH служит электролитом в щелочных аккумуляторах (никель-кадмиевых, никель-металлогидридных), отличающихся устойчивостью к низким температурам и длительным сроком службы.
• Химический синтез. Реагент применяется для получения солей калия, алкоголятов, а также как основание в органических реакциях (например, при синтезе красителей и лекарственных препаратов).
• Поглотители газов. Используется в дыхательных аппаратах и системах очистки для удаления диоксида углерода.
• Пищевая и бытовая сфера. В пищевой промышленности зарегистрирован как регулятор кислотности (E525); растворы применяются для очистки поверхностей и прочистки труб.
• Агрохимия и аналитика. Служит источником калия в удобрениях и титрантом в кислотно-основном титровании.

¶Техника безопасности

Гидроксид калия — едкое и опасное вещество. При попадании на кожу и слизистые оболочки вызывает тяжёлые химические ожоги, поэтому при работе с ним применяют защитные очки, перчатки и спецодежду. Растворение твёрдого KOH в воде сопровождается сильным разогревом, что требует осторожности и использования термостойкой посуды. При попадании вещества на кожу поражённый участок промывают большим количеством воды. Хранение осуществляют в герметичной таре из материалов, устойчивых к щелочам.