Гидроксид калия физические свойства. Гидроксид калия (Е525). Области применения гидроксида калия

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.

Едкое кали, он же каустический поташ, он же калиевый щелок, он же гидроксид калия KOH.
Это — щелочь, и щелочь очень сильная. При этом — первая, которая стала доступна человечеству. На самом деле редкий случай, когда сначала доступно именно сильное соединение, и я подозреваю это вообще уникальный случай…

Для его получения в древности нужно всего два основных ингредиента — это K 2 CO 3 и гашенная известь Ca(OH) 2 . И первое и второе — очень древние соединения.
Ну что тут еще сказать?

Ca(OH) 2 + K 2 CO 3 → CaCO 3 + 2 KOH

Процесс ядовитый и совсем неприятный. Едкое кали так и названо потому что очень едкое. Недаром его используют для ресомации (такой себе химической альтернативы кремации) для растворения трупов. Очень эффективно разрушает любую органику (у кого там были проблемы с драконами? :D).

Но давайте посмотрим где его применяют, ведь в современном мире его производят миллионами тонн в год.

1. Производство мыла. Обычно для этого используется едкий натр, но если взять вместо него едкое кали, то мыло получается жидким. Но, может стоит продвигать в древности современные жидкие моющие средства? Они определенно имеют применение, а это не только мытье посуды, это и шампуни, и кремы для бритья.

2. Нейтрализация кислот. Количество производств, где это необходимо очень длинное, так и не перечислить. Включая лечение кислотных ожогов. Да и регуляция кислотности тоже тут (в том числе — регуляция кислотности пищевых продуктов).

3. Производство пермарганата калия (марганцовки).

4. Применяется в производстве бумаги, предотвращает образование пены.

5. Электролит. Сейчас он — электролит в алкалайновых батарейках (все помним ту гадость, которая сочится когда «батарейка потекла»?), но подходит и как электролит для производства гальванических покрытий (хоть и не во всех процессах).

6. Сырье для удобрений, сырье для красителей, сырье для пестицидов, сырье для производства метана.

7. Очистка металлических изделий от жира — для той же гальваники.

8. Очистка сточных вод от взвешенных частиц и очистка отработанных газов (нейтрализация).

9. Для химической активации (но, правду сказать, там много всего надо).

10. Буровые растворы.

11. Применяется в производстве штукатурки, гипсовых растворов, побелки.

12. Производство биодизеля.

Но, надо сказать, сейчас применение едкого кали не настолько широкое. Дело в том, что в настоящее время едкое кали дороже, чем едкий натр и его применяют не просто там, где нужна щелочь, а именно там, где нужны соединения калия.
Ну и, конечно, в современном мире никто едкое кали из поташа не получает. Его получают несколькими методами (чаще электролитическими) из калийной соли, разведанные залежи которых очень немаленькие.

Попаданец, помни! Если в древности тебе нужна щелочь — ищи едкое кали!

представляет собой бесцветные, очень гигроскопичные кристаллы, но гигроскопичность меньше, чем у гидроксида натрия , хорошо растворяется в воде (выделяет большое количество тепла), этаноле, метаноле, не растворим в диэтиловом эфире. Является сильным основанием, относится к щелочам. Водные растворы имеют сильнощелочную реакцию.
Плотность 2,044 г/см³. Температура плавления 380° C, температура кипения 1327° C.

Технический гидрат окиси калия (кали едкое) получают диафрагменным электролизом раствора хлористого калия, обычно с применением ртутных катодов, что дает продукт высокой чистоты, не содержащий примеси хлоридов.

Гидрокись калия применяется для производства удобрений, синтетического каучука, пластмасс, электролитов для аккумуляторов, реактивов, ксантогенатов, для выщелачивания отливок стального литья, для поддержания в заданных пределах щелочности буровых растворов, в производстве биодизельного топлива в качестве катализатора, используется в фармацевтической промышленности и других отраслях народного хозяйства.

В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки (регулятор кислотности) E525.
Также используется для получения метана, поглощения кислотных газов и обнаружения некоторых катионов в растворах.
Его применяют в производстве жидких мыл, как исходный продукт для получения различных солей калия и т. д.
В циркониевом производстве используется для получения обесфторенной гидроокиси циркония.
В сфере промышленной мойки продукты на основе гидроксида калия, нагретые до 50-60° C, 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.

Физико-химические показатели гидроксида калия ГОСТ 9285-78:
Наименование показателя Норма для марки и сорта
Твердый Жидкий
Высший Первый Высший Первый
Внешний вид Чешуйки зеленого, сиреневого или серого цвета Чешуйки или плав зеленого, сиреневого или серого цвета Раствор голубого, зеленого или серого цвета, допускается осадок
Массовая доля едких щелочей (KOH + NaOH) в пересчете на KOH, %, не менее 95,0 95,0 54,0 52,0
Массовая доля углекислого калия (K 2 CO 3), %, не более 1,4 1,5 0,4 0,8
Массовая доля хлоридов в пересчете на Cl - , %, не более 0,7 0,7 0,7 0,8
Массовая доля сульфатов (SO 4 2-), %, не более 0,025 0,05 0,03 0,1
Массовая доля железа (Fe 2+), %, не более 0,03 0,03 0,004 0,01
Массовая доля хлорноватистого калия (KClO 3), %, не более 0,1 0,2 0,15 0,3
Массовая доля кремния (Si), %, не более 0,01 0,02 0,015 -
Массовая доля натрия в пересчете на NaOH, %, не более 1,5 2,0 1,7 2,0
Массовая доля кальция (Ca 2+), %, не более 0,01 0,01 0,005 -
Массовая доля алюминия (Al 3+), %, не более 0,003 0,005 0,003 -
Массовая доля нитратов и нитритов в пересчете на азот (N), %, не более 0,003 0,003 0,003 -

Требование безопасности гидроксида калия.
Гидрат окиси калия негорюч и взрывобезопасен, по степени воздействия на организм относится к веществам 2-го класса.

Степень токсичности 2
Основные свойства и виды опасности
Основные свойства Твердый продукт - чешуйки или плав зеленого, сиреневого или серого цвета, жидкий - раствор голубого, зеленого или серого цвета, допускается выкристаллизованный осадок. Гигроскопичный продукт, хорошо растворим в воде и спирте; быстро поглощает углекислоту и воду из воздуха и постепенно переходит в углекислый калий.
Взрыво- и пожароопасность Негорюч, взрывобезопасен.
Опасность для человека 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.
В виде раствора или пыли прижигающе на кожные покровы и слизистые оболочки.
Опасно при вдыхании, попадании на кожу и в глаза. Кашель, стеснение в груди, насморк, слезотечение, ожог кожи, отек век, резкое покраснение конъюнктивы, поражение радужной оболочки. Химический ожог.
Средства индивидуальной защиты Изолирующий защитный костюм КИХ-5 в комплекте с изолирующим противогазом ИП-4М или защитный общевойсковой костюм Л-1 или Л-2 в комплекте с промышленным противогазом с патроном В, перчатки из дисперсии бутилкаучука, специальная обувь.
При малых концентрациях в воздухе (при повышении ПДК до 100 раз) - спецодежда, автономный защитный индивидуальный комплект с принудительной подачей в зону дыхания очищенного воздуха с патронами ПЗУ, ПЗ-2, фильтрующий респиратор "ФОРТ-П", универсальный респиратор "Снежок-КУ-М", защитные очки.
Необходимые действия в аварийных ситуациях
Общего характера Отвести вагон в безопасное место. Изолировать опасную зону в радиусе не менее 50 м. Откорректировать указанное расстояние по результатам химразведки. Удалить посторонних. В опасную зону входить в защитных средствах. Пострадавшим оказать первую помощь.
При утечке, разливе и россыпи Сообщить в ЦСЭН. Не прикасаться к просыпанному веществу. Просыпания оградить земляным валом, засыпать сухим инертным материалом, собрать в защищенные от коррозии сухие емкости, герметично закрыть.
При пожаре Надеть полную защитную одежду. Не использовать воду. Тушить только порошковыми средствами, сухим песком, содой кальцинированной.
Нейтрализация Россыпь засыпать сухим песком, собрать в сухие, защищенные от коррозии емкости с соблюдением мер предосторожности. Место россыпи промыть большим количеством воды с максимального расстояния, обваловать и не допускать попадания вещества в поверхностные воды. Промытые поверхности подвижного состава и территории обработать слабым раствором кислоты.
Меры первой помощи При попадании на кожные покровы следует немедленно промыть большим количеством воды, затем пораженный участок обработать 1-2%-ным раствором борной кислоты.
При попадании в глаза необходимо немедленно и длительно промыть их обильной струей воды, затем 1-2%-ным раствором борной кислоты. Тереть глаза не следует. После оказания первой помощи необходимо обратиться в лечебное учреждение.

Упаковка, транспортировка и хранение.
Раствор гидрата окиси калия заливают в чистые стальные контейнеры или бочки вместимостью 100, 200 и 275 дм³. 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.
Гидрат окиси калия транспортируют железнодорожным, автомобильным и водным транспортом в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозок грузов, действующих на данном виде транспорта. По железной дороге продукцию упакованную в бочки, мешки и барабаны транспортируют повагонно и мелкими отправками или наливом в цистернах. Гидроксид калия, упакованный в стальные контейнеры, транспортируют только автомобильным транспортом.
Раствор гидрат окиси калия хранят в специальных стальных герметичных емкостях. Барабаны с твердым продуктом хранят в крытых неотапливаемых складских помещениях или под навесом.
Гарантийный срок хранения - 3 года со дня изготовления.

ООО “Компани “Плазма”® осуществляет поставки химической продукции со склада в Харькове в сроки и по доступным ценам, на выгодных для Вас условиях.

Синонимы: кали едкое, гидроксид калия, potassium hydroxide, каустический поташ, «калиевый щёлок», КОН, E525.
Это бесцветное твердое вещество, сильное основание. Имеет много промышленных и специфических применений, но в большинстве случаев используется его способность реактивно осаждать кислоты, а также используются его коррозионные свойства. Гигроскопичен. Его растворение в воде экзотермично - выделяется большое количество тепла.

Получение гидроокиси калия

Исторически КОН готовили с добавлением карбоната калия (поташа) в концентрированном растворе гидроксида кальция (гашеной извести), что приводит к реакции обмена, в результате чего карбонат кальция выпадает в осадок, а гидроксид калия остается в растворе:
Ca (OH) 2 + K 2 CO 3 → CaCO 3 ↓ + 2КОН
Фильтрование осажденного карбоната кальция и кипячение раствора дает гидроксид калия («кальцинированный или едкое кали»). Это был самый важный метод производства гидроксида калия до конца 19 века, потом он был в значительной степени заменен текущим методом электролиза растворов хлорида калия (аналогичный способ получения гидроксида натрия):
2 KCl + 2 H 2 O → 2 КОН + Cl 2 + H 2

Применение гидроокиси калия

Омыление жиров с помощью КОН используется для получения соответствующего "калиевого мыла", которое является более мягкими. Из-за своей мягкости и большей растворимости, калиевые мыла требуют меньше воды для сжижения, и таким образом могут содержать больше моющего средства, чем сжиженные мыла натрия.
В качестве электролита. Водный раствор гидроксида калия применяется в качестве электролита в щелочных батареях. Гидроксид калия является предпочтительным по сравнению с гидроксидом натрия, потому что имеет более высокие свойства проводимости. Никель-металл-гидридные батареи используют смесь гидроксида калия и гидроксида натрия, никель-железные батареи также используют в качестве электролита гидроксид калия.
Гидроксид калия используется для идентификации некоторых видов грибов. 3-5% водный раствор КОН наносится на ткань гриба и исследователь отмечает, появляется ли изменение цвета мякоти. Некоторые виды - боровики, Polypores и многие другие грибы выявляются на основе этой реакции.
В нефтеперерабатывающих заводах гидроксид калия используется при переработке и для удаления органических кислот и соединений серы из нефти и природного газа.

Примечание

Гидроксид калия разрушает бумагу, кожу, ткани органического происхождения. При работе с веществом необходимо использовать средства индивидуальной защиты.

Характеристики гидроокиси калия

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.