Калия гидроксид

Гидроксид калия (Е525)

Гидроксид калия относится к щёлочным веществам, и обладает выраженными эмульгирующими свойствами.

Благодаря этой добавке, которая ещё известна под названиями “гидроокись калия”, “калиевый щёлок”, “каустический поташ”, и под кодом Е525, удаётся создавать однородные смеси из компонентов вроде воды с маслами или воды с жирами.

В обычном своём состоянии эти элементы не могут взаимодействовать в виде смеси, а за счёт добавления гидроксида калия образуют однородные текстуры.

Вещество считается безопасным для человека, поэтому его часто применяют в пищевой промышленности. Однако изготовление пищи – не единственная отрасль, в которой нашлось место гидроксиду калия.

Что из себя представляет добавка Е525 и как её получают

По своей химической структуре гидроксид калия – это сильная щёлочь, которая может использоваться и в сыпучем состоянии, и в виде раствора. Белый или бесцветный порошок с мелкими гранулами не имеет запаха и обладает хорошей растворимостью в воде. Кроме гранулированной формы, порошковое вещество может состоять из мелких хлопьев, шариков, крупинок.

Водный раствор, в свою очередь, отличается едким щёлочным запахом. Вкус у добавки выражено горький, с “мыльным” послевкусием. Кроме воды, вещество нормально растворяется в спиртах, эфирах.

Раствор может сам становиться растворителем для некоторых органических материалов – бумаги, дерева, кожи.

При температуре от 404 градусов Цельсия добавка начинает плавиться, а при 1324 градусах закипает. Гидроксид калия способен вступать в реакции с кислотными оксидами, кислотами и переходными металлами, а из-за своей высокой гигроскопичности сильно подвержен воздействию влаги.

Производители пищевых продуктов ценят добавку Е525 как эмульгатор для создания однородных смесей, а также как регулятор уровня кислотности, который способен устанавливать и поддерживать определённое значение кислотной среды в продукте.

Что касается получения добавки, существует несколько способов, наиболее часто используемых в промышленности. Процесс происходит посредством электролиза водных растворов хлорида калия.

Электролиз может осуществляться с использованием твёрдого асбестового или полимерного катода (мембранный способ), а также с использованием ртутного катода – этот механизм наиболее выгодный и распространённый, так как полученное в результате вещество содержит наименьшее количество примесей. Всё же безопасным и более предпочтительным для пищевой промышленности считается мембранный.

Сферы использования гидроксида калия

Начиная с 17-18 столетия вещество было известно своими очищающими свойствами: после воздействия на него высоких температур, с помощью гидроксида калия можно было производить очистку изделий и поверхностей из нержавейки.

Немного позже, в конце 19 века, когда отрасль производства пищевых продуктов начала усиленно пользоваться достижениями химии для улучшения свойств изготавливаемой продукции, на едкое кали обратили внимание как на эмульгатор и регулятор кислотности. На сегодняшний день его используют в таких целях:

• для создания и поддержания нужного уровня рН в шоколаде и продуктах на основе какао;
• для предохранения от потемнения, сохранения цвета и товарного вида замороженных овощей, особенно картофеля (как компонент обработки);
• для снятия шкурки и кожицы с овощей и фруктов;
• для проведения реакций рафинирования растительных масел (подсолнечного, льняного) в качестве катализатора.

Может применяться для анизотропного травления кремния в кристаллах, а также для поглощения кислых газов вроде сероводорода или диоксида серы. С помощью гидроксида калия может происходить обеззараживание сточных вод.

https://www.youtube.com/watch?v=ILlFpI_j4Z8

Вещество является одним из наиболее важных элементов в химической промышленности и в производстве разнообразных продуктов широкого потребления, от батареек до сельскохозяйственных удобрений и смесей.

Кроме того, его очень часто используют в ветеринарной сфере, так как Е525 имеет свойство уничтожать клопов, блох и паразитов, а также некоторые вирусы и бактерии. Может встречаться в детском питании для прикорма детей до 1 года.

Вещество также используется и в других отраслях, процессах, материалах:

• алкалиновых батареях;
• моющих средствах;
• красителях;
• удобрениях;
• фармацевтике
• при получении вискозных нитей и волокон для обработки древесной целлюлозы;
• для обработки хлопковых тканей с целью придания им гигроскопичности.

Требования к таре для транспортировки и хранения

Добавка может содержаться только в герметичной упаковке, которая обладает устойчивостью к воздействию щёлочи.

Это полиэтиленовые неокрашенные мешки, стальные барабаны с подкладом из фторопласта или  полипропиленовых мешки с дополнительной устойчивой вставкой-мешком.

Кроме того, вещество является негорючим, но взрывоопасным, и эту его особенность необходимо учитывать при выборе места для хранения.

Может ли добавка Е525 нанести вред здоровью человека

Однозначно на сегодняшний день известно только то, что вещество не приносит никакой пользы организму. В составе пищи количество щёлочной добавки настолько незначительно, что фактически никакой опасности она не представляет.

Проблемы может вызвать неосторожное обращение с концентрированным веществом: при попадании на кожу или слизистые ткани оно вызывает сильный химических ожог, а попадание добавки в глаза может закончится полной потерей зрения.

Для работы с калиевым щёлоком необходимо придерживаться техники безопасности: обязательно наличие защитной спецодежды, перчаток, маски, очков и специальной обуви.

Исследования, проведённые с использованием лабораторных животных показали, что постоянное употребление регулятора кислотности Е525 может стать причиной появления хронических заболеваний кожных покровов. Однако до сих пор нет установленной суточной нормы потребления добавки.

Вещество разрешено к использованию в процессе изготовления пищевых продуктов в России, Украине, Канаде, США и государствах Европейского союза. Сама по себе гидроокись калия представляет собой сильную щёлочь, поэтому при непосредственном контакте с чистой формой вещества человеку грозит опасность получения сильных ожогов и даже слепоты.

В продуктах питания количество добавки настолько незначительно, что не причиняет здоровью вреда, более того, её разрешено использовать и в детском питании.

Кроме изготовления еды, сфера использования гидроксида калия очень широка: это и производство различных моющих средств, химикатов, удобрений, бумаги, каучука, и перегонка нефти, и множество химических реакций разнообразного назначения, а также металлургические и буровые процессы.

Гидроксид калия

Гидроксид калия, калий гидроксид — неорганическое соединение ряда гидроксидов состава KOH. Белые, очень гигроскопичные кристаллы, но гигроскопичность меньше, чем в гидроксида натрия. Водные растворы КОН имеют сильнощелочную реакцию.

Гидроксид получают электролизом растворов KCl. Вещество применяются в производстве стекла, жидкого мыла, для получения различных соединений калия.

Физические свойства

Гидроксид калия являются белыми, почти прозрачными ромбическими кристаллами, которые легко поглощают влагу из воздуха и образуют ряд гидратов: KOH · 4H 2 O, KOH · 2H 2 O, KOH · H 2 O, KOH · 0,5H 2 O.

KOH легко розчиняется в воде, спиртах (55 г в 100 г метанола; примерно 14 г в 100 г изопропанола), эфира.

Получение

Исторически КОН получали из растворов поташа (карбоната калия), который добывали из древесной золы, и гашеной извести (гидроксида кальция). В результате реакции метатезы в осадок выпадает мало растворим карбонат кальция, оставляя гидроксид калия в растворе:

Современным методом получения гидроксида является электролиз водного раствора хлорида калия (иногда также карбоната калия), который широко распространен в минералах Сильвин, карналлите.

Полная дегидратация для получения абсолютно безводного гидроксида калия не проводится из-за большого ресурсоемкость этого процесса. Максимально безводным считается гидроксид калия с содержанием воды 5-10% — имеется вода связана в моногидрат KOH · H 2 O, который разлагается только при 550 ° C.

Ртутный метод

В ртутном методе применяется особо чистый раствор хлорида калия, потому что даже незначительные примеси металлов (хрома, вольфрама, молибдена, ванадия), вплоть до миллионных долей, могут привести к появлению побочных процессов на катоде.

В водном растворе хлорид калия распадается на ионы и ионы K + мигрируют к ртутного катода (жидкая ртуть в железной трубке), где образуют жидкие амальгамы переменного состава:

Амальгамы выделяются из реакционной системы и переводятся в другую, где происходит разложение их водой с образованием гидроксида калия:

По этому методу образуется раствор KOH концентрацией более 50% и практически свободен от загрязняющих примесей (хлора, хлорида калия). Дальнейшее концентрирование раствора происходит путем упаривания в вакууме при высокой температуре. Образована в результате разложения ртуть возвращается в электрод.

На аноде (графитовом или другом) происходит окисление хлорид-ионов с образованием свободного хлора

Диафрагменные метод

В диафрагменного методе пространство между катодом и анодом разъединен перегородкой, которая не пропускает растворы и газы, однако не препятствует прохождению электрического тока и миграции ионов. Обычно, в качестве таких перегородок используется асбестовая ткань, пористые цементы, фарфор и т.

В анодный пространство подается раствор KCl: на аноде (графитовом или магнетитовых) восстанавливаются хлорид-ионы, а катионы K + (и, частично, анионы Cl -) мигрируют сквозь диафрагму к катодной пространства. Там катионы где сочетаются с гидроксид-ионами, образованными восстановлением воды на железном или медном катоде:

С катодной пространства в результате выделяется смесь гидроксида и хлорида натрия с содержанием KOH 8-10%. Путем испарения удается увеличить концентрацию гидроксида до 50%, но содержание хлорида все равно остается существенным — около 1,0-1,5%. Дальнейшая очистка является экономически нецелесообразным.

Мембранный метод

Мембранный метод считается наиболее совершенным из существующих, но, в то же время, и наиболее энергоемким.

По этому методу в реакторе устанавливается катионообменная мембрана, которая является проницаемой для ионов K +, движущихся в катодный пространство, и подавляет миграцию гидроксид-ионов, движущихся в обратном направлении — таким образом в катодном пространстве увеличивается концентрация составляющих KOH. По этому методу образуется раствор гидроксида концентрацией 32%, а последующим выпаривания это значение удается повысить до 45-50%.

Хлорид калия при этом теоретически не образуется, но проникновение хлорид-ионов через мембрану все же имеет место — в конечном растворе концентрация KCl составляет около 10-50 миллионных долей.

Химические свойства

Гидроксид калия активно поглощает из воздуха влагу, образуя гидраты различного состава, которые разлагаются при нагревании:

Взаимодействует с кислотами и кислотными оксидами, образуя соответствующие соли калия:

Также взаимодействует с амфотерными оксидами и гидроксидами:

При пропускании через раствор гидроксида галогенов, образуется смесь солей: галогенид и, в зависимости от температуры раствора, гипогалогенит или галогенат:

Кроме галогенов, KOH реагирует также с фосфором, серой:

KOH окисляется озоном до озониду калия:

Гидроксид поглощает CO 2 и SO 2, а в этаноле образует малорастворимые соединения:

При нагревании реагирует также с деякимим металлами:

Взаимодействует с солями, которые соответствуют слабым основам:

Применение

• В качестве электролита в щелочных аккумуляторах (например, никель-кадмиевых элементах).
• Для получения жидкого мыла — при взаимодействии гидроксида калия с пальмитиновой и стеариновой кислотами образуются жидкие аддукты.
• Для мерсеризации древесной целлюлозы в процессе получения вискозных волокон и нитей.
• Для обработки хлопчатобумажных тканей с целью повышения гигроскопичности.
• Как абсорбент «кислых» газов (сероводорода, диоксида серы, углекислого газа и т.п.).
• Как осушительный агент для газов, которые не взаимодействуют с KOH, например, аммиака, закиси азота N 2 O, фосфина PH 3.
• Как осушительный агент для жидкостей в синтетической органической химии;
• Для определения концентрации кислот путем титрования.
• Как агент против вспенивания при производстве бумаги.
• Входит в состав бытовых средств для очистки посуды из нержавеющей стали.
• Для анизотропного травления кристаллического кремния.

Гидроксид калия (калия гидроокись, калия гидрат окиси)

Новосибирск: +7(383) 3-34-34-34,
8 (800) 200-11-66,
Иркутск: +7 (3952) 475732

Технический Гидроксид калия получают диафрагменным электролизом раствора хлористого калия.
 

Применение:

Гидроксид 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.

Гидроксид калия по ГОСТ 9285-78: 

Упаковка:

Мешки полипропиленовые с полиэтиленовыми мешками-вкладышами. Вес: 25кг±1%; 35кг±1%. 

Хранение:

Гидроксид калия хранят в герметично закрытой таре, т.к. он «расплывается» на воздухе, поглащая из него влагу.

Гидроксид калия по ТУ 6-18-50-86:  

Гидроксид калия по Стандарту HG/T 3688-2000: 

Транспортировка:

Гидроксид калия (калия гидроокись, калия гидрат окиси, калий едкий) транспортируют железнодорожным, автомобильным транспортом в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта.

Техника безопасности:

При работе с Гидроксидом калия нужно соблюдать меры предосторожности. Его традиционное название «едкое кали» отражает разъедающее действие этого вещества на живые ткани. При попадании гидроксида калия на кожу возможны химические ожоги.

Цены:

Несмотря на изначально низкие цены, мы делаем скидки в зависимости от объема закупаемого товара.

Качество:

Мы работаем непосредственно с производителями, поэтому обеспечиваем наших клиентов товарами высокого качества, такими как триэтаноламин.

Оформление и отгрузка:

Благодаря отлаженной работе офиса и складов, мы предоставляем быстрое оформление и отгрузку товаров.

Доставка:

Мы предлагаем доставку товаров по России: •автотранспортом; •железнодорожными контейнерами, вагонами;

•через транспортные компании.

Химические свойства[ | ]

K O H + H C l ⟶ K C l + H 2 O {displaystyle {mathsf {KOH+HCllongrightarrow KCl+H_{2}O}}} 2 K O H + H 2 S O 4 ⟶   K 2 S O 4 + 2 H 2 O {displaystyle {mathsf {2KOH+H_{2}SO_{4}longrightarrow K_{2}SO_{4}+2H_{2}O}}}

• Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием соли и воды:

2 K O H + C O 2 ⟶   K 2 C O 3 + H 2 O {displaystyle {mathsf {2KOH+CO_{2}longrightarrow K_{2}CO_{3}+H_{2}O}}} 2 K O H + S O 3 ⟶   K 2 S O 4 + H 2 O {displaystyle {mathsf {2KOH+SO_{3}longrightarrow K_{2}SO_{4}+H_{2}O}}} 2 A l + 2 K O H + 6 H 2 O ⟶ 2 K [ A l ( O H ) 4 ] + 3 H 2 ↑ {displaystyle {mathsf {2Al+2KOH+6H_{2}Olongrightarrow 2K[Al(OH)_{4}]+3H_{2}uparrow }}}

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

2 K C l + 2 H 2 O ⟶ 2 K O H + H 2 ↑ + C l 2 ↑ {displaystyle {mathsf {2KCl+2H_{2}Olongrightarrow 2KOH+H_{2}uparrow +Cl_{2}uparrow }}}

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[4].

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.

Также используется для получения метана, поглощения 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 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[5].

В фотографии используется как компонент проявителей, тонеров, индикаторов тиосульфатов и для удаления эмульсии с фотографических материалов[6].

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.

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 мембранным (ООО «Сода-Хлорат») методом.

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.[4]

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.

Литература[ | ]

• Гурлев Д.С. Справочник по фотографии (обработка фотоматериалов). — К.: Тэхника, 1988.