هیدروکسید پتاسیم چیست و چه کاربردهایی در صنعت دارد؟
هیدروکسید پتاسیم یا پتاس از قویترین باز ها هستند. کاربردهای زیادی در صنعت دارد و مهمترین کاربرد آن خنثی سازی است. جرم مولی این ترکیب 56.1056 است و چگالی آن2.044 gr/cm3، دمای ذوب و جوش این ترکیب به ترتیب برابر 360 درجه ی سانتیگراد و 1327 درجه ی سانتی گراد است. این ترکیب در دمای 25 درجه ی سانتی گراد دارای انحلال پذیری 121 gr/100ml در آب است. در کل این ترکیب در الکل و گلیسرول محلول و دراتر و آمونیاک نا محلول است. این ترکیب قابلیت اشتعال ندارد.
ترکیبی سفید رنگ با قدرت بازی بسیار بالا است که با فرمول شیمیاییKOH نشان داده می شود و با نام های هیدروکسید پتاسیم، پتاس، پتاسیم کاستیک، پتاس سوزآور و پتاسیم پرک نیز شناخته می شود. بر خلاف هیدروکسید سدیم، هیدروکسید پتاسیم عاری از کلر می باشد و در نتیجه می توان ازآن برای خنثی سازی محلول ها و موادی که باید در عدم حضور کلر خنثی شوند استفاده کرد. هیدروکسید پتاسیم نسبت به مقدار بیشتری در آب حل می شود. هدروکسید پتاسیم، جامدی بی بو، سفید و ناهموار است که اغلب محلول درآب است و در ساخت صابون، به عنوان الکترولیت در باتری های قلیایی و در قلیایی و در آبکاری الکتریکی، لیتوگرافی و رنگبرها استفاده می شود. پتاس به راحتی در آب حل می شود و محلولی بازی را ایجاد می کند. پتاس سوزآور در تماس با پوست، دارای اثر خورندگی است و در واکنش با اسیدها، نمک پتاسیم تولید می کند. هیدروکسید پتاسیم نم گیر است، به این معنا که رطوبت را در مجاورت با هوا جذب کرده و تشکیل محلولی را می دهد که گرفتن دوباره آب از آن بسیار سخت است.
پتاس مانند هیدروکسید سدیم به هنگام حل شدن در آب گرما تولید می کند. این ماده در تماس با دست به راحتی آب شده و دست را چرب و تولید صابون می کند. صابون تولید شده از واکنش چربی پوست با پتاس بوجود می آید. همچنین واکنش تدریجی پتاس با دی اکسید کربن موجود در هوا می تواند منجر به تولید کربنات پتاسیم شود.این ترکیب را معمولا به صورت قرص های شفاف فروخته می شود، که در تماس با هوا چسبناک می شود، پتاس یا همان هیدروکسید پتاسیم حاوی مقدار متغیری از آب است و انحلالش در آب بسیار گرما زا است. محلول های هیدروکسید پتاسیم با غلظت حدود5% در تماس با پوست تحریک کننده، در حالی که با غلظت های بالاتر از 2% خورنده هستند. در دمای اتاق، تقریبا 121 گرم هیدروکسید در 100 میلی لیتر آب قابلیت حل شدن دارد.
تولید:
روش‌های تولید هیدروکسید پتاسیم:
در زمان های قدیم هیدروکسید پتاسیم از طریق واکنش هیدروکسید کلسیم ( آهک هیدراته ) با کربنات پتاسیم تولید می‌شده است.
Ca(OH)2 + K2CO3 → CaCO3 + 2 KOH
محلول به دست آمده از این واکنش فیلتر شده و کربنات کلسیم رسوب کرده جدا می شود. در مرحله‌ی بعدی محلول فیلتر شده جوشانده و تغلیظ می شود تا هیدروکسید پتاسیم جامد به دست آید.
الکترولیز محلول پتاسیم کلرید:
روش جدید تولید هیدروکسید پتاسیم، الکترولیز محلول های کلرید پتاسیم با استفاده از فرآیند جیوه ای و فرآیند غشایی می باشد. فرآیند الکترولیز کلرید پتاسیم مشابه الکترولیز کلرید سدیم می باشد ( ولتاژ پیل کمی کمتر است). در روش جیوه ای هیدروکسید پتاسیم بسیار خالص (۴۵-۵۰% ) و در روش غشایی، محلول حدود ۳۰% تولید می شود. این محلول ها به کمک تبخیر، تغلیظ می شوند و در بیشتر موارد (از طریق تبخیر در خلاء هیدروکسید پتاسیم جامد ۹۰% حاصل می گردد. فرآورده های جنبی الکترولیز، کلر و هیدروژن می باشند.)
۲ KCL + 2 H2O → ۲ KOH + CL2 + H2
فرایند اصلی برای تولید پتاس ، از طریق فرایند الکترولیز محلولهای آبی پتاسیم کلرید در ظروف الکترولیتی صوزت می‌پذیرد.
واکنش باریم دی‌هیدروکسید با سولفات پتاسیم:
Ba(OH)2 + K2SO4 ----> BaSO4 + 2KOH
اثر آب بر ملغمه پتاسیم
در این فرایند ، علاوه بر تولید پتاسیم هیدروکسید ، گاز هیدروژن آزاد میشود.
کاربرد:
به دلیل بالا بودن میل ترکیبی هیدروکسید پتاسیم با آب، در آزمایشگاه ها از آن به عنوان ماده خشک کننده نیز استفاده میکنند. هیدروکسیدپتاسیم، بازی قوی و تشکیل دهنده محلول های قلیایی در آب و دیگر حلال های قطبی است. این محلول ها قادربه پروتون زدایی بسیاری از اسیدها، حتی اسیدهای ضعیف، هستند در شیمی تجزیه تیتراسیون با استفاده از محلول های پتاسیم برای سنجش اسیدها استفاده می شود.
از هیدروکسید پتاسیم برای تولید سایر ترکیبات پتاسیم نظیر پرمنگنات پتاسیم، کربنات پتاسیم، فسفات های پتاسیم نظیر دی فسفات تترا پتاسیم، یدات پتاسیم، سیانید پتاسیم، تولید رنگدانه ها تولید شیشه، تولید صابون های مایع با کیفیت بالا، ساخت گازوئیل از نباتات، خنثی سازی محلول های اسیدی و در تولید مواد شیمیایی استفاده می شود. از مهم ترین کاربردهای دیگر آن، در تهیه کودهای شیمیایی و به عنوان الکترولیت در باتری ها می باشد. مانند هیدروکسید سدیم، هیدروکسید پتاسیم کاربردهای متعددی دارد که تقریبا بیشترشان از خاصیت قلیایی آن و تواناییش در تجزیه بسیاری از مواد بهره می گیرند. به عنوان مثال، در فرآیندی به عنوان سوزاندن شیمیایی هیدروکسید پتاسیم به تجزیه بافت های نرم، هم حیوان هم انسان، و به جا گذاشتن تنها استخوان ها و بافتهای سخت سرعت می بخشد. پتاس همچنین برای ساخت تراشه های نیمه رسانا استفاده میشود. در مانیکور نیز برای از بین بردن پوست های زمخت دست و پا از ماده سیمیایی استفاده می شود که عنصر اصلی سازنده آن هیدروکسید پتاسیم است. برای از بین بردن موی حیوانات از بازهایی مانند هیدروکسید پتاسیم که به کوتیکول ساقه مو آسیب می زنند، استفاده میشود. پوست حیوانات را برای چند ساعت در محلول KOH و آب می خیسانند و آنها را برای مرحله مو زدایی آماده می کنند. از این اثر برای اصلاح صورت هم استفاده می شود. محصولات قبل اصلاح و بعضی از خمیرهای ریش تراشی حاوی هیدروکسید پتاسیم می باشند.
از پتاس برای ساخت صابون نیز استفاده می شود و همچنین در شیمی آلی کاربرد دارد. می توان از آن برای ساخت کودهای شیمیایی و دیگر ترکیبات حاوی پتاسیم استفاده کرد. هیدروکسید پتاسیم در ساخت گازوئیل از نباتات، در باتری های آلکالاین و نیکاد به عنوان الکترولیت و همچنین شناسایی قارچ ها کاربرد دارد.
در کل عمده ی مصرف این ترکیب در کشاورزی است که پتاسيم يكي از عناصر غذايي اوليه موجودات زنده جانوري و گياهي است، كودهاي پتاسيم بعد از نيتروژن و فسفر، سومين كود از نظر مصرف هستند، كودها 95% از مصرف پتاسيم را به خود اختصاص داده اند و كمتر از 10 درصد آن به مصرف تهيه مواد شيميايي مي رسد.
عرضه پتاسيم، بيشتر بصورت پتاس و كاني‌هاي پتاسيم‌دار، كانه‌ها و محصولات فرآوري شده (كودهاي آماده براي مصرف، كودهاي تركيبي) صورت مي‌گيرد.
پس موارد اصلی مصرف پتاس استفاده از آن درکود مایع، محافظت از محصولات، نفت وگاز، لاستیک مصنوعی، تصفیه فلزات، باتری، شیشه سازی، صابون سازی، سفیدکردن پارچه، جوهر چاپ، تصفیه آب است.
روش نگهداری و بسته بندی:
در کل این ترکیب باید در انباری خشک، سربسته و با تهویه ی مناسب باشد که به دور از هر گونه مواد ناسازگار با این ترکیب قرار داشته باشد.
این ترکیب در بسته ها و یا کیسه های 25 kg عرضه میشوند.
بسته‌بندی پتاسیم هیدروکسید یونید کره جنوبی:
