هیدروکسید پتاسیم یک ترکیب غیر آلی پایدار و تجزیه ناپذیر در دماهای بالا، به شدت خورنده و حلال در آب که همراه با هیدروکسید سدیم، یک پایه قوی اولیه است. این محصول کاربردهای شیمیایی، صنعتی، تولیدی و خانگی زیادی دارد که بیشتر آنها از ماهیت سوزاننده و واکنش پذیری آن نسبت به اسیدها بهره می برند. KOH پایداری حرارتی بالایی از خود نشان می دهد. به دلیل این پایداری بالا و نقطه ذوب نسبتا پایین، اغلب به صورت ساچمه یا میله ذوب می شود، اشکالی که مساحت سطحی کم و خواص جابجایی مناسب دارند. این ساچمه ها در هوا سفت می شوند چون KOH هیدراته است. هیدروکسید پتاسیم در مواد غذایی برای تنظیم pH، در ساخت صابون، به عنوان الکترولیت در باتری های قلیایی و در آبکاری، لیتوگرافی و پاک کننده های رنگ و لاک استفاده می شود. این ماده همچنین پیش ساز سایر ترکیبات پتاسیم نیز است. KOH جامد ماده قلیایی قوی است که در ساختار کریستالی لوزی شبیه به کلرید سدیم بوده و از یک پیوند یونی بین کاتیون فلز پتاسیم و آنیون هیدروکسیل تشکیل شده است. تقاضای جهانی هیدروکسید پتاسیم در سراسر جهان در سال 1994 بیش از 1 میلیون تن بود.
| ویژگی ها و مشخصات | |
| نام | هیدروکسید پتاسیم |
| فرمول شیمیایی | KOH |
| شکل ظاهری | جامد (گلوله، پولک و پودر) |
| رنگ | سفید |
| نقطه ذوب | 360 درجه سانتی‌گراد |
| نقطه جوش | 1,327 درجه سانتی گراد |
| چگالی | 2.12 |
| سایر نام ها | پتاس سوز آور، لیمو پتاس، هیدرات پتاسیم |
کاربردهای پتاس سوزآور
جامد هیدروکسید پتاسیم به عنوان یک واسطه در طیف وسیعی از فرآیندهای تولید، از تولید داروها و کودها گرفته تا پالایش های نفتی استفاده می شود. علاوه بر این، پیش ساز سایر ترکیبات پتاسیم نیز است. بسیاری از نمک های پتاسیم مفید صنعتی از واکنش با KOH تهیه می شوند. KOH یک جامد با رطوبت بالاست، به این معنی که مولکول های آب را از محیط اطراف جذب کرده و نگه می‌دارد و آن را به یک خشک کننده آزمایشگاهی (عامل خشک‌کننده) مفید تبدیل میکند.
علاوه بر موارد فوق، از هیدروکسید پتاسیم در ساخت صابون، به عنوان الکترولیت در باتری های قلیایی و در آبکاری، لیتوگرافی و پاک کننده های رنگ و لاک استفاده می شود. پاک کننده های تخلیه مایع 25 تا 36 درصد هیدروکسید پتاسیم دارند. از نظر پزشکی، هیدروکسید پتاسیم (KOH) به طور گسترده در تهیه مونت مرطوب نمونه‌های بالینی مختلف برای تجسم میکروسکوپی قارچ‌ها و عناصر قارچی در پوست، مو، ناخن و حتی ترشحات واژن استفاده میشود. این ماده اخیراً برای اثربخشی و تحمل آن در درمان زگیل مورد مطالعه قرار گرفته است. پتاس سوزآور، مشابه هیدروکسید سدیم برای تولید صابون های نرم و صابون های مایع نیز استفاده می شود.
برخی دیگر از محصولات یا فرآیندهای اصلی که در آن پتاس سوز آور استفاده می شود عبارتند از:
- یک عامل آبگیری برای خشک کردن گازها
- روان کننده در پرس اکستروژن آلیاژهای با ذوب بالا
- برای پاک کردن مرکاپتان ها در فرآیند تصفیه بنزین
- یک عامل متیل کننده
- سازنده قلیایی در فرمولاسیون مواد شوینده
- در پالایش فراکسیون های نفتی
- در حذف پوشش های عایق از سیم
- در خالص سازی مواد اولیه الفین حاوی هیدروکربن قبل از پلیمریزاسیون
- در تثبیت روان کننده های مصنوعی
- در حذف اسیدهای نفتنیک از روغن گاز
- در رسوب زدایی فلزات آهنی
- در شیرین کردن فراکسیون های نفتی ترش
- در مخلوط نمک قلیایی ذوب شده برای تمیز کردن فلز استفاده می شود
- در لیسه پیلینگ
- در حمام های الکترولیتی استریپینگ
- در ترکیبات شیمیایی
- در حمام مذاب برای حذف پلی استرها و پلی اورتان ها از اجسام فولادی
- در یک کارتریج جذبی برای حذف دی اکسید کربن
- به عنوان یک خشک کننده شیمیایی
- به عنوان یک پاک کننده برای از بین بردن رسوب از سطح واسطه های آلیاژ تیتانیوم
- به عنوان عاملی برای کاهش میزان گوگرد زغال سنگ
4 روش تولید هیدروکسید پتاسیم
قبلاً KOH با افزودن کربنات پتاسیم (پتاس) به محلول قوی هیدروکسید کلسیم (آهک خاموش) ساخته می شد که منجر به واکنش متاتزی می شد که باعث رسوب کربنات کلسیم می شد و هیدروکسید پتاسیم را در محلول باقی می گذاشت:
Ca(OH)2 + K2CO3 → CaCO3 + 2KOH
فیلتر کردن کربنات کلسیم رسوب شده و جوشاندن محلول، هیدروکسید پتاسیم می دهد. این مهم ترین روش تولید هیدروکسید پتاسیم تا اواخر قرن 19 بود که تا حد زیادی با روش فعلی یعنی الکترولیز محلول های کلرید پتاسیم جایگزین شد.
2KCl + 2H2O → 2KOH + Cl2 + H2
تهیه صنعتی KOH شبیه به NaOH است که توسط فرآیند کلرآلکالی انجام می شود. الکترولیز محلول آبی کلرید پتاسیم باعث تولید گاز کلر در یک الکترود و هیدروکسید پتاسیم در الکترود دیگر می شود. گاز یا جمع آوری می شود یا اجازه می دهد تا به جو فرار کند. گاز هیدروژن مانند هیدروکسید پتاسیم به عنوان یک محصول جانبی روی کاتد تشکیل می شود. به طور همزمان، اکسیداسیون آندی یون کلرید اتفاق می افتد و گاز کلر را به عنوان یک محصول جانبی تشکیل می دهد. جداسازی فضای آندی و کاتدی در سلول الکترولیز برای این فرآیند ضروری است. نکته این است که: تهیه هیدروکسید پتاسیم خالص مشکل است. زیرا این ترکیب آنقدر واکنش پذیر است که تمایل به واکنش با رطوبت، دی اکسید کربن و سایر ناخالصی ها دارد. بنابراین حتما آن را در ظرف در بسته و در جای خشک و خنک نگهداری کنید. اگر حتی یک روز آن را در یک ظرف باز بگذارید، می تواند رطوبت کافی را جذب کند تا وزن خود را به اندازه ای کاهش دهد. اگر آن را برای مدت طولانی کنار بگذارید، می تواند رطوبت کافی را از هوای اتاق جذب کند تا کاملاً مایع شود.
هیدروکسید پتاسیم را از فلز تهیه کنید. با این حال، این روش تجاری خوبی برای تهیه این مواد نیست. فلز پتاسیم را می توان با آب ترکیب کرد تا هیدروژن و هیدروکسید پتاسیم تولید کند. مرحله خطرناک آن هنگامی است که فلز پتاسیم با آب تماس پیدا می کند زیرا حرارت زیادی تولید شده که فلز را ذوب و هیدروژن را به شعله بنفش تبدیل می کند. این شکل واکنش برای تکه کوچکی از پتاسیم (به اندازه یک نخود) نیز صدق میکند.
هیدروکسید پتاسیم را از خاکستر چوب بسازید. در گذشته خاکستر را از آتش چوب می شستند و از کربنات پتاسیم موجود در آن برای تهیه صابون استفاده می کردند. کربنات پتاسیم اگر بیش از حد گرم شود (ترجیحا در دمای کوره)، گاز دی اکسید کربن می دهد و اکسید پتاسیم تولید می کند. واکنش اکسید با آب باعث تولید هیدروکسید پتاسیم می شود.
هیدروکسید پتاسیم را هم چنین می توان از هیدرید، استیل، آزید و مجموعه ای از ترکیبات دیگر تهیه کرد. به عنوان مثال، آزید با آب واکنش می دهد و هیدروکسید پتاسیم، گاز آمونیاک و گرما را تشکیل می دهد. اگر استیلن با آب واکنش نشان دهد، گاز استیلن و هیدروکسید پتاسیم تولید می کند. به همین ترتیب، هیدرید نیز گاز هیدروژن و هیدروکسید پتاسیم تولید می کند.
سوالات متداول
پتاس سوز آور
محلول هیدروکسید پتاسیم (KOH آبی) یک مایع معدنی بی رنگ است که به عنوان یک باز قوی (قلیایی) عمل می کند. محلول KOH به نام پتاس سوز آور یا لیمو پتاس نیز شناخته می شود که کاربردهای مختلفی دارد.
هیدروکسید پتاسیم با استفاده از الکترولیز و از طریق فناوری سلول غشایی تولید می شود. نمک پتاسیم به شکل آب نمک برای تولید هیدروکسید پتاسیم، کلر و هیدروژن الکترولیز می شود. محلول معمولاً 32 درصد استحکام دارد که با استفاده از تبخیر تا 50 درصد تغلیظ می شود.
هیدروکسید پتاسیم یک ماده شیمیایی بسیار خطرناک است. برای بافت ها خورنده است و می تواند باعث سوختگی شدید پوست، چشم و غشاهای مخاطی شود. اگر بلعیده شود، موجب خونریزی داخلی، اسکار بافتی، حالت تهوع، استفراغ، اسهال، افت فشار خون و حتی در مواردی باعث مرگ میشود. استنشاق و ورود بخارات یا گرد و غبار هیدروکسید پتاسیم به ریه ها، عطسه، گلودرد، آبریزش بینی و آسیب شدید ریه را در پی خواهد داشت. به دلیل تماس چشمی، این ترکیب می تواند باعث تاری دید و در معدود دفعات باعث کاهش بینایی شود. افرادی که با این ترکیب کار می کنند باید همیشه از عینک، دستکش و لباس محافظ استفاده کنند تا خطر تماس با این ماده شیمیایی کاهش یابد.
