氫氧化鉀,又稱苛性鉀或堿液,是鉀的一種強無機堿。氫氧化鉀的化學式是KOH。它是現有的最強堿之一,因為這個屬性,它有多種工業和日常用途。
氫氧化鉀化學式如前所述,氫氧化鉀或苛性鉀的化學式是KOH。它是一種晶體固體,具有類似于氯化鈉在較高溫度下的晶體結構。
KOH分子的結構如下:
在上述結構中,K 和OH-離子之間的距離在2.69 ~ 3.15埃之間。
雖然KOH可以像氯化鈉一樣以晶體形式存在,但由于它與水的高度親和性,它通常會形成晶體水合物。苛性鉀(氫氧化鉀)最常見的水合物是一水合物、二水合物和四水合物,它們分别與1個水分子、2個水分子和4個水分子連接在一個氫氧化鉀分子上。
氫氧化鉀的性質如前所述,氫氧化鉀或苛性鉀具有多種用途,因為它具有多種化學和物理性質。在前面的部分中,我們已經對其中的一些屬性作了一些一般性的引用,但是在這裡,我們将以稍微更詳細的方式來研究它們。
在室溫下,氫氧化鉀以無色固體的形式存在,一般是半透明的。由于它對水有很高的親和力,它的晶體中也含有不同程度的水分子。在商業上,根據使用的不同,它以薄片、顆粒或粉末的形式出售。
顧名思義,它也有腐蝕性,這基本上意味着它有燒灼感,如果暴露在裸露的皮膚上,是一種刺激物。建議謹慎使用和處理。它還具有很強的腐蝕性。它可以腐蝕金屬和活細胞或組織。
氫氧化鉀是堿金屬的一種氫氧化物。因此,它是一個強堿。1 mol/L KOH溶液在标準條件下的pH值為10.98,這是一個很高的值。
苛性鉀極易溶于水和有機醇。當它溶于水時,會釋放出大量的熱量。在有機醇中,氫氧化鉀形成如下的酸堿平衡:
KOH CH3OH ↔ CH3OK H2O
方程1:KOH與甲醇的酸堿平衡
它還能與無機酸和有機酸反應生成相應的鹽。
KOH HCl —KCl H2O
方程2:KOH與無機酸的反應
氫氧化鉀在皂化過程中被用來将有機脂肪轉化為肥皂。
它本質上是不燃的,所以它不與氧反應。但是它可以和二氧化碳反應生成碳酸氫鉀。
KOH CO2 — KHCO3
式4:苛性鉀與二氧化碳發生反應
氫氧化鉀在高溫下非常穩定。在高溫下分解成它的組成元素之前,它先轉化成液态或氣态。由于高的熱穩定性,它可以熔化和鑄造成任何理想的形狀,可能需要進一步使用。
氫氧化鉀的用途氫氧化鉀通過皂化過程來制備肥皂。它被用作将油/脂肪酸及其酯轉化為肥皂鹽的一種堿。含鉀鹽的肥皂比含鈉鹽的肥皂更易溶解,因此也被稱為軟肥皂。
雖然氫氧化鉀具有腐蝕性,但在食品中用作增稠劑和穩定劑。它隻能在一定的數量下使用,以保證食品對人類消費的安全。
它被用作清潔劑。最常見的家庭清潔用途之一是下水道清潔劑,它含有氫氧化鉀。一些排水管清潔劑也可能含有氫氧化鈉,因為它與氫氧化鉀的性質相似。
氫氧化鉀也有醫療用途。用于制備毛發、皮膚、指甲等真菌感染的臨床标本。它也被發現能很好地治療平面疣。
由于其高導電性,它也被用作電解質,特别是在堿性電池中。
氫氧化鉀是一種很好的蝕刻劑,用于電子芯片制造過程中半導體晶圓的各向異性濕法蝕刻。
也可用于制備其它鉀類産品及鹽類,如磷酸鹽、高錳酸鉀等。
氫氧化鉀的制備采用電解氯化鉀溶液的方法在工業規模下制備氫氧化鉀。該工藝也可稱為氯堿工藝。反應過程如下:
2KCl 2H2O — 2KOH Cl2 H2
方程5:氯化鉀的電解
氯和氫是這個反應的副産物。
雖然KCl電解是目前制備KOH的方法,但在曆史上,它是用氫氧化鈣和碳酸鉀的鹽的複分解反應制備的。在鹽的複分解反應中,兩種反應物在它們各自的元素或成分交換位置的地方反應生成兩種新的化合物作為産物。在氫氧化鉀的制備過程中,反應過程如下:
Ca(OH)2 K2CO3 — CaCO3 2KOH
方程6:鹽的複分解反應制備氫氧化鉀
反應在水溶液中發生。這種制備方法現在并不使用,直到19世紀才開始使用。電的發明和廣泛應用,用目前的電解反應法取代了舊的方法。
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