Ätzkali ist eine anorganische Zusammensetzung mit der Formel KOH, allgemein genanntes Ätzkali.

Zusammen mit Natriumshydroxyd (NaOH) ist dieser farblose Festkörper eine archetypische starke Basis. Es hat viele industriell und Nische-Anwendungen. Die meisten Anwendungen nutzen seine Reaktionsfähigkeit zu Säuren und seine zerfressende Natur aus. 2005 wurden ungefähr 700,000 bis 800,000 Tonnen erzeugt. Etwa 100mal mehr NaOH als KOH wird jährlich erzeugt. KOH ist als der Vorgänger zu weichsten und flüssigen Seifen sowie zahlreichen Kalium enthaltenden Chemikalien beachtenswert.

Eigenschaften und Struktur

Ätzkali kann in der reinen Form durch das Reagieren von Natriumshydroxyd mit dem unreinen Kalium gefunden werden. Ätzkali wird gewöhnlich als lichtdurchlässige Kügelchen verkauft, die klebrig in Luft werden werden, weil KOH hygroskopisch ist. Folglich enthält KOH normalerweise unterschiedliche Beträge von Wasser (sowie Karbonate, sieh unten). Seine Auflösung in Wasser ist stark exothermic, bedeutend, dass der Prozess bedeutende Hitze abgibt. Konzentrierte wässrige Lösungen werden manchmal Kalium-Laugen genannt. Sogar bei hohen Temperaturen dehydriert fester KOH sogleich nicht.

Struktur

Bei höheren Temperaturen kristallisiert fester KOH in der Kristallstruktur von NaCl. OH ist Gruppe entweder schnell oder zufällig unordentlich, so dass die Gruppe effektiv ein kugelförmiges Anion des Radius 1.53 Å (zwischen und in der Größe) ist. Bei der Raumtemperatur wird den Gruppen befohlen, und die Umgebung über die Zentren, wird mit Entfernungen im Intervall von 2.69 zu 3.15 Å, abhängig von der Orientierung OH Gruppe verdreht. KOH bildet eine Reihe des kristallenen Hydrats, nämlich das Monohydrat, der dihydrate und der tetrahydrate.

Löslichkeit und austrocknende Eigenschaften

Etwa 121 g von KOH werden sich in 100 mL von Wasser bei der Raumtemperatur (im Vergleich zu 100 g von NaOH in demselben Volumen) auflösen. Senken Sie alcohols wie Methanol, Vinylalkohol, und propanols sind auch ausgezeichnete Lösungsmittel. Die Löslichkeit in Vinylalkohol ist ungefähr 40 g KOH/100 mL.

Wegen seiner hohen Sympathie für Wasser dient KOH als ein Sikkativ im Laboratorium. Es wird häufig verwendet, um grundlegende Lösungsmittel, besonders Amine und Pyridin auszutrocknen: Die Destillation dieser grundlegenden Flüssigkeiten von einem Schlicker von KOH gibt das wasserfreie Reagens nach.

Thermalstabilität

Wie NaOH stellt KOH hohe Thermalstabilität aus. Die gasartige Art ist dimeric. Wegen seiner hohen Stabilität und relativ niedrigen Schmelzpunkts ist es häufig Schmelzen-Wurf als Kügelchen oder Stangen, Formen, die niedrige Fläche und günstige behandelnde Eigenschaften haben.

Reaktionen

Als eine Basis

KOH ist hoch grundlegend, stärk Laugen in Wasser und anderen polaren Lösungsmitteln bildend. Diese Lösungen sind zu deprotonating viele Säuren, sogar schwache fähig. In der analytischen Chemie wird das Titrieren mit Lösungen von KOH verwendet, um Säuren zu prüfen.

Als ein nucleophile in der organischen Chemie

KOH, wie NaOH, dient als eine Quelle, hoch nucleophilic Anion, das polare Obligationen sowohl in anorganischen als auch in organischen Materialien angreift. In vielleicht seiner wohl bekanntesten Reaktion, wässriger KOH saponifies esters:

: KOH + RCOR'  RCOK + R'OH

Wenn R eine lange Kette ist, wird das Produkt eine Kalium-Seife genannt. Diese Reaktion wird durch das "schmierige" Gefühl manifestiert, das KOH, wenn berührt, gibt — werden Fette auf der Haut zu Seife und Glyzerin schnell umgewandelt.

Geschmolzener KOH wird verwendet, um Halogenide und andere abreisende Gruppen zu versetzen. Die Reaktion ist für aromatische Reagenzien besonders nützlich, um das entsprechende Phenol zu geben.

Reaktionen mit anorganischen Zusammensetzungen

Ergänzend zu seiner Reaktionsfähigkeit zu Säuren greift KOH Oxyde an. So wird SiO durch KOH angegriffen, um auflösbares Kalium-Silikat zu geben. KOH reagiert mit dem Kohlendioxyd, um Bikarbonat zu geben:

:KOH + CO  KHCO

Fertigung

Historisch wurde KOH durch das Kochen einer Lösung der Pottasche (Kali) mit Kalzium-Hydroxyd (gestillte Limone), das Führen zu einer metathesis Reaktion gemacht, die Kalzium-Karbonat veranlasst hat, sich niederzuschlagen, Ätzkali in der Lösung verlassend:

:Ca (OH) + KCO  CaCO + 2 KOH

Die Entstörung vom hinabgestürzten Kalzium-Karbonat und die Lösung einkochend, gibt Ätzkali ("calcinated oder Ätzkali"). Es war die wichtigste Methode, Ätzkali bis zum Ende des 19. Jahrhunderts zu erzeugen, als es durch die aktuelle Methode der Elektrolyse von Kaliumchlorid-Lösungen größtenteils ersetzt, zur Methode analog wurde, Natriumshydroxyd zu verfertigen (sieh chloralkali in einer Prozession gehen):

:2 KCl + 2 HO  2 KOH + Kl. + H

Wasserstoffbenzin formt sich als ein Nebenprodukt auf der Kathode; gleichzeitig findet eine anodic Oxydation des Chlorid-Ions statt, Chlor-Benzin als ein Nebenprodukt bildend. Die Trennung des anodic und der cathodic Räume in der Elektrolyse-Zelle ist für diesen Prozess notwendig.

Gebrauch

KOH und NaOH können austauschbar für mehrere Anwendungen verwendet werden, obwohl in der Industrie NaOH wegen seiner niedrigeren Kosten bevorzugt wird.

Vorgänger zu anderen Kalium-Zusammensetzungen

Viele Kalium-Salze sind durch Neutralisierungsreaktionen bereit, die mit KOH verbunden sind. Die Kalium-Salze des Karbonats, das Zyanid, das Permanganat, das Phosphat und das verschiedene Silikat sind durch das Behandeln von von entweder den Oxyden oder den Säuren mit KOH bereit. Die hohe Löslichkeit von Kalium-Phosphat ist in Düngern wünschenswert.

Fertigung von biodiesel

Obwohl teurer, als das Verwenden von Natriumshydroxyd arbeitet KOH gut in der Fertigung von biodiesel durch die Umesterung des triglycerides in Pflanzenöl. Das Glycerin von Ätzkali-bearbeitetem biodiesel ist als eine billige Nahrungsergänzung für den Viehbestand nützlich, einmal wird das toxische Methanol entfernt.

Fertigung von Kriechereien

Die Verseifung von Fetten mit KOH wird verwendet, um die entsprechenden "Kalium-Seifen" vorzubereiten, die weicher sind als das allgemeinere Natrium Hydroxyd-abgeleitete Seifen. Wegen ihrer Weichheit und größerer Löslichkeit verlangen Kalium-Seifen, dass sich weniger Wasser verflüssigt, und können so mehr Reinigungsreagenz enthalten als verflüssigte Natriumsseifen.

Als ein Elektrolyt

Wässriges Ätzkali wird als der Elektrolyt in alkalischen auf Nickel-Kadmium und Mangan-Dioxyd-Zink gestützten Batterien verwendet. Ätzkali wird über Natriumshydroxyd bevorzugt, weil seine Lösungen leitender sind. Das Nickel-Metall Hydride Batterien im Toyota Prius verwendet eine Mischung von Ätzkali- und Natriumshydroxyd. Batterien des Nickel-Eisens verwenden auch Ätzkali-Elektrolyt.

Nische-Anwendungen

Wie Natriumshydroxyd zieht Ätzkali zahlreiche Spezialanwendungen eigentlich an, von denen alle sich auf seine Eigenschaften als eine starke chemische Basis mit seiner folgenden Fähigkeit verlassen, viele Materialien zu erniedrigen. Zum Beispiel, in einem Prozess allgemein gekennzeichnet als "chemische Einäscherung" oder "resomation", beschleunigt Ätzkali die Zergliederung von weichen Geweben, sowohl Tier als auch Mensch, um nur die Knochen und anderen harten Gewebe zurückzulassen. Entomologen, die möchten die Feinstruktur der Kerbtier-Anatomie studieren, können eine wässrige 10-%-Lösung von KOH verwenden, diesen Prozess anzuwenden. Ein Beispiel der chemischen Einäscherung außerhalb einer Laborumgebung ist der Gebrauch einer Kalilauge als der Hauptagent im Resomation-Prozess, eine Alternative zum wohl bekannten, thermischen Einäscherungsprozess für die Verfügung des Menschen bleibt nach dem Tod.

In der chemischen Synthese wird die Wahl zwischen dem Gebrauch von KOH und dem Gebrauch von Natriumshydroxyd, NaOH, durch die Löslichkeit des resultierenden Salzes geführt.

Die zerfressenden Eigenschaften von Ätzkali machen es eine nützliche Zutat in Agenten und Vorbereitungen, die reinigen und Oberflächen und Materialien desinfizieren, die selbst Korrosion durch KOH widerstehen können.

Ätzkali ist häufig die aktive Hauptzutat in chemischen "Nagelhaut-Wiedermöbelpackern, die" in Maniküre-Behandlungen verwendet sind.

Weil aggressive Basen wie KOH die Nagelhaut der Haarwelle beschädigen, wird Ätzkali verwendet, um chemisch zu helfen, die Eliminierung des Haars vom Tier verbirgt sich. Das Verbergen wird seit mehreren Stunden in einer Lösung von KOH und Wasser eingeweicht, um sie auf die unhairing Bühne des Gerben-Prozesses vorzubereiten. Diese dieselbe Wirkung wird auch verwendet, um menschliches Haar in der Vorbereitung des Rasierens zu schwächen. Vorrasur-Produkte und einige Rasur-Sahnen enthalten Ätzkali, um offen die Haarnagelhaut zu zwingen und als ein hygroskopischer Agent zu handeln, um Wasser in die Haarwelle anzuziehen und zu zwingen, weiteren Schaden dem Haar verursachend. In diesem geschwächten Staat wird das Haar leichter durch eine Rasierklinge geschnitten.

Ätzkali wird verwendet, um bestimmte Arten von Pilzen zu identifizieren. Eine wässrige 3-5-%-Lösung von KOH wird auf das Fleisch eines Pilzes und der Forscher-Zeichen angewandt, ob sich die Farbe des Fleisches ändert. Bestimmte Arten von boletes, Polyporen und vielen gilled Pilzen werden gestützt auf dieser Farbwechsel-Reaktion identifiziert.

Erdölraffinerien

Ätzkali wird auch in Erdöl- und Erdgas verwendet, das sich für die Eliminierung von organischen Säuren und Schwefel-Zusammensetzungen verfeinert.

Siehe auch

• Soda-Limone

Links

• Artikel dn10104 Newscientist
• MSDS von JTBaker