پتاسیم هیدروکسید | قلب تپنده صنایع شیمیایی مدرن
پتاسیم هیدروکسید یک ترکیب شیمیایی کاربردی است که با نام های دیگری مانند پتاس، پتاس سوزآور و کاستیک پتاس شناخته می شود و دارای فرمول شیمیایی KOH است. این ماده به علت قدرت قلیایی بسیار بالایی که دارد در انواع صنایع مورد استفاده قرار می گیرد که از ترکیب آب و پتاسیم فلزی تولید می گردد. در این مطلب قصد داریم به صورت کلی خواص پتاسیم هیدروکسید و کاربردهای منحصر به فرد آن را بررسی نماییم که نقش مهمی در انواع تولیدات و صنایع مختلف خواهد داشت.
پتاسیم هیدروکسید چیست؟
پتاسیم هیدروکسید یک ترکیب غیرعالی پایدار و تجزیه ناپذیر در دمای بالا است که به علت خاصیت قلیایی بالایی که دارد به شدت خورنده می باشد و در آب نیز حلال است. این ماده کاربرد گسترده ای در انواع صنایع شیمیایی و تولیدات متفاوت دارد که بیشتر برای خنثی سازی اسیدها و پایداری واکنش پذیری مورد استفاده قرار می گیرد. در صورت حل شدن این ماده درون آب واکنش بسیار گرمازایی تولید می شود که قابلیت ایجاد حرارت بسیار بالایی را دارد.
ویژگی های پتاسیم هیدروکسید چیست؟
به طور کلی هر ماده شیمیایی دارای دو ویژگی فیزیکی و شیمیایی است که در ادامه هر یک از ویژگی ها و خواص فیزیکی و شیمیایی پتاسیم هیدروکسید را بررسی می نماییم.
مشخصات فیزیکی:
- ظاهر: یک ماده در حالت جامد و سفید رنگ به حالت های پولک، گلوله یا پودر
- بو: بدون بو
- جرم مولی: ۵۶.۱ g/mol
- چگالی: ۲.۰۴ g/cm۳
- نقطه ذوب: ۳۶۰ درجه سانتی گراد
- نقطه جوش: ۱۳۲۷ درجه سانتی گراد
- انحلال پذیری: محلول در آب، الکل گریسرول. نامحلول در اتر و آمونیاک مایع
خواص شیمیایی:
- فرمول: KOH
- اسیدیته: بازی-قلیایی
- میزان ph: ۱۳.۵ (۰.۱ M)
- ساختار شیمیایی: دارای ساختار کریستالی لوزی شبیه به کلرید سدیم است و یک پیوند یونی بین کاتیون فلز پتاسیم و آنیون هیدروکسیل وجود دارد.
روش های تولید پتاسیم هیدروکسید
پتاس را می توان به صورت کلی از چهار روش تولید نمود که رایج ترین آن از طریق الکترولیز کلرید پتاسیم می باشد. البته روش های دیگری مانند استفاده از فلز پتاسیم، خاکستر چوب و سایر ترکیبات نیز می باشد که در این قسمت بررسی خواهیم کرد.
الکترولیز محلول کلرید پتاسیم
در گذشته از کربنات پتاسیم و محلول قوی هیدروکسید کلسیم برای تهیه پتاس استفاده می شد که باعث ایجاد واکنش متاتزی می گشت و رسوب کربنات کلسیم و پتاسیم هیدروکسید تشکیل می شد. که در نهایت با فیلتر کردن کربنات سدیم رسوب شده و جوشاندن محلول پتاسیم هیدروکسید این ماده به صورت خالص به دست می آمد. این روش بیشتر تا اواخر قرن نوزدهم مورد استفاده قرار می گرفت و رایج ترین روش تولید این ماده امروزه از طریق الکترولیز محلول های کلرید پتاسیم است.
در این فرایند کلر آلکالی، محلول کلرید پتاسیم نقش الکترولیت را دارد که در آن دو الکترود آند و کاتد غوطه ور هستند. از طریق جریان الکتریکی که از الکترودها عبور می کند واکنش شیمیایی رخ می دهد که در کاتد مولکول های آب برای تولید گاز هیدروژن و یون های هیدروکسید تجزیه می شود. در آند نیز یون های کلرید از کلرید پتاسیم اکسید شده و گاز کلر نیز آزاد می گردد. ایجاد این واکنش باعث تشکیل گرادیان غلظت یون های هیدروکسید در نزدیکی کاتد می شود.
در نهایت باید این یارها جدا شده و فرایند خالص سازی انجام شود که دارای مراحل مختلفی است. در اولین مرحله باید هرگونه گاز کلر اضافی تولید شده با عبور این محلول از مواد خاصی همچون کربن فعال یا کاتالیزورهای اکسید فلز حذف گردد. در نهایت با استفاده از تکنیک های پیشرفته تبخیر آب اضافی مواد را حذف کرده و توسط تغلیظ محلول هیدروکسی پتاسیم با خلوص بالا باقی می ماند.
از طریق این روش به صورت صنعتی پتاسیم هیدروکسید در مقیاس های بسیار بالا تولید می شود.
استفاده از فلز پتاسیم
یکی دیگر از راه های تهیه هیدروکسید پتاسیم ترکیب فلز پتاسیم با آب است که روش تجاری مناسبی نیست و به صورت کلی برای تولید این ماده در مقیاس های بالا مورد استفاده قرار نمی گیرد. واکنش فلز پتاس با آب حرارت بسیار بالای تولید شده که باعث می شود آن فلز ذوب گردد و هیدروژن را تبدیل به شعله بنفش کند.
خاکستر چوب
با استفاده از خاکستر چوب پتاسیم هیدروکسید را تولید می گردند. ابتدا باید چوب سوزانده شود تا تبدیل کربنات پتاسیم گردد. که از این کربنات پتاسیم در گذشته برای تهیه صابون استفاده می شده است. اگر کربنات پتاسیم بیش از حد حرارت داده شود اکسید پتاسیم و گاز دی اکسید کربن تولید می کند. در نهایت نیز با واکنش اکسید پتاسیم و آب، پتاسیم هیدروکسید تولید می شود.
سایر روش های تولید پتاسیم هیدروکسید
به طور کلی می توان از ترکیبات متنوعی هیدروکسید پتاسیم را تولید نمود که از جمله آنها می توان به ترکیب آزید با آب اشاره داشت که واکنش داده و از این طریق هیدروکسید پتاسیم، گاز آمونیاک و گرما تولید می کند. همچنین اگر استیلن با آب واکنش نشان دهد منجر به تولید گاز استیلن و هیدروکسید پتاسیم می شود. به علاوه می توان از هیدرید نیز پتاسیم هیدروکسید و گاز هیدروژن تولید نمود. اما در بین تمامی ذکر شده الکترولیز محلول کلرید پتاسیم از رایج ترین روش ها برای تولید این ترکیب شیمیایی است.
کاربردهای پتاسیم هیدروکسید
با توجه به ویژگی ها و خواص شیمیایی که برای پتاسیم هیدروکسید بیان کردیم این ماده دارای کاربرد گسترده ای در انواع تولیدات و صنایع مختلف می باشد که در این بخش به رایج ترین کاربردهای هیدروکسید پتاسیم می پردازیم.
۱. صنعت کشاورزی
از پتاس در کشاورزی به عنوان تنظیم کننده ph خاک های اسیدی استفاده می شود. پتاسیم یکی از مواد حیاتی برای رشد گیاهان به شمار می رود که از طریق ترکیب هیدروکسید پتاسیم با فسفوروس اسید، اسپری ضد آفت و بیماری برای گیاهان تهیه می شود. همچنین از این ماده برای تولید کودهای مقوی در جهت افزایش رشد و فتوسنتز گیاهان نیز استفاده می گردد. این کودها برای گیاهانی که نسبت به یون های کلرید حساس هستند بسیار مفید است. در تولید انواع علف کش ها و قارچ کش های کشاورزی استفاده می شود.
همچنین برای خرید سدیم هیدروکسید کلیک کنید…
۲. تولید انواع شوینده و صابون
پتاسیم هیدروکسید در تولید صابون های مایع نقش موثری دارد که از طریق واکنش دادن با انواع چربی ها و روغن ها آنان را به نمک پتاسیم اسیدهای چرب تبدیل می کند. استفاده از این ماده در فرمولاسیون صابون ها باعث افزایش نرمی و لطافت بافت آن می شود که قدرت پاک کنندگی بیشتری دارد. همچنین پتاسیم هیدروکسید به علت تجزیه انواع چربی ها در فرمولاسیون بسیاری از مواد شوینده برای از بین بردن لک و آلودگی ها مورد استفاده قرار می گیرد.
۳. صنایع غذایی
پتاسیم هیدروکسید به عنوان یک ماده پایدار کننده غذا، قوام دهنده و کنترل کننده ph در صنایع تولیدات غذایی استفاده می شود. این ماده توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده اگر از طریق مقادیر استاندارد مورد استفاده قرار گیرد، ایمن اعلام شده است. به طور کل از این ماده در تولید انواع مواد غذایی مانند نوشابه، شکلات یا کاکائو استفاده می شود. همچنین در برخی از کارخانه ها برای شست و شوی میوه ها و سبزیجات هیدروکسید پتاسیم بکار برده می شود.
۴. صنایع پالایش و پتروشیمی
در فرایندهای پالایش کردن نفت برای تولید محصولات جانبی از نفت یا گاز طبیعی، از پتاسیم هیدروکسید به منظور حذف ناخالصی هایی همچون گوگرد یا ترکیبات اسیدهای آلی استفاده می شود. همچنین در برخی از واکنش ها هیدروکسید پتاسیم نقش کاتالیزور را دارد. این ترکیب شیمیایی قابلیت جذب کربن دی اکسید، نیتروژن تری اکسید و گوگرد تری اکسید را دارد در نتیجه با استفاده از آن در جریان گاز طبیعی این ترکیبات حذف می شود.
همچنین در فرایندهای تولید بیودیزل از هیدروکسید پتاسیم به عنوان یک کاتالیزور حیاتی استفاده می شود که فرایند ترانس استریفیکاسیون را تسهیل کرده و تری گلیسیریدهای موجود در روغن های گیاهی و چربی های حیوانی را به گلیسرول تبدیل می کند.
۵. تولید باتری ها و سلول سوختی
این ماده در تولید باتری های آلکالینی بر پایه نیکل-کادمیوم، نیکل-هیدروژن و منیزیم اکسید-روی مورد استفاده قرار می گیرد که محلول آبی آن به عنوان الکترونیک برای برقراری ارتباط بین استفاده می شود. همچنین در تولید سلول های سوختی محلول های پتاس با قدرت هدایت الکتریکی خوبی که دارد برای الکترولیت مورد استفاده قرار می گیرد.
۶. استفاده در آزمایشگاه شیمی
در آزمایشگاه های شیمی با استفاده از پتاسیم هیدروکسید می توان دیگر ترکیبات پتاسیم را تولید نمود. از جمله ترکیبات می توان به پرمنگنات پتاسیم، فسفات های پتاسیم مانند دی فسفات تترا پتاسیم، کربنات پتاسیم، یدات پتاسیم، سیانید پتاسیم و تولید رنگدانه های شیمیایی استفاده نمود. هر یک از این ترکیب های تولید شده از طریق پتاسیم هیدروکسید نیز در صنایع و تولیدات مختلف کاربرد خواهد داشت.
۷. عامل پاک کننده و چربی زدای صنعتی
این ماده شیمیایی به علت خاصیت قلیایی قوی و قدرت خورندگی که دارد به راحتی می تواند چربی های سنگین و آلودگی های موجود در محیط های صنعتی را تجزیه کرده و از بین ببرد. در نتیجه از محلول های هیدروکسید پتاسیم به عنوان یک عامل تمیز کننده در محیط های صنعتی برای از بین بردن باقیمانده آلاینده ها و مواد سخت صنعتی استفاده می شود.
البته به صورت کلی با وجود تمامی کاربردهایی که برای این مواد بیان شد باید استفاده از این ماده در صنایع حساسی مانند تولیدات غذایی یا حتی به عنوان یک محلول پاک کننده طبق استاندارد و مقررات این ماده شیمیایی انجام شود.
خطرات و نکات ایمنی استفاده از پتاسیم هیدروکسید
پتاسیم هیدروکسید یک ترکیب شیمیایی قلیایی است که به علت خاصیت خورندگی که دارد می تواند خطرات زیادی را به همراه داشته باشد در نتیجه باید در استفاده از آن تمام موارد ایمنی و تجهیزات مورد نیاز مورد استفاده قرار گیرد.
اولین خطر بزرگ هیدروکسید پتاسیم ماهیت بسیار خورنده آن است که می تواند باعث ایجاد سوختگی های شدید و آسیب های جبران ناپذیر به بافت چشم شود. این ماده به راحتی قابلیت ایجاد سوختگی های شیمیایی را دارد در نتیجه باید در استفاده از آن احتیاط کرده و حتماً از تجهیزات حفاظتی فردی مانند عینک، دستکش و روپوش استفاده شود.
هیدروکسید پتاسیم در اثر مخلوط شدن با برخی از مواد شیمیایی یا حل شدن درون آب مقدار زیادی گرما و همچنین بخارات سمی تولید می کند که در صورت استنشاق آن مشکلات جدی برای سیستم تنفسی به وجود می آید و باعث تحریک، ایجاد خس خس و تنگی نفس می شود. ترکیب یا حل کردن این ماده در آب باید در محیطی با تهویه مناسب انجام گیرد و حتماً در استفاده از آن از ماسک های آزمایشگاهی استفاده شود.
بلع یا استنشاق طولانی مدت گاز هیدروکسید پتاسیم منجر به آسیب های داخلی و مسمومیت های جدی می شود که از جمله علائم آن می توان به تهوع، استفراغ، درد شکم و ایجاد سوزش در مجرای تنفسی اشاره داشت. در صورت بروز چنین علائمی به هیچ وجه نباید فرد را وادار به استفراغ نمود و سریعاً باید به مراقبت های پزشکی مراجعه کرد.
هیدروکسید پتاسیم به شدت قابلیت ایجاد واکنش با آب و انواع اسیدها به خصوص اسیدهای قوی را دارد در نتیجه باید در صورت نگهداری از این مواد به دور نگه داشته شود و حتماً برای جلوگیری از نشت از بسته بندی و ظروف مناسب برای نگهداری مواد خورنده استفاده گردد.
همچنین همه افرادی که در معرض این ماده هستند یا کارگرانی که با این ماده شیمیایی کار می کنند باید توسط متخصصان شیمی آموزش دیده شوند تا در صورت بروز خطرات احتمالی تمامی فوریت های لازم را برای کاهش عوارض و خطرات انجام دهند.
خرید هیدروکسید پتاسیم
با توجه به کاربردهای گسترده و متفاوتی که هیدروکسید پتاسیم دارا است تقاضای خرید این محصول در بازار مواد شیمیایی افزایش یافته است. شما می توانید به صورت عمده یا جزئی این ماده شیمیایی کاربردی را از مرکز معتبر تولید انواع مواد شیمیایی یعنی شرکت شیمی نواندیش سینا تهیه فرمایید. همچنین در صورت کسب اطلاعات بیشتر در جهت نحوه بسته بندی و ارسال یا استعلام قیمت خرید پتاسیم هیدروکسید می توانید از طریق راه های ارتباطی با کارشناسان مجموعه شرکت شیمی نواندیش سینا در تماس باشید.