فا

صفحه اصلی

مقالات

مقالات پتروبافت

هیدروکسید پتاسیم چیست؟

10 / 10

از 1 کاربر

بازگشت به لیست مقالات » | ﺳﻪشنبه 1 آبان 1403 در ساعت 8 : 56 دقیقه | نظرات کاربران ( 0 )

هیدروکسید پتاسیم چیست؟

هیدروکسیدپتاسیم که با نام های پتاسیم هیدروکسید، پتاس،پتاسیم کاستیک، پتاسیم سوز آور و پتاسیم شکسته نیز شناخته میشود. یکی از قویترین بازها در میان سایر مواد شیمیایی میباشد.میزان مصرف این محصول طبق تخمین انجام شده 1.5 میلیون تن در سال میباشد. این ماده برخلاف هیدروکسید سدیم عاری از هرگونه کلر بوده و از این خاصیت جهت خنثی سازی محلول ها و موادی که در شرایط عدم حضور کلر باید باشند استفاده می گردد. هیدروکسید پتاسیم به شکل جامد، بی بو و سفید رنگ می باشد که در آب قابلیت انحلال دارد و محلول قلیایی به وجود می آورد. از عمده کاربدهای آن میتوان در تولید صابون ، به عنوان الکترولیت در باتری های قلیایی، آبکاری های الکتریکی، لیتو گرافی و همچنین رنگبرها اشاره کرد. و در واکنش با اسیدها نیز نمک پتاسیم تولید میکند.از دیگر خاصیت های آن می توان به قدرت جذب رطوبت آن اشاره نمود، به نحوی که پس از جذب رطوبت محیط، محلولی تشکیل می دهد که گرفتن دشوار میباشد.

تاریخچه هیدروکسید پتاسیم:

دانشمندان از دیرباز احتمال میدادند که خاکهای قلیایی موجود در طبیعت اکسید فلزها باشند، اما ماهیت هیدروکسید پتاسیم تا اوائل قرن 19 میلادی مورد بررسی قرار نگرفت. به نحوی که داشمند سرشناس ، و تنها گمان میزد ازت یکی از اجزاء اصلی تشکیل دهنده آن باشد که به نظر می رسد این اشتباه ، از شباهت هیدروکسید پتاسیم به نمک آهای آمونیوم مایع برگرفته شده باشد.اما در نهایت دانشمند انگلیسی به نام همفری دیوی توانست تعیین ماهیت ان را انجام دهد، او در سال 1807 تصمیم گرفت هیدروکسید پتاسیم را ذوب کرده و به محض این که الکترولیز را شرع کرد، ذرات کوچک همانند جیوه و دارای جلای فلزی بر روی قطب منفی که در ماده مذاب وجود داشت پدیدار گردید، به نحوی که برخی از این ذرات فورا به حالت انفجاری سوختند و شعله درخشانی از آنها پدید آمد و مابقی ذرات آتش نگرفته، کدر شده و با قشر نازک سفیدی پوشیده شدند. او پس از تجزیه های متعددی که انجام داد به این نتیجه رسید که آن ذره همان هیدروکسید پتاسیم بوده که شدیدا قابل اشتعال میباشد و شعله حاصل از سوختن همان هیدروژن آزاد شده در آب میباشد، او همچنین در ادامه از آزمایشات خود توانست هیدروکسید سدیم نیز کشف کند.

مشخصات فیزیکی هیدروکسید پتاسیم:

هیدروکسید پتاسیم از قویترین بازها میان سایر مواد شیمیایی میباشد، ساختار آن شامل یک پیوند یونی مابین کاتیوت فلزی پتاسیم و آنیون هیدروکسیل بوده

دمای ذوب هیدروکسید پتاسیم 360 درجه سانتی گراد و نقطه جوش آن 1324 درجه سانتی گراد میباشد و همچنین قدرت انحلال پذیری ان در دمای 25 درجه سانتی گراد به میزان 121 گرم بر 100 لیتر آب میباشد. هیدروکسید پتاسیم قابلیت اشتعال نداشته و در الکل، پلیسرول محلول،درآتر و آمونیاک نامحلول می باشد. هیدروکسید پتاسیم همانند هیدروکسید سدیم به هنگام انحلال درآب از خو گرما تولید میکند.

تماس آن با دست آن را به راحتی محلول شکل درآورده، دست را چرب کرده و باعث ایجاد صابون میگردد. جالب است بدانید که تولید صابون نیز از تماس چربی از جمله چربی دست با هیدروکسید پتاسیم به وجود می اید. هیدروکسید پتاسیم در تماس با دی اکسید کربن موجود در وا مکان تبدیل به کربنات تاسیم را دارد. شایان ذکر است محلول های هیدروکسید پتاسیم با غلظت در حدود.5،. درصد با وست تحریک کننده و با غلظت بلاتر از 2 درصد خورنده هستند.

از ویژگی های بارز هیدروکسید پتاسیم میتوان به موارد ذیل اشاره نمود:

خورندگی بالا

قابلیت قلیایی بالا

توانایی واکنش با سایر مواد

بالابودن میزان انحلال در آب

ثبات حرارتی بالا

نقطه ذوب پایین

قابلیت واکنش با اسیدها

روش تولید هیدروکسید پتاسیم:

از روش های قدیمی تولید هیدروکسید پتاسیم می توان از واکنش هیدروکسید کلسیم(آهک هیداته) با کربنات پتاسیم یاد کرد. محلول به دست آمده از واکنش، فیلتر و پس از جداسازی کربنات کلسیم، جوشانده میشود، در نتیجه آب موجود در محلول از دست رفته و هیدروکسید پتاسیم به صورت جامد تولید می گردد.

از دیگر روش های تولید، میتوان از واکنش هیدروکسید سدیم با پتاسیم(ماده معدنی) نام برد و این ترکیب معمولا به صورت قرص های شفاف تولید و در مجاورت هوا به صورت چسبناک در می اید. در روش صنعتی تولید، هیدروکسید پتاسیم از طریق الکترولیز محلول کلرید پتاسیم با استفاهد از فرآیند غشایی و جیوه ای تولید میگرد. فرآیند الکترولیز کلرید پتاسیم مشابه الکترولیز کلرید سدیم جهت تهیه هیدروکسید سدیم می باشد.

در روش غشایی،هیدروکسید پتاسیم دارای حدود 30 درصد غلظت و در روش جیوه ای معادل 45 الی 50درصد غلظت باشد. محلول هیدروکسید پتاسیم از طریق تبخیر، تغلیظ می گرددو در اکثر موارد از طریق تبخیر در خلاء میتوان هیدروکسید پتاسیم جامد با خلوص 90 درصد تولید کرد. از دیگر محصولات جانبی پروسه تولید هیدروکسید پتاسیم توسط الکترولیز ، می توان به کلر و هیدروژن اشاره نمود.

کاربردهای هیدروکسید پتاسیم :

از مهم ترین کاربردهای هیدروکسید پتاسیم میتوان به لستفاده از آن در تولید صابون جامد و مایع ، کود مایع، به عنوان الکترولیت در باتری های قلیایی، آبکاری های الکتریکی،لیتو گرافی، محافظت از محصولات ، نفت و گاز، لاستیک مصنوعی، تصفیه فلزات ، شیشه سازی، سفید کردن پارچه در صنعت نساجی، جوهر چاپ ، تصفیه آب، رنگبرها، تمیز کننده های اجاق گاز، پاک کننده بتن، تمیز کننده لوله ها و مواد شوینده غیر سولفاتی اشاره کرد.

از دیگر کاربردهای آن میتوان به استفاده از آن در تولید مواد شیمیایی پتاس دار از جمله پرمنگنات پتاسیم به عنوان یک ماده ضدعفونی کننده، کربنات پتاسیم، فسفات های پتاسیم در تولید کود مانند دی فسفات تترا پتاسیم، یدات پتاسیم، سیانید پتاسیم مورد استفاده در معدن و آبکاری طلا و سایر کاربردهااز جله: تولید گازوئیل از نباتات، خنثی سازی محلول های اسیدی، پتاسیم آلومینات، برومات، برومید، فرمالیت ، گلوکونات، لائورات و در تولید سایر مواد شیمیایی اشاره کرد.

از دیگر کاربردهای هیدروکسید پتاسیم به ساخت تراشه های نیمه رسانا، مانیکور جهت از بین بردن پوست های زائد دست وپا، از بین بردن مو حیوانات به نحوی که پوست حیون چندین ساعتدر هیدوکسید پتاسیم می خوابانند و با استفاده از این کار هیدروکسید پتاسیم به کوتیکول ساقه مو آسیب می رساند و سپس به مرحله مو زدایی انتقال می یابد،همچنین از هیدروکسید پتاسیم جهت اصلاح صورت شامل محصولات قبل از اصلاح صورت و در برخی از خمیرهای ریش نیز استفاده می شود.

یکی از عمده مصرف های آن در کشاورزی میباشد، با توجه به آنکه پتاسیم از عناصر غذایی اولیه موجودات می باشد،

کودهای پتاسیم، از لحاظ مصرف به عنوان سومین کود بعد از نیتروژن و فسفر شناخته شده اند.

کاربرد هیدروکسید پتاسیم در صنعت آرایشی و بهداشتی:

یکی از پرکاربردترین مصارف هیدروکسید پتاسیم، در تولید صابون کی باشد. اگر چه از هیدروکسید سدیم جهت تولید صابون نیز استفاده می گردد، اما صابون تولید شده توسط هیدروکسید پتاسیم نرم تر بوده و انحلال پذیری بیشتر و نیاز به آب جهت تبدیل به صابون مایع را دارد. در نتیجه صابون تولید شده با هیدروکسید پتاسیم تاثیر بیشتری به نسبت صابون تولید شده توسط هیدروکسید سدیم از خود دارد.

از دیگر کاربردهای آن میتوان به استفاده از آن جهت بازکردن لوله ها، با توجه به قدرت قلیایی بالا و قابلیت تجزیه آن نام برد. هیدروکسید پتاسیم همچنین در انواع محصولات اصلاح، از بین بردن موهای زائد، انواع لوسیون ها،شامپو، اسپری مو و در لاک (ناخن) پاک کن نیز موجود میباشد.

از هیدروکسید پتاسیم برای تشخیص تریکو مونادها و ریسه قارچ ها نیز استفاده می شود. به نحوی که نمونه های مو، بافت ناخن، پوست را پس از خراشیدن به صورت مستقیم در محلول قرار داده میشود. جهت ازمایش وجود قارچ در ترشحات واژینال نیز از هیدروکسید پتاسیم استفاده می گردد. علاوه بر آن از آن به عنوان نرم کننده جهت جلوگیری از برآمدگی ناخن تیز استفاده می گردد.

کاربرد هیدروکسید پتاسیم در کشاورزی:

از هیدروکسید پتاسیم در کشاورزی جهت تولید کود و تامین پتاسیم مورد نیاز در خاک مورد استفاده می گردد.با توجه به آنکه پتاسیم از اصلی ترین مواد جهت رشد و فتوسنتز مطلوب در گیاه می باشد، استفاده از آن در کودها جهت تامین پتاسیم از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.

از دیگر استفاده های این ماده در کشاورزی می توان به استفاده از آن در علف کش ها و قارچ ها اشاره نمود. به جهت جلوگیری از آفات، ترکیب فسفوروس اسید با هیدروکسید پتاسیم به طور منظم بر روی گیاهان اسپری می گردد. وجود پتاس همچنین به تنظیم خاک های اسیدی کمک می کند.

مزایای هیدروکسیدپتاسیم به عنوان کود در رشد و نمو گیاه و سلامت انسان:

با توجه به آنکه کودهای حاوی هیدروکسید پتاسیم به نسبت سایر کودهای موجود در بازار در دسترس تر و مقرون به صرفه تر می باشد، استفاده از آن برای محصولاتی همچون ذرت، چغندرو سایر محصولات کشاوری از اهمیت ویژه ای بررخوردار می باشد. از دیگر نکات قابل توجه این ماده در کودها تبدیل آن به سولفات و نیترات پتاسیم می باشد.

در مواقعی که یون کلر برای گیاه مضر باشد، لز لشکال مختلف کود هیدروکسید پتاسیم از جمله سولفات پتاسیم و نیترات پتاسیم استفاده می گردد. استفاده از این ماده در کودها باعث ورود پتاسیم به گیاهان،برگ ها و میوه های آنها می گردد و با مصرف این محصولات توسط انسان علاوه بر تامین نیاز بدن انسان به پتاسیم، با دفع آن به طبیعت مجددا پتاسیم به چرخه طبیعت بازگشت و مصرف می گردد.

وجود هیدروکسید پتاسیم در کودها علاوه بر آنکه موثر واقع می باشد، در بدن انسان نیز موجوب تنظیم ضربان قلب،اکسیژن رسانی به مغز، کاهش فشار های روحی و قند خون نیز می گردد. از دیگر منابع سرشار از پتاس میتوان به موز، اسفناج، تخمه آفتابگردان و سایر مرکبات اشاره کرد.

با توجه به خاصیت قلیایی هیدروکسید پتاسیم ، یکی از کاربردهای رایج آن، استفاده جهت تنظیم خاک های اسیدی و فراهم نمودن شرایط مناسبی جهت رشد و نمو گیاهان میباشد. با توجه به آنکه تاثیر کودهای دارای هیدروکسید پتاسیم تا چند سانتی متر بیشتر در خاک نمی باشد، لازم است حتی الامکان از کودها حاوی این ماده در نزدیکی ریشه گیاه استفاده گردد. پتاس قابلیت های زیادی از جمله بهبود کیفیت گیاهان، میوه ها، چمنزارها، بالابردن مقاوت ریشه، افزایش رشد ریشه، همچنین مقاومت در برابر سرما و حشرات از خود برجای می گذارد.

کاربرد هیدروکسید پتاسیم در صنایع غذایی:

از دیگر کاربردهای هیدروکسید پتاسیم در صنایع غذایی از خاصیت آن به عنوان پایدار کننده و تثبیت کننده میتوان یاد برد.سازمان غذا و دارو آمریکا استفاده از آن را در صورت استفاده صحیح از آن به عنوان یک ماده افزودنی ام در صنایع غذایی معرفی کرده است.

از هیدروکسید پتاسیم جهت شست و شو میوه ها در کارخانجات، جهت تولید رنگ کاراملی ، فرآورده های نوشیدنی، شکلات و کاکائو نیز استفاده می گردد. غذاهای فرآوری شده نیز همچون بستنی ، حاوی این ماده میباشد،که به علت خاصیت تثبیت کنندگی باعث ماندگاری طولانی تر این محصولات می گردد. از دیگر کاربردهای جالب آن ، می توان به استفاده در نرم کردن زیتون و تر شدن چوب شور اشاره کرد.

کاربرد هیدروکسید پتاسیم در باتری سازی:

هیدروکسید پتاسیم در صنعت باتری سازی به صورت محلول در آب به عنوان یک الکترولیت در باتری های قلیایی، نیکل کادمیوم و باتری های دی منگنز سازی نقشی مفید و موثر از خود داردو هیدروکسید پتاسیم به عنوان الکترولیک در سلول های سوختی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. به طور کلی محلول های حاوی هیدروکسید پتاسیم هدایت الکتریکی مناسب تری به نسبت هیدروکسید سدیم انجام می دهند.

کاربرد هیدروکسید پتاسیم در آزمایشگاه:

از هیدروکسید پتاسیم به جهت تعیین اسیدیته و تنظیم میزان محلول ها نیز مورد استفاده می گردد،در تجزیه و مطالعه آناتومی حشرات، با توجه به قدرت تجزیه کنندگی بالا از این ماده استفاده می گردد. از دیگرکاربردهای آن می توان به قابلیت آب زدایی آن برای حلال های اساسی از جمله آمین ها و پیریدین ها نام برد. از این ماده در تعیین غلظت اسید نیز استفاده می گردد. با استفاده از هیدروکسید پتاسیم گو نه های قارچ قهوه ای، قارچ براکت، بلوتز با تغییر رنگ آنها قابل شناسایی می باشند.

کاربرد هیدروکسید پتاسیم در صنایع نفت و پتروشیمی:

استفاده از هیدروکسید پتاسیم در صنعت پتروشیمی و پالایش نفت در جهت از بین بردن اسید های آلی و ترکیبات گوگرد نقش به سزایی از خود دارد. هیدروکسید پتاسیم با استفاده از قابلیت جذب خود، امکان جذب دی اکسید کربن، تری اکسید گوگرد و نیتروژن اکسید را دارد. از دیگر کاربردهای آن می توان به نقش آن به عنوان کاتالیزور در فرآیند تولید بیودیزل از روغن و چربی طبق فرآیند ترانس استریفیکاسیون اشاره نمود.

نکات ایمنی استفاده از هیدروکسید پتاسیم:

این ماده قابل اشتعال نمی باشداما در صورت تماس با فلزات مخصوصا به صورت مرطوب باعث خوردگی آنها و آزادشدن گاز هیدروژن می گردد و احتمال انفجار در این شرایط وجود دارد. شایان ذکر است با توجه به آنکه واکنش هیدروکسید پتاسیم با آب گرمازا بوده، می تواند باعث مشتعل گردیدن اجسام قابل اشتعال در تماس با آن شود.

در صورتیکه بلعیده شود می تواند باعث آسیب جدی به بافت ها و مرگ سلولی ، مخصوصا زمانی که ماده شیمیایی همچون هیدروکسید پتاسیم با خاصیت قلیایی بالا است گردد. به طور کلی مواد شیمیایی با خاصیت قلیایی نفوذ بالاتری به نسبت اسیدها داشته و به لایه های زیرین پوست نفوذ می کند.

تمامی این موارد بسته به زمان، غلظت و مقدار ماده می باشد، در بلع کم معمولا تنگی مری و در بلع زیاد همراه با خونریزی می باشد. چنانچه فرد در صورت بلع بیهوش شده باشد به وی چیزی ندهید و در صورت هوشیاری، کافی است دهانش را با آب زیاد شستشو دهید و سپس یک لیوان آب به فردمصدوم دهید. استفاده از داروهای تهوع آور در این شرایط ممنوع می باشد. در صورت نیاز حتما به پزشک مراجعه گردد.