โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์: โครงสร้างคุณสมบัติการใช้งาน - เคมี - 2026

โพแทสเซียมไฮดรอกไซเป็นผลึกสีขาวนินทรีย์ที่เป็นของแข็ง สูตรทางเคมีคือ KOH ผลึกของมันดูดซับน้ำจากอากาศได้ง่ายจึงกล่าวได้ว่าเป็นสารประกอบอุ้มน้ำ เป็นฐานที่แข็งแรงและดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO ₂ ) จากสิ่งแวดล้อม

โดยปกติแล้วมันผลิตโดยอิเล็กโทรลิซิสของโพแทสเซียมคลอไรด์ (KCl) ด้วยเหตุผลด้านการอนุรักษ์พลังงานและเพื่อความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์จึงใช้เซลล์ปรอท (Hg) ในวิธีนี้

ลูกปัดโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) ไม่มีผู้เขียนที่อ่านได้โดยเครื่อง Walkerma สันนิษฐาน (ตามการร้องเรียนการละเมิดลิขสิทธิ์) ที่มา: Wikipedia Commons

แต่หลายปีที่ผ่านมามีความกังวลเกี่ยวกับการปนเปื้อนของสารปรอทที่เกิดจากกระบวนการนี้ ในความเป็นจริงห้ามปล่อยของเสียที่มีปรอทออกสู่สิ่งแวดล้อมโดยเด็ดขาด มีกระบวนการอื่น ๆ เช่นไดอะแฟรมและเมมเบรน แต่แนะนำให้ใช้ปรอทเนื่องจากผลิตสารละลาย KOH บริสุทธิ์ 50%

นอกจากนี้ยังมีกระบวนการที่ไม่ใช่ไฟฟ้าเคมีเช่นการสลายตัวของโพแทสเซียมไนไตรต์ (KNO ₂ ) ต่อหน้าเฟอร์ริกออกไซด์ (Fe ₂ O ₃ )

สารละลาย KOH ที่ได้จากกระบวนการทางอุตสาหกรรมจะถูกระเหยเพื่อให้ได้ KOH 90-95% ปริมาณที่เหลือของน้ำ 5-10% ถูกจับกับ KOH ในรูปของโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์โมโนไฮเดรต (KOH.H ₂ O)

เนื่องจากคุณสมบัติในการกัดกร่อนและพื้นฐานที่แข็งแกร่งจึงมีการใช้งานที่หลากหลายมาก ทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบในสบู่และผงซักฟอกหมึกพิมพ์หรือเครื่องสำอางและการใช้งานอื่น ๆ นอกจากนี้ยังใช้ในการล้างก๊าซอุตสาหกรรมในการตรวจหาเชื้อราด้วยกล้องจุลทรรศน์และมีการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร

แม้ว่าจะเป็นสารประกอบที่มีความเสถียรสูง แต่ก็จัดว่ามีฤทธิ์กัดกร่อน ต้องใช้ความระมัดระวังเนื่องจากอาจทำให้เกิดการไหม้ที่ดวงตาผิวหนังและเยื่อเมือกได้

โครงสร้าง

คริสตัล KOH ที่อุณหภูมิธรรมดาเป็นโมโนคลินิกโดยแต่ละอะตอมของโพแทสเซียม (K) ล้อมรอบด้วยอะตอมออกซิเจน (O) รูปแปดเหลี่ยมที่บิดเบี้ยว ในทางกลับกันกลุ่มไฮดรอกซิล (OH) จะรวมตัวกันเป็นโซ่ในรูปของซิกแซกที่เชื่อมโยงกันโดยไฮโดรเจนโดยที่ระยะ OO คือ 3.35 A ซึ่งจะกำหนดพันธะไฮโดรเจนที่มีนัยสำคัญออกไป

โครงสร้างผลึกของเกาะที่อุณหภูมิปกติ น้ำเงิน: โพแทสเซียม, แดง: ออกซิเจน, ขาว: ไฮโดรเจน เบนจาห์-bmm27 ที่มา: Wikipedia Commons

ที่อุณหภูมิสูง KOH มีรูปผลึกลูกบาศก์

ศัพท์เฉพาะ

- โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์

- โปแตชโซดาไฟ

- โพแทสเซียมไฮเดรต

- สารฟอกขาวโพแทสเซียม

คุณสมบัติ

สภาพร่างกาย

ของแข็งผลึกสีขาว

น้ำหนักโมเลกุล

56.106 ก. / โมล.

จุดหลอมเหลว

380 ° C; นอกจากนี้ยังมีรายงาน 406 ºC (แตกต่างกันไปตามปริมาณน้ำ) เกรดทางเทคนิค (90-92% KOH) ละลายที่ประมาณ250ºC

จุดเดือด

1327 องศาเซลเซียส

ความหนาแน่น

2.044 ก. / ซม. ³

การละลาย

ละลายในน้ำเย็น (107 g / 100 ml ที่ 15 15C) และในน้ำร้อน (178 g / 100 ml ที่ 100 ºC) การละลายในน้ำเป็นกระบวนการคายความร้อนมากซึ่งหมายความว่ามีการสร้างความร้อนจำนวนมาก

ละลายในแอลกอฮอล์ ละลายในกลีเซอรีน ไม่ละลายในอีเธอร์

พีเอช

13.5 (ในสารละลายน้ำ 0.1 โมลาร์)

คุณสมบัติอื่น ๆ

ผลึกของมันมีความบอบบางหรืออุ้มน้ำซึ่งหมายความว่ามันดูดซับน้ำจากอากาศ นอกจากนี้ยังดูดซับ CO ₂จากอากาศได้อย่างง่ายดาย

ปฏิกิริยาทางเคมีเป็นลักษณะของฐานที่แข็งแกร่ง ในสารละลายที่เป็นน้ำจะทำปฏิกิริยากับกรดอ่อน ๆ เพื่อสร้างเกลือโพแทสเซียมของกรด ตัวอย่างเช่นมันทำปฏิกิริยากับกรดคาร์บอนิก (H ₂ CO ₃ ) หรือกับคาร์บอนไดออกไซด์ (CO ₂ ) เพื่อสร้างโพแทสเซียมไบคาร์บอเนตหรือคาร์บอเนต

ทำปฏิกิริยากับแอลกอฮอล์เพื่อสร้างโพแทสเซียมอัลค็อกไซด์หรือไฮโดรเจนซัลไฟด์ H ₂ S เพื่อสร้างโพแทสเซียมซัลไฟด์หรือไบซัลไฟด์

ในระบบน้ำ KOH จะสร้างไฮเดรตต่างๆ: โมโน - ได - และเตตระไฮเดรต

สารละลาย KOH ที่เป็นน้ำไม่มีสีไม่มีสีเป็นพื้นฐานเป็นสบู่และมีฤทธิ์กัดกร่อน เป็นวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนทั้งของแข็งและในสารละลาย

ไม่ติดไฟ แต่เมื่อได้รับความร้อนจนสลายตัวจะปล่อยควัน K ₂ O ที่เป็นพิษและมีฤทธิ์กัดกร่อน

มันทำให้เกิดการไหม้อย่างรุนแรงต่อดวงตาผิวหนังและเยื่อเมือกและเมื่อสัมผัสกับโลหะเช่นอลูมิเนียมดีบุกตะกั่วหรือสังกะสีก็สามารถสร้างวิวัฒนาการของก๊าซไฮโดรเจน (H ₂ ) ซึ่งเป็นสารไวไฟสูง

ความร้อนที่เกิดจากการสัมผัสกับความชื้นหรือสารอื่น ๆ สามารถสร้างความร้อนเพียงพอที่จะจุดชนวนวัสดุที่ติดไฟได้

การประยุกต์ใช้งาน

ในการผลิตสารประกอบโพแทสเซียมอื่น ๆ

โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมเคมีและยา ใช้ในการผลิตโพแทสเซียมคาร์บอเนต (K ₂ CO ₃ ) โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (KMnO ₄ ) โพแทสเซียมฟอสเฟต (K ₃ PO ₄ ) โพแทสเซียมซิลิเกต (K ₂ SiO ₃ ) และโพแทสเซียมไซยาไนด์ (KCN) เป็นต้น สารประกอบ

ในการใช้งานต่างๆ

KOH ที่มีความบริสุทธิ์สูงมีการประยุกต์ใช้ในการผลิตสารกำจัดศัตรูพืชการสังเคราะห์หมึกและสีย้อมสารเคมีสำหรับเหงือกในการถ่ายภาพในฐานะนักพัฒนาภาพถ่ายอัลคาไลเป็นอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่อัลคาไลน์และเซลล์เชื้อเพลิงในการอิเล็กโทรไลซิสของน้ำในการชุบด้วยไฟฟ้า หรือการชุบด้วยไฟฟ้าการพิมพ์หิน ฯลฯ

KOH เกรดทางเทคนิคใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมผงซักฟอกและสบู่ ในการผลิตเครื่องสำอางแก้วและสิ่งทอ เพื่อขจัดน้ำมันดิบ ในฐานะตัวแทนการอบแห้งและในสีและน้ำยาเคลือบเงารวมถึงการใช้งานอื่น ๆ

นอกจากนี้ยังมีประโยชน์ในฐานะสารกัดกร่อนในอุตสาหกรรมไม้ในการชุบฝ้ายในเคมีวิเคราะห์สำหรับการไตเตรทแบบอัลคาลิเมตริกในการสังเคราะห์สารอินทรีย์และในการบำบัดน้ำ

ในการใช้งานทางการแพทย์

ในทางการแพทย์จะใช้ในการติดตั้งแบบเปียกในระหว่างการเตรียมตัวอย่างทางคลินิกสำหรับการสร้างภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ของเชื้อราและองค์ประกอบของเชื้อราอื่น ๆ ในผิวหนังผมเล็บและอื่น ๆ

การเตรียม KOH ใช้เพื่อชี้แจงวัสดุทางคลินิกเพื่อให้มองเห็นองค์ประกอบของเชื้อราได้ง่ายขึ้น

ชิ้นส่วนตัวอย่างทางคลินิกจะถูกเพิ่มลงในส่วนหนึ่งของสารละลาย KOH 10% บนสไลด์แก้ว จากนั้นจะถูกปกคลุมด้วยวัตถุปิดและอนุญาตให้ยืนที่อุณหภูมิห้องเพื่อให้เซลล์โฮสต์ย่อยได้ ในที่สุดก็สังเกตเห็นภายใต้กล้องจุลทรรศน์

กล้องจุลทรรศน์. ภาพโดย Konstantin Kolosov ที่มา: Pixabay

ในทางกลับกัน KOH ในรูปแบบของสารละลายเฉพาะที่มีประสิทธิภาพในการรักษาหูด

ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง

ใช้ในน้ำยาทำความสะอาดเล็บครีมโกนหนวดและสบู่เนื่องจากคุณสมบัติในการกัดกร่อนทำให้มีประสิทธิภาพในการย่อยสลายหรือขจัดเนื้อเยื่ออ่อนและกำจัดขน

สบู่ ภาพพิธีกรรม ที่มา: Pixabay

ในการเกษตร

ใช้ในปุ๋ยและผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรอื่น ๆ เช่นยากำจัดวัชพืชและยาฆ่าแมลง

ในกระบวนการทางเคมีอุตสาหกรรม

KOH มีประโยชน์ในการทำความสะอาดและในการล้างหรือทำให้บริสุทธิ์ก๊าซอุตสาหกรรมโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อจำเป็นต้องกำจัดกรด

ตัวอย่างเช่นเนื่องจากความง่ายในการทำปฏิกิริยากับ CO ₂จึงถูกใช้เพื่อดูดซับก๊าซนี้ นอกจากนี้ยังเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทำปฏิกิริยากับกรดดังนั้นจึงทำหน้าที่กำจัดไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H ₂ S) และในทำนองเดียวกันการกำจัดไนโตรเจนออกไซด์

กระบวนการอุตสาหกรรม ภาพโดย Michael Gaida ที่มา: Pixabay

ในอุตสาหกรรมอาหาร

ใช้ในการปรับ pH เป็นสารทำให้คงตัวและเป็นสารเพิ่มความข้นในอุตสาหกรรมอาหาร

ได้รับการพิจารณาโดยสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกาหรือ FDA (สำหรับคำย่อของสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาของอังกฤษ) ว่าเป็นส่วนประกอบโดยตรงในอาหารสำหรับมนุษย์โดยมีเงื่อนไขว่าจะใช้ภายใต้เงื่อนไขที่เกี่ยวข้องกับแนวทางปฏิบัติที่ดีในการผลิต .

ในการได้รับไบโอดีเซล

ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงเหลวแทนดีเซลหรือดีเซล ได้จากน้ำมันพืชหรือไขมันสัตว์ KOH ถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการผลิตไบโอดีเซล

การศึกษาล่าสุด

เป็นเวลาหลายปีที่มีการให้ความสนใจกับมลพิษในทะเลจากขยะพลาสติกซึ่งส่งผลกระทบต่อสัตว์ทะเลมากกว่า 550 ชนิดทั้งจากการบริโภคพลาสติกและการติดอยู่ในขยะ

ด้วยเหตุนี้จึงมีความพยายามในการค้นหาวิธีการที่อนุญาตให้มีการแปรรูปตัวอย่างจากทางเดินอาหารของสัตว์โดยละลายสารอินทรีย์ แต่ไม่ละลายพลาสติกที่กินเข้าไปโดยตัวอย่าง

ในแง่นี้พบว่าการใช้สารละลาย KOH เพื่อแยกพลาสติกออกจากสารอินทรีย์เป็นวิธีการที่ใช้ได้จริงและมีประสิทธิภาพซึ่งจะมีประโยชน์อย่างมากในการศึกษาเชิงปริมาณของการบริโภคพลาสติกโดยสัตว์ทะเลในป่า

อ้างอิง

1. Mahmoud A. Ghannoum และ Nancy C. Isham (2009) Dermatophytes และ Dermatophytoses ใน Mycology ทางคลินิก ฉบับที่สอง กู้คืนจาก sciencedirect.com.
2. Kühn, S. et al. (2016) การใช้สารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) เป็นแนวทางที่เหมาะสมในการแยกพลาสติกที่กินโดยสิ่งมีชีวิตในทะเล ในแถลงการณ์มลพิษทางทะเล กู้คืนจาก sciencedirect.com.
3. ฝ้ายเอฟอัลเบิร์ตและวิลคินสันจอฟฟรีย์ (1980) เคมีอนินทรีย์ขั้นสูง. พิมพ์ครั้งที่สี่. John Wiley & Sons
4. เคิร์ก - โอ ธ เมอร์ (1994). สารานุกรมเทคโนโลยีเคมี. เล่ม 19. พิมพ์ครั้งที่สี่. John Wiley & Sons
5. สารานุกรมเคมีอุตสาหกรรมของ Ullmann (1990) ฉบับที่ห้า เล่ม A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
6. หอสมุดแห่งชาติแพทยศาสตร์. (2019) โพแทสเซียมไฮดรอกซี สืบค้นจาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. กฤษดาน้อยโรจน์และคณะ (2009) การศึกษาเปรียบเทียบตัวเร่งปฏิกิริยาKOH / Al ₂ O ₃และ KOH / NaY สำหรับการผลิตไบโอดีเซลด้วยกระบวนการทรานเอสเตอริฟิเคชันจากน้ำมันปาล์ม ในพลังงานทดแทน. กู้คืนจาก sciencedirect.com.