水酸化カリウム：構造、特性、用途 - 化学 - 2025

水酸化カリウムは白色結晶性無機固体です。その化学式はKOHです。その結晶は空気から水分を吸収しやすいため、吸湿性のある化合物と言われています。強塩基であり、環境から二酸化炭素（CO ₂）を吸収します。

工業的には、塩化カリウム（KCl）の電気分解により製造されます。エネルギー節約の理由と製品の純度のために、この方法では水銀（Hg）セルが使用されます。

水酸化カリウム（KOH）ビーズ。機械可読の著者が提供されていません。Walkermaを想定（著作権の主張に基づく）。ソース：ウィキペディアコモンズ

しかし、何年もの間、このプロセスによって発生する水銀汚染について懸念がありました。実際、水銀を含む廃液の環境への排出は厳しく禁止されています。隔膜や膜などの他のプロセスもありますが、50％の純粋なKOH溶液を生成するため、水銀が推奨されます。

酸化第二鉄（Fe ₂ O ₃）の存在下での亜硝酸カリウム（KNO ₂）の分解などの非電気化学プロセスもあります。

工業プロセスで得られたKOH溶液を蒸発させて、90〜95％のKOHを達成します。5-10％の水の残留含有量は、水酸化カリウム一水和物（KOH.H ₂ O）の形でKOHに結合します。

その腐食性とその強塩基性により、非常に多様な用途があります。石鹸、洗剤、印刷インキ、化粧品などの原料として使用されます。また、顕微鏡による真菌の検出で工業用ガスを洗浄するために使用され、食品業界での用途があります。

非常に安定した化合物ですが、腐食性として分類されます。目、皮膚、粘膜に火傷を負う可能性があるため、取り扱いには注意が必要です。

構造

常温でのKOH結晶は単斜晶系であり、各カリウム（K）原子は酸素（O）原子の歪んだ八面体に囲まれています。次に、ヒドロキシル基（OH）は、水素によって連結されたジグザグの形で鎖を形成します。OO距離は3.35 Aであり、重要な水素結合を排除します。

常温におけるKOHの結晶構造。青：カリウム、赤：酸素、白：水素。Benjah-bmm 27。ソース：ウィキペディアコモンズ

高温では、KOHは立方晶形をしています。

命名法

- 水酸化カリウム。

-苛性カリ。

-カリウム水和物。

-カリウム漂白剤。

プロパティ

体調

白色の結晶性固体。

分子量

56.106 g / mol。

融点

380°C; 406ºCも報告されています（含水量によって異なります）。テクニカルグレード（90-92％KOH）は約250ºCで溶融します。

沸点

1327°C

密度

2.044 g / cm ³

溶解度

冷水（15 gで107 g / 100 ml）および熱湯（100℃で178 g / 100 ml）に可溶。その水への溶解は非常に発熱過程であり、これは大量の熱が発生することを意味します。

アルコールに可溶。グリセリンに可溶。エーテルに不溶。

pH

13.5（0.1モル水溶液中）。

その他の特性

その結晶は潮解性または吸湿性です。つまり、空気から水分を吸収します。また、空気中のCO ₂も吸収しやすい。

その化学反応は強塩基の特徴です。水溶液では、弱酸と反応して酸のカリウム塩を形成します。例えば、炭酸（H ₂ CO ₃）または二酸化炭素（CO ₂）と反応して、重炭酸カリウムまたは炭酸塩を形成します。

アルコールと反応してカリウムアルコキシドを生成するか、硫化水素H ₂ S と反応して硫化カリウムまたは二硫化物を生成します。

水性システムでは、KOHはさまざまな水和物（一水和物、二水和物、四水和物）を形成します。

KOH水溶液は無色、強塩基性、石けん性、苛性アルカリ性です。それは固体でも溶液でも腐食性の材料です。

可燃性ではありませんが、加熱して分解すると、有毒で腐食性のK ₂ O フュームを発生します。

目、皮膚、粘膜に重度の火傷を引き起こし、アルミニウム、スズ、鉛、亜鉛などの金属と接触すると、引火性の高い水素ガス（H ₂）が発生します。

湿気や他の物質と接触することによって生成される熱は、可燃性物質を発火させるのに十分な熱を生成する可能性があります。

用途

他のカリウム化合物の生産において

水酸化カリウムは化学および製薬産業の原料として使用されます。炭酸カリウム（K ₂ CO ₃）、過マンガン酸カリウム（KMnO ₄）、リン酸カリウム（K ₃ PO ₄）、ケイ酸カリウム（K ₂ SiO ₃）、シアン化カリウム（KCN）などの製造に使用されます。化合物。

様々な用途で

高純度のKOHは、農薬の製造、インクと染料の合成、ガムの化学薬品、アルカリ写真現像剤としての写真、アルカリ電池と燃料電池の電解質として、電気めっきにおける水の電気分解での用途があります。または電気めっき、リソグラフィーなど。

テクニカルグレードのKOHは、洗剤および石鹸業界の原料として使用されます。化粧品、ガラス、繊維製品の製造。原油を脱硫する; 他の用途の中で、乾燥剤として、塗料やワニス除去剤として。

また、木材産業、綿シルケット化、アルカリ滴定の分析化学、有機合成、および水処理における腐食剤としても役立ちます。

医療用途

医学では、皮膚、髪、爪などの真菌および他の真菌要素を顕微鏡で視覚化するために、臨床検体の準備中のウェットマウントに使用されます。

KOH製剤は、真菌の要素がより見やすくなるように臨床資料を明確にするために使用されます。

臨床標本の断片をガラススライド上の10％KOH溶液の一部に加えます。次にそれをカバーオブジェクトで覆い、室温で静置して宿主細胞を消化させます。最後に、それを顕微鏡で観察します。

顕微鏡。コンスタンティン・コロソフによる画像。出典：Pixabay

一方、局所的溶液の形のKOHは、いぼの治療に効果的です。

化粧品業界では

ネイルクリーナー、シェービングクリーム、石鹸などに使用されています。腐食性のため、軟組織の分解や除去、脱毛に非常に効果的です。

せっけん 儀式のイメージ。出典：Pixabay

農業で

それは肥料と除草剤や殺虫剤のような他の農産物で使われます。

工業用化学プロセス

KOHは、特に酸の除去が必要な場合に、クリーニング操作および工業用ガスの洗浄または精製に役立ちます。

たとえば、CO ₂との反応が容易なため、このガスを吸収するために使用されます。さらに、酸との反応に最適であるため、硫化水素（H ₂ S）の除去に使用されます。同様に、窒素酸化物を除去します。

工業プロセス。Michael Gaidaによる画像。出典：Pixabay

食品業界では

それは安定剤としてそして食品工業の増粘剤としてpHを調整するために使用されます。

米国食品医薬品局、またはFDA（英国食品医薬品局の頭字語）は、優れた製造慣行に関連する条件下で使用されることを条件に、人間向けの食品の直接成分と見なされています。 。

バイオディーゼルを入手するにあたって

バイオディーゼルは、ディーゼルまたはディーゼルの代替液体燃料です。それは植物油または動物性脂肪から得られます。KOHは、バイオディーゼルの製造における触媒として使用されています。

最近の研究

数年前から、プラスチックを摂取することと廃棄物に閉じ込められることの両方によって、550種以上の海洋動物に影響を与えるプラスチック廃棄物による海の汚染に注意が向けられてきました。

このため、動物の消化管からのサンプルを処理し、検体を摂取したプラスチックを溶解せずに有機物を溶解できる方法を見つける試みがなされています。

この意味で、有機物からプラスチックを分離するためのKOH溶液の使用は実用的かつ効果的な方法であり、野生の海洋動物によるプラスチック摂取の定量的研究に非常に役立つことがわかっています。

参考文献

1. Mahmoud A. GhannoumおよびNancy C. Isham。（2009）。皮膚糸状菌および皮膚糸状菌。臨床菌学で。第2版​​。sciencedirect.comから復元。
2. Kühn、S. et al。（2016）。海洋生物が摂取したプラスチックを分離するための適切なアプローチとしての水酸化カリウム（KOH）溶液の使用。海洋汚染速報。sciencedirect.comから復元。
3. コットン、F。アルバート、ウィルキンソン、ジェフリー。（1980）。高度な無機化学。第4版。ジョン・ワイリー&サンズ。
4. カークオスマー（1994）。化学技術百科事典。第19巻。第4版。ジョン・ワイリー&サンズ。
5. ウルマンの工業化学百科事典。（1990）。第5版。ボリュームA22。VCH Verlagsgesellschaft mbH。
6. 国立医学図書館。（2019）。水酸化カリウム。リカバリー元：pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Krisada Noiroj、他 （2009）。パーム油からのエステル交換によるバイオディーゼル製造のためのKOH / Al ₂ O ₃およびKOH / NaY触媒の比較研究。再生可能エネルギーで。sciencedirect.comから復元。