هیدروکسید پتاسیم چیست | پتاس یا هیدروکسید پتاسیم چه کاربردی دارد؟

هیدروکسید پتاسیم چیست و چه کاربردی دارد؟

پتاسیم هیدروکسید یک باز غیر آلی مهم است.و به آن پتاس سوزاننده یا لک پتاس نیز گفته می‌شود.KOH یک باز قوی است که به اشکال مختلفی از جمله گلوله، پوسته و پودر به بازار عرضه می‌شود.در کاربردهای مختلف شیمیایی، صنعتی و ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

خواص هیدروکسید پتاسیم

فرمول شیمیایی هیدروکسید پتاسیم KOH است و جرم مولی آن 56.11 گرم در مول است.ساختار KOH از پیوند یونی بین کاتیون فلز پتاسیم و آنیون هیدروکسیل تشکیل شده است، همانطور که در زیر نشان داده شده است.

KOH جامد در ساختار بلوری رومبوهدرا، مشابه کلرید سدیم یافت می‌شود.هیدروکسید پتاسیم یک جامد سفید با چگالی 12/2 گرم در میلی لیتر، نقطه ذوب 360 درجه سانتیگراد و نقطه جوش 1،327 درجه سانتیگراد است.این ماده به صورت گلوله های شفاف یا محلول های آبی با غلظت های مختلف در دسترس است.این یک ماده قلیایی قوی است که به طور کامل در آب به یون های پتاسیم و هیدروکسیل جدا می‌شود.

نحوه تولید هیدروکسید پتاسیم 

آماده سازی صنعتی KOH مشابه NaOH، توسط فرآیند کلرآلکالی است.این ماده با الکترولیز محلول های کلرید پتاسیم، همراه با گاز کلر به عنوان محصول جانبی تهیه می‌شود:

2KCl + 2 H2O → 2KOH + Cl2 + H2

موارد استفاده هیدروکسید پتاسیم 

محلول هیدروکسید پتاسیم در صنایع مختلف از مواد غذایی، مراقبت از مصرف کننده و دارویی گرفته تا کشاورزی و تولید شیشه کاربردهای گسترده‌ای دارد.همچنین از این ماده به عنوان الکترولیت در تولید باتری های قلیایی و ساخت بیودیزل و همچنین دستگاه های پاک کن برای باند فرودگاه استفاده می‌شود.

علاوه بر این، KOH واسطه ای در تولید محصولات مراقبت شخصی مانند لوسیون های مایع، صابون ها و شامپو ها است.به عنوان یک باز قوی، با چربی و لیپید واکنش می‌دهد، و آن را به یک ماده مفید در پاک کننده های تخلیه و اجاق گاز و همچنین مواد شوینده غیر فسفات تبدیل می‌کند.

به دلیل شاخص کم نمک و حلالیت بالا، پتاس سوزآور در ساخت مخلوط کودهای مایع نیز نقش دارد.مایعات KOH برای افزایش عملکرد محصول و بهبود تحمل به خشکی محصولات شناخته شده است.

هیدروکسید پتاسیم و مزایای آن

اندازه مولکولی کوچک آن، هیدروکسید پتاسیم را قادر می‌سازد تا سریع به مولکول های روغن نفوذ کند و آن ها را نسبتاً سریع از سطح جدا کند.هیدروکسید پتاسیم نیز خورنده است، با پایداری حرارتی بالا، واکنش پذیری خوبی نسبت به اسید و حلالیت زیاد در آب دارد.

علاوه بر این، این یک ترکیب قلیایی است، یک ماده پاک کننده خوب چربی است که یک امولسیون ایجاد می‌کند.مخلوطی که ذرات روغنی یا جامد را به حالت تعلیق در آب شستشو نگه می‌دارد که می‌تواند به راحتی شسته شود.

همه اینها هیدروکسید پتاسیم را به یک ترکیب مفید برای تعدادی از کاربردها تبدیل می‌کند، از جمله محصولات تمیز کننده سنگین مانند مسدود کننده های تخلیه و پاک کننده های فر.

هیدروکسید پتاسیم به عنوان ماده تمیز کننده چگونه کار می‌کند؟

برای استفاده از هیدروکسید پتاسیم به عنوان ماده تمیز کننده، لازم است قبل از حل شدن در آب، با مواد فعال کننده سطح و سایر منابع قلیایی ترکیب شود.از مایع یا جامد حاصل می‌توان برای از بین بردن بیشتر آلاینده ها از سطح مختلف استفاده کرد.

این کار با کاهش کشش سطحی محلول، جدا کردن آلاینده از سطح و تشکیل یک امولسیون کار می‌کند.سورفاکتانت ها دارای یک انتهای محلول در آب (آب دوست) و یک سر محلول در روغن (آبگریز) هستند و یک امولسیون روغن و آب ایجاد می‌کنند که به راحتی قابل شستشو است.

توجه به این نکته مهم است که غلظت هیدروکسید پتاسیم بسته به سطح تمیز شده باید متفاوت باشد.به عنوان مثال، سطوح فولاد، چدن و ​​فولاد ضد زنگ می‌توانند غلظت های بالاتر از آنچه برای سطوح آلیاژی نسبتاً نرم مانند آلومینیوم، مس و برنج توصیه می‌شود، اداره کنند.

ویژگی های منحصر به فرد آن، هیدروکسید پتاسیم را به یک ماده تمیز کننده همه کاره و قدرتمند تبدیل می‌کند که نتایج بی نظیری را برای طیف گسترده‌ای از کاربردهای تمیز کننده ارائه می‌دهد.

هیدروکسید پتاسیم برای سوخت رسانی

استفاده از بیودیزل مدتی است که رشد چشمگیری داشته است. و دلیل آن را آسان می‌توان فهمید: قابل تجدید، سوختن تمیز و مناسب برای استفاده در موتورهای دیزلی موجود است.

با این حال، مهم است که سوخت به درستی ساخته شود تا کارایی و پایداری آن به حداکثر برسد.این جایی است که هیدروکسید پتاسیم (KOH) نقش اساسی دارد و به عنوان کاتالیزور در فرآیند تولید بیودیزل عمل می‌کند.بیودیزل سوخت تجدیدپذیری است که از روغن های گیاهی مانند روغن هسته کلزا، روغن دانه آفتابگردان، روغن سویا تولید می‌شود .

و همچنین از روغن های سرخ کردنی یا چربی های حیوانی استفاده می‌شود.در بخش حمل و نقل، هم هنگام مخلوط شدن با سوخت دیزل فسیلی و هم به صورت خالص استفاده می‌شود.بیودیزل دارای مزایای زیست محیطی قابل توجهی نسبت به سوخت دیزل فسیلی معمولی است:

این ماده به کاهش قابل توجهی انتشار CO2 و همچنین انتشار ذرات معلق برای سلامتی کمک می‌کند.با این حال، افزایش منابع بیودیزل گیاهی بدون چالش های خاص خود نیست.زمین های کشاورزی محدود است و تولید بیودیزل زمین های مورد استفاده برای غذا را اشغال می‌کند.

برای کمک به مقابله با این چالش، روغن های گیاهی یا چربی های حیوانی را می‌توان به عنوان ماده اولیه تولید بیودیزل بازیافت کرد.هیدروکسید پتاسیم نقشی حیاتی در این فرآیند تبدیل مواد زائد به سوخت پایدار دارد.

تولید بیودیزل: اصول اولیه

بیودیزل را می توان از طیف گسترده ای از مواد اولیه تولید کرد. این شامل روغن پخت و پز بازیافت شده، روغن سویا و چربی های حیوانی است.با این حال، روغن فقط در مرحله دوم اضافه می شود.در اولین مرحله، یک کاتالیزور سوزاننده، اغلب هیدروکسید پتاسیم (KOH)، با یک الکل، معمولاً متانول مخلوط می شود.

متانول به اتانول ترجیح داده می شود زیرا هزینه کمی دارد و به راحتی به دست می آید.سپس این محلول کاتالیزور متیل به آرامی با روغن مخلوط می شود.پس از واکنش کامل، محلول باید چند ساعت تنظیم شود.نتیجه نهایی بیودیزل در بالا و گلیسیرین در زیر است.

هیدروکسید پتاسیم به عنوان کاتالیزور در بیودیزل

بیودیزل خوب از KOH به عنوان کاتالیزور سوزاننده استفاده می‌کند.این یک سوخت با کیفیت بالا تولید می‌کند و به راحتی با متانول مخلوط می‌شود.به علاوه می‌توان از محصول جانبی آن برای تهیه صابون مایع یا کود با کیفیت استفاده کرد.

توجه به این نکته مهم است که KOH بسیار جاذب رطوبت است.به عبارت دیگر به این معنی است که رطوبت هوا را به سرعت جذب می‌کند و رطوبت زیاد در فرآیند بیودیزل اختلال ایجاد می‌کند و صابون زیادی تولید می‌کند.

با این حال، با استفاده از روش تولید متانول فوق بحرانی، این مشکل قابل حل است.در این روش، فرآیند شیمیایی ایجاد بیو دیزل تحت درجه حرارت و فشار بالا انجام می‌شود که باعث از بین رفتن آلودگی سوخت توسط آب می‌شود.

تأمین انرژی باتری های قلیایی با هیدروکسید پتاسیم

باتری های قلیایی به معنای واقعی کلمه بخشی اساسی از زندگی ما شده‌اند.از آنها در همه چیز، از سمعک گرفته تا کنترل از راه دور، اسباب بازی ها و بازی های ویدیویی استفاده می‌شود.

در حقیقت، این صنعت از زمان تاسیس در دهه 1950 به یک صنعت چند میلیارد دلاری تبدیل شده است.انتظار می رود بازار باتری های قلیایی تا سال 2022 به ارزش 8 میلیارد یورو رشد کند.

با این حال، همیشه اینطور نبود.یکی از اولین باتری هایی که راه خود را برای استفاده تجاری باز کرد، باتری استات سرب بود.این در سال 1859 اختراع شد، اما هنوز هم به عنوان فناوری اصلی در باتری های قابل شارژ اتومبیل باقی مانده است.

باتری قلیایی که امروزه می‌شناسیم اولین بار در سال 1959 معرفی شد.این باتری است که با گذشت زمان اصلاحات زیادی در فن آوری خود ایجاد می‌کند که به دلیل هزینه و کارایی بسیار محبوب شده است.

عوامل موثر بر عملکرد باتری های قلیایی

توجه به این نکته ضروری است که ولتاژ باتری در طول عمر آن کاهش می‌یابد.این قابل قبول است زیرا دستگاههای الکتریکی می‌توانند در محدوده 0.9 تا 1.5 ولت عملکرد عادی داشته باشند.تولیدکنندگان باتری عملکرد باتری های قلیایی و عواملی را که بر عملکرد آنها تأثیر می‌گذارند به صورت زیر شرح می‌دهند:

هرچه دما سردتر باشد، باتری قلیایی کارایی کمتری دارد. دمای سرد از حرکت یون‌ها جلوگیری می‌کند.کاهش سرعت فعالیت شیمیایی ولتاژ باتری را کاهش می‌دهد در حالی که جریان کشیده شده ثابت می‌ماند.

یکی دیگر از عوامل موثر بر عمر باتری قلیایی، میزان جریان کشیده شده است.هرچه بار باتری بیشتر شود، مواد شیمیایی سریعتر تخلیه می‌شوند و باتری صاف می‌شود.

مزایای باتری های قلیایی هیدروکسید پتاسیم

قبل از اختراع باتری های قلیایی، متداول ترین نوع باتری مورد استفاده باتری کربن روی بود.اما عملکرد باتری های قلیایی بسیار فراتر از فناوری قبلی است.شدت آنها دو برابر است و بین چهار تا نه برابر بیشتر دوام می‌آورند. باتری های قلیایی نیز ماندگاری بسیار خوبی دارند – تا ده سال دوام می آورند بدون اینکه افت عملکرد قابل توجهی را تجربه کنند.

باتری های قابل شارژ مانند باتری های هیدروژن فلز نیکل و باتری های یون لیتیوم به دلیل کاهش ضایعات حاصل از شارژ، محبوبیت بیشتری پیدا کرده‌اند.باتری های لیتیوم یونی باتری های با عملکرد بالا هستند، که توانایی تولید ظرفیت قابل توجهی بالاتر از باتری های قلیایی را دارند.

همچنین قیمت آن ها بسیار گران است و همین امر باعث می شود تا در بسیاری از موارد استفاده روزانه الکترونیکی باتری های قلیایی کمتر مناسب باشند.

هدر رفتن و بازیافت باتری های قلیایی

باتری های قلیایی هیدروکسید پتاسیم برای محیط زیست مضر نیستند.آنها حاوی مواد شیمیایی سمی مانند جیوه نیستند که مواد کنترل شده هستند.به همین ترتیب، می‌توان آنها را به عنوان زباله غیر خطرناک دفع کرد.با این حال، همیشه بازیافت مواد بهتر از ارسال آنها به محل های دفن زباله است که به تدریج تجزیه می‌شوند.هر باتری قلیایی حاوی مقادیر کمی روی، منگنز و فولاد است که در صورت بازیابی هر یک از آنها قابلیت استفاده مجدد را دارند.

از ۱ تا ۵ به این صفحه یه امتیاز بده

در حال ثبت رای