Kali hydroxi - Quy trình sản xuất, ứng dụng và những lưu ý quan trọng khi sử dụng

Kali hydroxit KOH còn có tên gọi khác là Potash, Potassium hydroxide, tồn tại ở dạng tinh thể kết tinh màu trắng, hút ẩm, tan hoàn toàn trong nước. Đây là một hóa chất công nghiệp có tính ăn mòn cao, được ứng dụng nhiều trong cuộc sống hàng ngày như là nguyên liệu để sản xuất phân bón, các loại hóa mỹ phẩm. Vậy Kali hydroxit có những đặc tính vật lý, hóa học nào - ứng dụng ra sao. Cùng tìm hiểu với VIETCHEM qua bài viết sau.

1. Tính chất vật lý của Kali hydroxit KOH 

Cấu trúc phân tử của Kali hydroxit

Kali hydroxit là một bazo mạnh, dễ dàng tác dụng với nước và cacbonic trong không khí để tạp thành Kali cacbonat.

Ở dạng dung dịch, nó có khả năng ăn mòn thủy tinh, vải, giấy, da còn ở dạng chất rắn nóng chảy, nó ăn mòn được sứ, platin.

2. Tính chất hóa học của KOH

• Là một bazo mạnh có khả năng làm thay đổi màu sắc các chất chỉ thị như khiến quỳ tím chuyển sang màu xanh, còn dung dịch phenolphtalein không màu thành màu hồng.
• Ở điều kiện nhiệt độ phòng, KOH tác dụng với oxit axit như SO_2, CO₂

KOH + SO₂ → K₂SO₃ + H₂O

KOH + SO₂ → KHSO₃

• Tác dụng với axit tạo thành muối và nước

KOH_(dd) + HCl_(dd) → KCl_(dd) + H₂O

• Tác dụng với các axit hữu cơ để tạo thành muối và thủy phân este, peptit

RCOOR₁  + KOH → RCOOK  + R₁OH

• Tác dụng với kim loại mạnh tạo thành bazo mới và kim loại mới

KOH + Na → NaOH + K

• Tác dụng với muối để tạo thành muối mới và axit mới

2KOH + CuCl₂ → 2KCl + Cu(OH)₂↓

• KOH là một bazo mạnh, trong nước phân ly hoàn toàn thành ion Na⁺ và OH^-
• Phản ứng với một số oxit kim loại mà oxit, hidroxit của chúng lưỡng tính như nhôm, kẽm,…

2KOH + 2Al + 2H₂O → 2KAlO₂ + 3H₂↑

2KOH + Zn → K₂ZnO₂ + H₂↑

• Phản ứng với một số hợp chất lưỡng tính

KOH + Al(OH)₃ → KAlO₂ + 2H₂O

2KOH + Al₂O₃ → 2KAlO₂ + H₂O

>> Tham khảo sản phẩm: Kali Hydroxide KOH 90% Hàn Quốc

3. Các phương pháp sản xuất Kali hydroxit trong công nghiệp

3.1. Điện phân dung dịch Kali clorua

Kali clorua được mang đi điện phân trong bình, thùng điện phân có màng ngăn với chất xúc tác là Anod trơ ở nhiệt độ 75 ^oC.

2H₂O + 2KCl → 2KOH + H₂ + Cl₂

Tuy nhiên, phương pháp này lại không mang lại hiệu quả kinh tế do giá thành của Kali clorua khá cao. Đồng thời, lượng điện năng cần thiết để điện phân cũng không hề ít. Đặc biệt, dung dịch Kali clorua muốn dùng cần phải trải qua quá trình tinh chế để hạ thấp hàm lượng kim loại nặng về mức ppb rồi mới có thể đưa vào trong thùng điện phân nhằm bảo vệ màng ngăn, KOH được tạo ra theo đó cũng có đảm bảo tinh khiết. Chi phí phải bỏ ra cho cả quá trình là khá lớn trong khi Kali hidroxit thương mại lại không cần độ tinh khiết cao như vậy.

3.2. Sản xuất từ Kali format

Vì những bất cập của phương pháp điện phân dung dịch Kali clorua có màng ngăn mà người ta đã hướng tới một phương pháp khác, hiệu quả hơn rất nhiều, đó là sử dụng Kali format.

Quy trình sản xuất Kali format:

Dùng công nghệ của công ty SRI Consulting

• Chuyển hóa hỗn hợp khí tự nhiên thành CO và H₂ bằng quá trình reforming hơi nước.

CH₄ + H₂O → CO + 3H₂

• Dẫn khí CO qua dung dịch vôi tôi Ca(OH)₂ tạo thành Canxi format Ca(HCOO)₂.

Ca(OH)₂ + 2(CO + 3H₂)  → Ca(HCOO)₂ + 6H₂

•  Dùng phương pháp chiết dung môi hoặc trao đổi ion để chuyển hóa Canxi format thành Kali format KCOOH.

+ Phương pháp chiết: Dung dịch Canxi format sẽ cho tác dụng với Kali clorua rắn trong thiết bị chiết bằng dung môi hữu cơ có chứa nhóm CO như butanol hay pentanol. Phản ứng trao đổi K và Ca sẽ xảy ra tại chỗ.

Ca(HCOO)₂ + 2KCl → 2KCOOH + CaCl₂

+ Trao đổi ion: Dung dịch Canxi format được cho vào thiết bị trao đổi ion có sẵn Kali. Khi đó, ion K⁺ đi vào pha nước để tạo nên dung dịch Kali format, ion Ca⁺ sẽ bị hấp thụ bởi thiết bị trao đổi cation. Tiếp tục sử dụng Kali clorua, Kali được hấp thụ bởi thiết bị trao đổi còn pha nước sẽ là dung dịch CaCl₂ có thể loại bỏ được.

Quy trình reforming hơi nước

Quy trình sản xuất Kali hydroxit KOH:

Phương pháp 1: Có thể sử dụng lò nung, thiết bị Thelen hoặc các hệ oxy hóa dung dịch hiện đại để nung Kali format với KOH được chuẩn bị trước.

2KCOOH + 2KOH + O₂ → 2K₂CO₃  + 2H₂O

2K₂CO₃ + 2Ca(OH)₂ → 4KOH + 2CaCO₃

• Nếu chỉ muốn sản xuất KOH

2KCOOH + 2Ca(OH)₂  + O₂ → 2KOH + 2CaCO₃+ 2H₂O

• Nếu chỉ muốn sản xuất Kali cabonat K₂CO₃

2KCOOH + Ca(OH)₂  + O₂ → K₂CO₃ + CaCO₃+ H₂O

Phương pháp 2: Chuyển hóa qua Kali oxalat K₂C₂O₄

• Nung nóng Kali format ở nhiệt độ 300- 350 ^oC với xúc tác KOH, Kali oxalat tuần hoàn và khí Nito.
• Dẫn Kali oxalat qua dung dịch vôi tôi để tạo thành KOH.

4. Trong đời sống Kali hydroxit được dùng để làm gì?

• Điều chỉnh nồng độ pH chứa trong phân bón hóa học có tính axit như KH₂PO₄ trước khi mang đi sử dụng cho những giống cây trồng nhạy cảm với sự dao động của pH.
• Được sử dụng để thực hiện những quá trình chiết tách mà Natri hidroxit không thể dùng được hoặc dùng được nhưng hiệu quả kém như chiết quặng dolomit để thu alumin.
• Sản xuất chất tẩy rửa tốt hơn Natri hidroxit như xà phòng, dầu gội, chất tẩy trắng răng giả,..các chất tẩy rửa công nghiệp, vệ sinh chuồng trại,…Sản xuất xà phòng bằng cách hòa trộn chất béo với nước và KOH dưới tác dụng của nhiệt độ cao.

Xà phòng rửa tay

• Dùng để xử lý tro nhẹ để tạo ra Kali silicat và Kali aluminat. Nếu tiếp tục thủy phân Kali aluminat bằng quá trình Bayer ta sẽ thu được alumin và Kali hidroxit để tái sử dụng.
• Điều chế Vinyl bromua, Etylen bromua.

C₂H₄Br₂ + KOH → CH₂Br + KBr  + H₂O

• Sản xuất nhiều muối Kali bằng phản ứng với oxit axit hoặc các axit như muối kali cacbonat, cyanide, permanganat, phosphate và các silicat.

KOH + SO₂ → K₂SO₃ ( Kali phosphate) + H₂O

KOH + CO₂ → K₂CO₃ ( Kali cacbonat) + H₂O

KMnO_{4 +} K₂SO₃ + KOH →  K₂MnO₄( Kali pemanganat) + K₂SO₄ +3 H₂O

• Sản xuất dầu Diesel sinh học bằng cách chuyển hóa triglycerides trong dầu thực vật. Dùng Kali hidroxit xử lý dầu diesel tạo ra Glycerin - một loại thức ăn gia súc giá thành thấp (sau khi loại bỏ được methanol).
• Sản xuất pin alkaline.

Chế tạo pin

• Tham gia vào quá trình lọc dầu, các loại khí đốt bằng cách loại bỏ các axit hữu cơ cũng như các hợp chất chứa lưu huỳnh.
• Trong y tế: Dùng để chuẩn đoán các bệnh về nấm và điều trị mụn cóc.
•  Dùng cho quá trình thuộc da: Ngâm da trong dung dịch Kali hidroxit vài tiếng tùy vào loại da sẽ giúp loại bỏ lông khỏi lớp da.
• Sản xuất các loại bọt cạo râu, thuốc tẩy lông.
• Xác định một số loại nấm như gilled, boletes, polypores, địa y bằng cách nhỏ vài giọt dung dịch KOH nồng độ 3- 5% rồi quan sát sự thay đổi của màu sắc thịt nấm.
• Trong công nghiệp luyện kim, Kali hidroxit được sử dụng để tẩy rỉ sét, xử lý bề mặt kim loại và những hợp kim không chịu tác dụng của tính ăn mòn của KOH.

Tẩy sạch rỉ sét trên bề mặt kim loại

• Sản xuất thuốc nhuộm, nước tẩy sơn móng tay,…

5. Những đặc tính nguy hiểm của Kali hidroxit

• Kali hidroxit là chất ăn da, rất nguy hiểm. Chúng có tính oxy hóa mạnh có thể làm biến đổi tế bào gốc, gây độc cấp tính hoặc mãn tính với môi trường thủy sinh.
• Tiếp xúc với da: Khiến da bị dị ứng, phồng rộp, có thể gây bỏng và để lại sẹo.
• Tiếp xúc với mắt: Làm tổn thương lớp niêm mạc, gây sưng đau, đỏ mắt. Nguy hiểm hơn là mù lòa.
• Tiếp xúc với đường hô hấp: Nếu hít phải lượng hơi ít, nồng độ thấp sẽ gây dị ứng nhẹ, hắt hơi, sổ mũi, đau họng. Còn nếu thời gian hít phải hơi lâu và hơi Kali hidroxit có nồng độ cao, nạn nhân có thể bị viêm phổi.
• Tiếp xúc với đường tiêu hóa: Nuốt phải KOH sẽ khiến vùng họng, miệng, dạ dày bị bỏng. Nếu không được cứu chữa kịp thời, để nạn nhân nhiễm độc quá 5 giờ đồng hồ sẽ dẫn đến tử vong.

Cảnh báo nguy hiểm

5.1. Biện pháp sơ cứu y tế

• Tiếp xúc với da: Lột bỏ ngay lập tức quần áo đang mặt, nếu muốn sử dụng cho lần làm việc sau cần giặt thật sạch. Với vùng da bị bắn KOH cần rửa thật sạch với nước, dùng thêm xà phòng nếu có trước khi liên hệ với bác sĩ.
• Tiếp xúc với mắt: Dùng nước sạch rửa mắt ngay tức khác trong tối thiểu 15 phút, kết hợp với đảo mắt liên tục. Đưa nạn nhân tới cơ sở y tế gần nhất để kiểm tra và điều trị tiếp.
• Tiếp xúc với đường hô hấp: Đưa nạn nhân tới khu vực thoáng mát. Nếu nạn nhân ngừng thở cần tiến hành hô hấp nhân tạo rồi chuyển tới ngay cơ sở y tế gần nhất để điều trị.
• Tiếp xúc với đường tiêu hóa: Không được kích ứng gây nôn cũng như cho nạn nhân ăn hay uống bất cứ thứ gì. Nếu nạn nhân có nôn thì cần giữ đầu cao hơn thắt lưng, tránh cho nạn nhân hít lại hơi độc. Đưa nạn nhận tới cơ sở y tế gần đó nhất.

5.2. Biện pháp xử lý sự cố xảy ra do rò rỉ Kali hidroxit

• Nếu lượng hóa chất rò rỉ ít có thể dùng đất, vecmiculit phủ lên rồi thu gom vào thùng chứa và mang đi tiêu hủy. Dùng axit loãng như axit axetic, axit clohydric,…để trung hòa lượng KOH còn sót lại.
• Nếu lượng KOH rò rỉ lớn cần cô lập vùng nguy hiểm, ngăn không cho chúng lan xuống hệ thống dẫn nước, đường cống,…và cố gắng thu giữ lại lượng hóa chất nhiều nhất có thể vào thùng chứa rồi xử lý tiếp phần còn sót lại như với lượng rò rỉ ít.

5.3. Những lưu ý an toàn với Kali hidroxit

Bảo quản: 

• Khu vực cất giữ phải thoáng khí, khô ráo, có hệ thống thông gió tốt. Hạn chế tối đa các vật dụng có thể phát lửa.
• Các thùng chứa, bao tải phải kín.
• Tránh để chung Kali hidroxit với các chất tương khắc như nhôm, magie.

Sử dụng:

• Khi hòa tan Kali hidroxit với nước, chỉ được cho nó vào nước chứ không được làm ngược lại.
• Trang bị đồ bảo hộ lao động theo tiêu chuẩn NIOSH. Lưu ý là mặt nạ phòng độc lọc không khí sẽ không có tác dụng đối với những khu vực thiếu khí oxy.

Bảo quản Kali hydroxit

6. VIETCHEM - Địa chỉ phân phối Kali hydroxit chất lượng, giá tốt 

Nếu bạn đang tìm nhà phân phối hóa chất Kali Hydroxit uy tín thì VIETCHEM chính là lựa chọn ưu tiên số 1 hiện nay. Với gần 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực nhập khẩu và cung cấp các loại hóa chất thí nghiệm, hóa chất công nghiệp, chúng tôi luôn coi trọng phát triển văn hóa chuẩn mực của công ty với giá trị cốt lõi: Ân cần – Thân thiện – Chuyên nghiệp – Uy tín – Trách nhiệm. 

Các sản phẩm hóa chất của VIETCHEM đều đạt tiêu chuẩn quản lý chất lượng ISO 9001:2015 và quản lý môi trường theo tiêu chuẩn hệ thống iso 14001: 2015 và được kiểm nghiệm nghiêm ngặt bởi đội ngũ nhân viên giám sát có chuyên môn cao từ quá trình nhập khẩu tới đóng gói, phân phối sản phẩm.

VIETCHEM- Địa chỉ mua sắm hóa chất thí công nghiệp uy tín

Mọi thắc mắc về sản phẩm Kali hydroxit, các bạn vui lòng liên hệ tới số hotline 1900 2820 để được tư vấn và báo giá tốt nhất.

 Xem thêm: 

• Giải đáp về đặc điểm cơ bản và ứng dụng của Potassium
• Tổng quan về Sodium - Tính chất và ứng dụng trong thực tiễn

Tìm kiếm liên quan: