水酸化カリウム

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水酸化カリウム
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識別情報
CAS登録番号 1310-58-3
RTECS番号 TT2100000
特性
化学式 KOH
モル質量 56.10564 g mol−1
外観 潮解性の白色固体
密度 2.044 g cm−3, 固体
融点

360 ℃

沸点

1320 ℃

への溶解度 1100 g/dm3 (25 ℃)
構造
結晶構造 単斜晶系
配位構造 八面体
熱化学
標準生成熱 ΔfHo −424.764 kJ mol−1
標準モルエントロピー So 78.9 J mol−1K−1
標準定圧モル比熱, Cpo 64.9 J mol−1K−1
危険性
EU分類 腐食性(C)
Rフレーズ R22 R35
Sフレーズ (S1/2) S26S36/37/39 S45
引火点 なし
関連する物質
その他の陰イオン 酸化カリウム; 過酸化カリウム; 超酸化カリウム
その他の陽イオン 水酸化リチウム; 水酸化ナトリウム; 水酸化ルビジウム; 水酸化セシウム
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

水酸化カリウム(すいさんかカリウム、potassium hydroxide)は硬くてもろい白色の結晶で、カリウム水酸化物であり、カリウムイオン水酸化物イオンよりなるイオン結晶である。苛性カリ(かせいカリ、caustic potash )とも呼ばれる。

概要[編集]

化学式は KOH であり、式量は 56.11 である。塩化カリウム水溶液電解して得られる。 製造過程において水分を完全に除去するのが困難であり、市販品はKOH含有量85%程度のものが多く、無水物と一水和物(KOH·H2O)との混合物であり、多少の炭酸カリウムも含まれる。

性質[編集]

潮解性があり、水、エタノールによく溶け、水溶液は強いアルカリ性つまり強アルカリを示す。タンパク質に対し強い腐食性があるため、毒物及び劇物取締法劇物に指定されている。

水和熱および水に対する溶解熱水酸化ナトリウムより大きく以下の通りである[1]

\rm KOH(s) + H_2O(l)\ \overrightarrow\longleftarrow \ KOH \cdot H_2O(s),    \mathit{\Delta} H^\circ = -38.31 \mbox{kJ mol}^{-1}
\rm KOH(s) \ \overrightarrow\longleftarrow \ K^+(aq) + OH^-(aq),    \mathit{\Delta} H^\circ = -57.61 \mbox{kJ mol}^{-1}

物性・化学特性は水酸化ナトリウムとほとんど同じであり、水酸化ナトリウムよりもアルカリとしての強度が大である。したがって無機工業原料としては安価な水酸化ナトリウムが代用される場合が多い。もちろん生成物にカリウムが必要な場合は代用されない。実際の反応では強度の違いが表面化することもある。例えば、ベンゼンスルホン酸塩をアルカリ融解する際、水酸化ナトリウムだけではほとんど進行しないが、水酸化カリウムを1/3程度加えると速やかに完了する。また、油脂鹸化は水酸化ナトリウム水溶液では時間がかかるが、水酸化カリウムはアルコールに溶けやすく、均一になって容易に進む。

これは希薄水溶液中では水平化効果により塩基性の差はほとんど見られないが、濃厚水溶液では水酸化ナトリウムよりも活量が著しく増大し、熔融塩も同様であるためその差が顕著に現れ、この現象はナトリウムイオンよりもカリウムイオンのほうがイオン半径が大きく、水酸化物イオンとの相互作用が小さく、より強い塩基性が発揮できるためである。

多くの塩基に見られる通り二酸化炭素を吸収する性質を持ち、その能力は固体および濃厚水溶液において水酸化ナトリウムより強く、これは生成した炭酸カリウムの水に対する溶解度炭酸ナトリウムより大きいためである。

\rm 2 KOH + CO_2 \ \longrightarrow \ K_2CO_3 + H_2O

陸上生物は生体内にカリウムを濃縮するため、古来は植物を燃焼させた灰がカリウム資源であった。今日は岩塩鉱の副産物(複塩)など鉱物がカリウム資源となっている。日本国はカリウムの鉱物資源を持たず、カリウム化合物は輸入に頼らざるを得ない。ナトリウムに比べると産出量が少ないため、概ねカリウム化合物はナトリウム化合物より高価である場合が多い。(例外:過マンガン酸ナトリウム等)

用途[編集]

水酸化ナトリウムよりも水酸化カリウムの方が塩基性が強いので、加水分解などでより強い塩基性が必要とされる場合は、水酸化カリウムが使用される。油脂の鹸化価を滴定により調べるには、フェノールフタレイン指示薬としてエタノールに油脂を溶かして温め、水酸化カリウムのエタノール溶液を滴下する。水酸化ナトリウムはエタノールに溶けにくく、反応速度も小さいので用いられず、鹸化価の定義には KOH の式量が含まれる。 

一般用途としては、廃油、毛髪による配管詰まりの洗浄剤や石鹸の材料として用いられる。水酸化ナトリウムは固形石鹸の材料であり、水酸化カリウムは液体石鹸の材料となる。

その強い塩基性を直接利用し、苛性ソーダ水酸化ナトリウム)や界面活性剤と合わせて洗浄剤として用いた製品もある。強烈な油汚れやタバコのヤニに対しては大変優れた洗浄力を示すが、物性が危険なため専ら空調業界やクリーニング業界向けの業務用製品である。

医薬品の製造などにも用いる。

水酸化カリウム(固体+液体)の2008年度日本国内生産量は 136,272 t、消費量は 28,044 t である[2]

脚注[編集]

  1. ^ D.D. Wagman, W.H. Evans, V.B. Parker, R.H. Schumm, I. Halow, S.M. Bailey, K.L. Churney, R.I. Nuttal, K.L. Churney and R.I. Nuttal, The NBS tables of chemical thermodynamics properties, J. Phys. Chem. Ref. Data 11 Suppl. 2 (1982)
  2. ^ 化学工業統計月報 - 経済産業省

関連項目[編集]