पोटेशियम हाइड्रोक्साइड

पोटैशियम हीड्राकसीड  सूत्र पोटेशियमहाइड्रॉक्साइड के साथ एक अकार्बनिक यौगिक है, और इसे समान्यता कास्टिक पोटाश कहा जाता है।

सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) के साथ, KOH एक प्रोटोटाइपिकल बेस (रसायन विज्ञान) है। इसके कई औद्योगिक और विशिष्ट अनुप्रयोग हैं, जिनमें से अधिकांश इसकी विकट: कास्टिक प्रकृति और अम्ल के प्रति इसकी अभिक्रियाशीलता का फायदा उठाते हैं। 2005 में अनुमानित 700,000 से 800,000 टन का उत्पादन किया गया था। KOH सबसे नरम और तरल साबुनों के साथ-साथ कई पोटेशियम युक्त रसायनों के अग्रदूत के रूप में उल्लेखनीय है। यह एक सफेद ठोस है जो खतरनाक रूप से संक्षारक है।

गुण और संरचना
KOH उच्च तापीय स्थिरता प्रदर्शित करता है। इस उच्च स्थिरता और अपेक्षाकृत कम गलनांक के कारण, यह प्रायः छर्रों या छड़ों के रूप में पिघलाया जाता है, ऐसे रूप जिनमें कम सतह क्षेत्र और सुविधाजनक हैंडलिंग गुण होते हैं। ये छर्रे हवा में चिपचिपे हो जाते हैं क्योंकि KOH हीड्रोस्कोपिक होता है। अधिकांश वाणिज्यिक नमूने सीए हैं। 90% शुद्ध, शेष जल और कार्बोनेट हैं। जल में इसका विलयन प्रबल ऊष्माक्षेपी है। केंद्रित जलीय घोल को कभी-कभी पोटेशियम लये ज़ कहा जाता है। उच्च तापमान पर भी, ठोस KOH आसानी से निर्जलित नहीं होता है।

संरचना
उच्च तापमान पर, NaCl क्रिस्टल संरचना में ठोस KOH क्रिस्टलीकरण। OH समूह या तो तेजी से या बेतरतीब ढंग से अव्यवस्थित होता है जिससे कि समूह प्रभावी रूप से 1.53 Å त्रिज्या का एक गोलाकार आयन है (बीच में Cl- और F- आकार में)। कमरे के तापमान पर, OH- समूहों का आदेश दिया जाता है और पर्यावरण के बारे में K+ केंद्र विकृत है, साथ K+\sOH- OH समूह के उन्मुखीकरण के आधार पर 2.69 से 3.15 Å तक की दूरी। KOH क्रिस्टलीय हाइड्रेट्स की एक श्रृंखला बनाता है, जिसका नाम मोनोहाइड्रेट है KOH * H2O, डाइहाइड्रेट KOH * 2H2O और टेट्राहाइड्रेट KOH * 4H2O.

घुलनशीलता और सुखाने के गुण
कमरे के तापमान पर 100 एमएल जल में लगभग 121 ग्राम केओएच घुलनशीलता, जो NaOH के लिए 100 ग्राम / 100 एमएल के विपरीत है। इस प्रकार दाढ़ के आधार पर, NaOH KOH की तुलना में थोड़ा अधिक घुलनशील है। मेथनॉल, इथेनॉल और प्रोपेनोल जैसे कम आणविक-भार वाले इथेनॉल भी उत्कृष्ट विलायक हैं। वे एक अम्ल-क्षार संतुलन में भाग लेते हैं। मेथनॉल के मामले में पोटेशियम मेथॉक्साइड (मिथाइलेट) बनता है:
 * KOH + CH3OH -> CH3OK + H2O

जल के लिए अपनी उच्च आत्मीयता के कारण, KOH प्रयोगशाला में एक जलशुष्कक के रूप में कार्य करता है। यह प्रायः बुनियादी सॉल्वैंट्स, विशेष रूप से अमाइन और पिरिडीन को सुखाने के लिए प्रयोग किया जाता है।

कार्बनिक रसायन में एक न्यूक्लियोफाइल के रूप में
KOH, NaOH की तरह, के स्रोत के रूप में कार्य करता है OH-, एक अत्यधिक न्युक्लेओफ़िलिक  आयन जो अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थों दोनों में ध्रुवीय बंधनों पर हमला करता है। जलीय KOH साबुनीकरण एस्टर:
 * KOH + RCOOR' -> RCOOK + R'OH

जब R एक लंबी शृंखला हो, तो उत्पाद को पोटेशियम साबुन कहा जाता है। यह अभिक्रिया उस चिकना एहसास से प्रकट होती है जिसे स्पर्श करने पर KOH देता है; त्वचा पर वसा तेजी से साबुन और ग्लिसरॉल में परिवर्तित हो जाती है।

पिघले हुए KOH का उपयोग halides और अन्य छोड़ने वाले समूहों को विस्थापित करने के लिए किया जाता है। संबंधित फिनोल देने के लिए सुगंधित अभिकर्मकों के लिए अभिक्रिया विशेष रूप से उपयोगी है।

अकार्बनिक यौगिकों के साथ अभिक्रिया
अम्ल के प्रति इसकी अभिक्रियाशीलता के पूरक, केओएच ऑक्साइड पर हमला करता है।इस प्रकार, SiO2 पर KOH द्वारा घुलनशील पोटैशियम सिलिकेट देने के लिए आक्रमण किया जाता है। पोटेशियम बाइकार्बोनेट देने के लिए KOH कार्बन डाईऑक्साइड के साथ अभिक्रिया करता है:
 * KOH + CO2 -> KHCO3

निर्माण
ऐतिहासिक रूप से, कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड (बुझा चूना) के एक मजबूत विलयन में पोटेशियम कार्बोनेट जोड़कर KOH बनाया गया था। नमक मेटाथेसिस अभिक्रिया के परिणामस्वरूप ठोस कैल्शियम कार्बोनेट की वर्षा होती है, जिससे घोल में पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड निकलता है:
 * Ca(OH)2 + K2CO3 -> CaCO3 + 2 KOH

अवक्षेपित कैल्शियम कार्बोनेट को छानने और घोल को उबालने से पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड (निस्तारित या कास्टिक पोटाश) प्राप्त होता है। पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के उत्पादन की यह विधि 19वीं शताब्दी के अंत तक प्रभावी रही, जब इसे बड़े पैमाने पर पोटेशियम क्लोराइड विलयनों के विद्युत अपघटन की वर्तमान विधि से बदल दिया गया। विधि सोडियम हाइड्रॉक्साइड के निर्माण के अनुरूप है (क्लोरालकली प्रक्रिया देखें):
 * 2 KCl + 2 H2O -> 2 KOH + Cl2 + H2

कैथोड पर उपोत्पाद के रूप में हाइड्रोजन गैस बनती है; समवर्ती रूप से, क्लोराइड आयन का एनोडिक ऑक्सीकरण होता है, जिससे उपोत्पाद के रूप में क्लोरीन गैस बनती है। इस प्रक्रिया के लिए विद्युत अपघटन प्रकोष्ठ में एनोडिक और कैथोडिक रिक्त स्थान का पृथक्करण आवश्यक है।

उपयोग
KOH और NaOH का उपयोग कई अनुप्रयोगों के लिए एक दूसरे के स्थान पर किया जा सकता है, यद्यपि उद्योग में NaOH को इसकी कम लागत के कारण पसंद किया जाता है।

जलतापीय गैसीकरण प्रक्रिया के लिए उत्प्रेरक
उद्योग में, KOH जलतापीय गैसीकरण प्रक्रिया के लिए एक अच्छा उत्प्रेरक है। इस प्रक्रिया में, प्रक्रिया में गैस की उपज और हाइड्रोजन की मात्रा में सुधार करने के लिए इसका उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, कोयले से कोक (ईंधन) का उत्पादन प्रायः बहुत अधिक कोकिंग अपशिष्ट जल उत्पन्न करता है। इसे निम्नीकृत करने के लिए, सुपर तरल जल का उपयोग इसे कार्बन मोनोआक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन और मीथेन युक्त सिनगैस में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। दबाव डालकर पोछते हुए सोखना का उपयोग करके, हम विभिन्न गैसों को अलग कर सकते हैं और फिर उन्हें ईंधन में बदलने के लिए पावर-टू-गैस(बिजली के लिए गैस) तकनीक का उपयोग कर सकते हैं। दूसरी ओर, जलतापीय गैसीकरण प्रक्रिया अन्य अपशिष्ट जैसे सीवेज(मल) कीचड़ और खाद्य कारखानों से निकेलने वाले अपशिष्ट को कम कर सकती है।

अन्य पोटेशियम यौगिकों के अग्रदूत
कई पोटेशियम लवण KOH से जुड़े तटस्थीकरण अभिक्रियाओं द्वारा तैयार किए जाते हैं। पोटेशियम कार्बोनेट, पोटेशियम साइनाइड, पोटेशियम परमैंगनेट, पोटेशियम फास्फेट और विविध सिलिकेट्स के पोटेशियम लवण या तो ऑक्साइड या अम्ल को KOH से उपचारित करके तैयार किए जाते हैं। उर्वरकों में पोटेशियम फॉस्फेट की उच्च घुलनशीलता वांछनीय है।

मृदु साबुन का निर्माण
KOH के साथ वसा के साबुनीकरण का उपयोग संबंधित "पोटेशियम साबुन" को तैयार करने के लिए किया जाता है, जो कि अधिक सामान्य सोडियम हाइड्रॉक्साइड-व्युत्पन्न साबुन की तुलना में नरम होते हैं। उनकी कोमलता और अधिक घुलनशीलता के कारण, पोटेशियम साबुन को द्रवीभूत करने के लिए कम जल की आवश्यकता होती है, और इस प्रकार तरलीकृत सोडियम साबुन की तुलना में अधिक सफाई अभिकर्ता सम्मलित हो सकते हैं।

इलेक्ट्रोलाइट के रूप में
जलीय पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड निकेल-कैडमियम, निकेल-हाइड्रोजन और मैंगनीज डाइऑक्साइड-जिंक(जस्ता) पर आधारित क्षारीय बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट के रूप में कार्यरत है। पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड को सोडियम हाइड्रॉक्साइड से अधिक पसंद किया जाता है क्योंकि इसके विलयन अधिक सुचालक होते हैं। टोयोटा प्रियस में निकेल-धातु हाइड्राइड बैटरी पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड और सोडियम हाइड्रॉक्साइड के मिश्रण का उपयोग करती है। निकेल-लौह बैटरी भी पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करती हैं।

खाद्य उद्योग
खाद्य उत्पादों में, पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड एक खाद्य रोगन(भोजन गाढ़ा करने वाला), PH नियंत्रण अभिकर्ता और खाद्य स्टेबलाइजर(भोजन स्थिर करनेवाला) के रूप में कार्य करता है। FDA इसे समान्यता एक प्रत्यक्ष खाद्य सामग्री के रूप में सुरक्षित मानता है, जब इसे अच्छी निर्माण पद्धतियों के अनुसार उपयोग किया जाता है। इसे E संख्या प्रणाली में E525 के रूप में जाना जाता है।

आला अनुप्रयोग
सोडियम हाइड्रॉक्साइड की तरह, पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड कई विशेष अनुप्रयोगों को आकर्षित करता है, वस्तुतः जिनमें से सभी एक मजबूत रासायनिक आधार के रूप में इसके गुणों पर निर्भर करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कई सामग्रियों को दुर्बल दिखाने की क्षमता होती है। उदाहरण के लिए, समान्यता "रासायनिक शवदाह" या पुनर्जीवन के रूप में संदर्भित एक प्रक्रिया में, पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड केवल हड्डियों और अन्य कठोर ऊतकों को पीछे छोड़ने के लिए जानवरों और मानव दोनों के कोमल ऊतकों के अपघटन को तेज करता है। कीट शरीर रचना की सूक्ष्म संरचना का अध्ययन करने के इच्छुक कीटविज्ञानी इस प्रक्रिया को लागू करने के लिए KOH के 10% जलीय घोल का उपयोग कर सकते हैं।

रासायनिक संश्लेषण में, KOH के उपयोग और NaOH के उपयोग के बीच का विकल्प विलेयता या परिणामी नमक (रसायन) की गुणवत्ता को बनाए रखने के द्वारा निर्देशित होता है।

पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के संक्षारक गुण इसे अभिकर्ताों और तैयारी में एक उपयोगी घटक बनाते हैं जो सतहों और सामग्रियों को साफ और कीटाणुरहित करते हैं जो स्वयं KOH द्वारा क्षरण का विरोध कर सकते हैं।

KOH का उपयोग अर्धचालक चिप निर्माण के लिए भी किया जाता है [उदाहरण के लिए विषमदैशिक वेट एचिंग(गीला नक़्क़ाशी)]।

पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड प्रायः मैनीक्योर उपचार में उपयोग किए जाने वाले रासायनिक "छल्ली हटानेवाला" में मुख्य सक्रिय संघटक होता है।

चूँकि KOH जैसे प्रबल क्षार बाल धुरी के छल्ली को नुकसान पहुँचाते हैं, पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग जानवरों की खाल से बालों को हटाने में रासायनिक रूप से सहायता के लिए किया जाता है। चमड़े को KOH और जल के घोल में कई घंटों तक भिगोया जाता है ताकि उन्हें टैनिंग प्रक्रिया के बाल रहित चरण के लिए तैयार किया जा सके। शेविंग(हजामत बनाने) की तैयारी में मानव बालों को कमजोर करने के लिए भी इसी प्रभाव का उपयोग किया जाता है। प्रेशेव उत्पादों और कुछ शेव क्रीम में पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड होता है जो बालों की छल्ली को खोलने के लिए मजबूर करता है और बालों के धुरी में जल को आकर्षित करने और मजबूर करने के लिए एक आर्द्रताग्राही अभिकर्ता के रूप में कार्य करता है, जिससे बालों को और नुकसान होता है। इस कमजोर अवस्था में रेजर ब्लेड(उस्तरा ब्लेड) से बाल अधिक आसानी से कट जाते हैं।

कवक की कुछ प्रजातियों की पहचान करने के लिए पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग किया जाता है। KOH का 3-5% जलीय घोल मशरूम के मांस पर लगाया जाता है और शोधकर्ता यह नोट करता है कि मांस का रंग बदलता है या नहीं। इस रंग-परिवर्तन अभिक्रिया के आधार पर ग्रील्ड मशरूम, बोलेट्स(गेंदों), पॉलीपोर्स(बहुमुखी) और लाइकेन की कुछ प्रजातियां पहचानी जा सकती हैं।

सुरक्षा
पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड और इसके विलयन त्वचा और अन्य ऊतकों के लिए गंभीर जलन पैदा करने वाले होते हैं।

यह भी देखें

 * पोटाश
 * सोडा लाइम(चूना)
 * खारे जल का साबुन - नाविकों का साबुन

बाहरी संबंध

 * Newscientist article dn10104
 * MSDS from JTBaker
 * CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards