பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு

பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு (Potassium hydroxide) என்பது  KOH என்ற மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டால் விவரிக்கப்படும் ஒரு கனிமச் சேர்மம் ஆகும். இது எரி பொட்டாசு, எரி காரம் என்ற பெயர்களாலும்  அழைக்கப்படுகிறது.

சோடியம் ஐதராக்சைடு காரம் போலவே பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடும் ஒரு முன்மாதிரி வலிமையான காரமாகும். பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு பல தொழில்துறை மற்றும் முக்கிய பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. இவற்றில் பெரும்பாலானவை இதன் கடுங்கார தன்மையையும்  அமிலங்களை நோக்கிய இதன் வினைத்திறனையும்  பயன்படுத்துகின்றன. 2005 ஆம் ஆண்டில் மட்டும் 700,000 முதல் 800,000 டன்கள் பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு  உற்பத்தி செய்யப்பட்டது. மிகவும் மென்மையான மற்றும் திரவ சோப்புகள் தயாரிப்புக்கு உதவும் ஒரு முன்னோடி சேர்மம் பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு என்பதுடன், ஏராளமான பொட்டாசியம் கொண்ட இரசாயனங்கள் தயாரிக்கவும் உதவுகிறது என்பது  குறிப்பிடத்தக்கதாகும். வெண்மை நிறத்துடன் திண்மநிலையில் காணப்படும் இக்காரம் ஓர் ஆபத்தான அரிக்கும் தன்மை கொண்ட வேதிப்பொருளாகும்.

பண்புகள் மற்றும் கட்டமைப்பு 
பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு உயர் வெப்ப நிலைத்தன்மையை வெளிப்படுத்துகிறது. இந்த உயர் நிலைப்புத்தன்மை மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த உருகுநிலை காரணமாக, சிறு உருண்டைகள் அல்லது தண்டுகளாக மாற்றி கையாள்வது எளிதாகும். குறைந்த மேற்பரப்பு மற்றும் வசதியான கையாளுதல் பண்புகளைக் கொண்ட வடிவங்கள்.
இக்காரம் நீருறிஞ்சும் என்பதால் இதன் துகள்கள் காற்றில் ஒட்டும் தன்மை கொண்டிருக்கும். பெரும்பாலான வணிக மாதிரிகள் 90% தூய்மையானவையாக உள்ளன. மீதமுள்ளவை நீர் மற்றும் கார்பனேட்டு மாசுகளைக் கொண்டுள்ளன. தண்ணீரில் பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு கரையும் வினை ஒரு வலிமையான வெப்ப உமிழ்வு வினையாகும். செறிவூட்டப்பட்ட நீரிய கரைசல்கள் சில நேரங்களில் பொட்டாசியம் கடுங்கார நீர் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. அதிக வெப்பநிலையில் கூட திண்மநிலை பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடில் உடனடியாக நீரிழப்பு நிகழாது.

கட்டமைப்பு  
உயர் வெப்பநிலையில், திண்ம பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு காரமானது சோடியம் குளோரைடு படிக அமைப்பில் படிகமாகிறது. OH குழுவானது சீரற்ற முறையில் ஒழுங்கற்றதாக இருக்கும். எனவே  தொகுதியின் வட்டவடிவ நேர்அயனியின் ஆரம் 1.53 Å என்ற அளவில் காணப்படுகிறது. இது   மற்றும்  அயனிகளுக்கு இடையேயான ஓர் அளவாகும். அறை வெப்பநிலையில்,  தொகுதிகள் ஒழுங்கானவையாகவும் இதன் சுற்றுப்புரறத்திலுள்ள  மையங்கள் உருக்குலைந்தும் உள்ளன. OH குழுவின் நோக்குநிலையைப் பொறுத்து  மற்றும்  அயனிகளுக்கிடையேயான தொலைவு 2.69 முதல் 3.15 Å வரை உள்ளது. KOH ஆனது தொடர்ச்சியான படிக நீரேற்றுகளை உருவாக்குகிறது. அதாவது ஒற்றை நீரேற்று KOH·, இருநீரேற்று KOH·2, மற்றும் நான்கு நீரேற்று KOH·4 போன்றவை எடுத்துக்காட்டுகளாகும்.

வினைகள்

கரைதிறன் மற்றும் உறிஞ்சும் பண்புகள் 

அறை வெப்பநிலையில் சுமார் 121 கிராம் KOH 100 மில்லிலீட்டர் நீரில் கரைகிறது. ஆனால் இதே 100 மில்லிலிட்டர் நீரில் NaOH 100 கிராம் மட்டுமே கரைகிறது. மோலார் அடிப்படையில் ஒப்பிடுகையில் பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடை விட சோடியம் ஐதராக்சைடு சற்று அதிகமான  கரையும் தன்மை உடையது என அறியலாம். ஆல்ககால், குறிப்பாக மெத்தனால், எத்தனால், மற்றும் புரோப்பனால் போன்ற குறைவான மூலக்கூறு எடை உடைய கரைப்பான்களில் இது நன்றாக கரைகிறது. இவை அமில-கார சமநிலையில் பங்கேற்கின்றன. மெத்தனாலைப் பொறுத்தவரையில் பொட்டாசியம் மெத்தாக்சைடு (மெத்திலேட்டு) உருவாகிறது.
 

பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடிற்கு தண்ணீரின் மீது அதிக ஈடுபாடு இருப்பதால் ஆய்வகத்தில் ஓர் உலர்த்தியாக செயல்படுகிறது. பெரும்பாலும் கார கரைப்பான்களை, குறிப்பாக அமீன்கள் மற்றும் பிரிடின்கள் போன்றவற்றை உலர்த்த இது பயன்படுகிறது.

கரிம வேதியியலில் ஒரு மின்னணு மிகு பொருளாக  

சோடியம் ஐதராக்சைடு போலவே பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடும் OH− அய்னிகளை வழங்கும் ஒரு மூலமாகும். ஐதராக்சில் அயனியானது கனிம மற்றும் கரிமப் பொருட்களில் உள்ள துருவப் பிணைப்புகளைத் தாக்கும் சக்திவாய்ந்த அணுக்கருகவரி அயனியாகும். நீரிய பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு எசுத்தர்களை சோப்புகளாக மாற்றுகிறது.

 

சமன்பாட்டிலுள்ள R என்பது நீண்ட சங்கிலியைக் குறிக்கிரது. இவ்வினையின் விளைபொருள் பொட்டாசியம் சோப்பாகும். பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடின் வழவழப்பு தன்மையினால் தோலில் உள்ள கொழுப்புகள் விரைவாக சோப்பு மற்றும் கிளிசராலாக மாற்றப்படுகின்றன. 

ஆலைடுகளையும் பிற விடுபடும் குழுக்களையும் இடப்பெயர்ச்சி செய்ய உருகிய நிலை பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு பயன்படுத்தப்படுகிறது. அரோமாட்டிக் வினைபொருட்களைப் பயன்படுத்தி அவற்றோடு தொடர்புடைய பீனால்களைப் பெறுவதற்கு குறிப்பாக இவ்வினை பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

கனிம சேர்மங்களுடன் வினை 
அமிலங்களை நோக்கிய வினைத்திறனுக்கு இணையாக KOH ஆக்சைடுகளையும் தாக்குகிறது. இதனால், கரையக்கூடிய பொட்டாசியம் சிலிகேட்டுகளை வழங்குவதற்காக SiO2 சேர்மம் KOH ஆல் தாக்கப்படுகிறது.  பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு கார்பன் டை ஆக்சைடுடன் வினைபுரிந்து பொட்டாசியம் பைகார்பனேட்டை கொடுக்கிறது:

தயாரிப்பு 

செறிவு மிக்க கால்சியம் ஐதராக்சைடு (நீற்றிய சுண்ணாம்பு) கரைசலுடன் பொட்டாசியம் கார்பனேட்டை (பொட்டாசு) சேர்க்கும் பொழுது கால்சியம் கார்பனேட்டு வீழ்படிவாகிறது. கரைசலாக பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு தங்குகிறது:

Ca(OH)2 + K2CO3 → CaCO3 + 2 KOH

வீழ்படிவாகக் கிடைத்த கால்சியம் கார்பனேட்டை வடிகட்டி நீக்குகிறார்கள். பின்னர் கீழேயுள்ள கரைசலை கொதிக்க வைப்பது பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு தயாரிக்கப்படுகிறது. இம்முறையே 19-ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதி வரை பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு உற்பத்தி செய்யும் மிக முக்கியமான முறையாக இருந்தது. பொட்டாசியம் குளோரைடு கரைசல்களின் தற்போதைய மின்னாற்பகுப்பு முறையால் அது பெருமளவில் மாற்றப்பட்டது. இந்த முறை சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு தயாரிப்பிற்கு ஒப்பானது (குளோரல்கலி செயல்முறையைப் பார்க்கவும்):

இது பெரும்பாலும் பொட்டாசியம் குளோரைடு கரைசலை மின்னாற்பகுத்தல் செய்து பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு தயாரிக்கும் தற்போதைய முறை பழைய பொட்டாசியம் கார்பனேட்டு மூலம் தயாரிக்கும் முறையை மாற்றியது. இந்த தயாரிப்பு முறை சோடியம் ஐதராக்சைடு (குளோர் ஆல்கலி செயல்முறை) தயாரிப்பு முறையை ஒத்ததாக உள்ளது.

2 KCl + 2 H2O → 2 KOH + Cl2 + H2

நேர்மின்முனையில் ஐதரசன் வாயு ஓர் உடன் விளைபொருளாக வெளிவருகிறது. எதிர்மின்முனையில் குளோரைடு அயனி ஆக்சிசனேற்றம் அடைந்து குளோரின் வாயு ஓர் உடன் விளைபொருளாக வெளிவருகிறது. இந்த மின்னாற்பகுப்பு முறையில் நேர் மின்முனை மற்றும் எதிர் மின்முனைகளை தனித்தனியே வைக்க வேண்டும் என்பது கவனிக்கத்தக்கது ஆகும்.

பயன்பாடுகள் 

KOH மற்றும் NaOH ஆகியன பல பயன்பாடுகளுக்கு ஒன்றிற்கு பதிலாக மற்றொன்று என தொழிற்சாலைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும் NaOH அதன் குறைந்த செலவு காரணமாக பெருமளவு விரும்பப்படுகிறது.

நீர் வெப்ப வாயுவாக்க செயல்முறைக்கான ஊக்கி
தொழில்துறையில், நீர் வெப்ப வாயுவாக்க செயல்முறையில் KOH ஒரு நல்ல வினையூக்கியாக செயல்படுகிறது. இந்தச் செயல்முறையில் வாயுவின் விளைச்சலையும் செயல்பாட்டில் உள்ள ஐதரசனின் அளவையும் மேம்படுத்த பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு பயன்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, நிலக்கரியில் இருந்து கல்கரி என்ற எரிபொருள் உற்பத்தியின் போது பெரும்பாலும் அதிக அளவு கழிவுநீர் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. இதைக் குறைக்க கார்பன் மோனாக்சைடு, கார்பன் டை ஆக்சைடு, ஐதரசன் மற்றும் மீத்தேன் ஆகியவற்றைக் கொண்ட தொகுப்பு வாயுவாக மாற்ற உய்யமிகை நிலை நீர் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அழுத்தம் ஊஞ்சல் உறிஞ்சி கருவியைப் பயன்படுத்தி நாம் பல்வேறு வாயுக்களைப் பிரித்து, அவற்றை எரிபொருளாக மாற்றுவதற்கு மின்சாரத்திலிருந்து எரிவாயு தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தலாம். மறுபுறம், நீர் வெப்ப வாயுவாக்கச் செயல்முறை கழிவுநீர் கசடு மற்றும் உணவு தொழிற்சாலைகளில் இருந்து கழிவுகள் போன்ற பிற கழிவுகளையும் நீக்கிவிடும் என்பதையும் கவனத்திற் கொள்ளவேண்டும்.

பிற பொட்டாசியம் சேர்மங்கள் தயாரித்தல் 
பல பொட்டாசியம் உப்புகள் பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடை உள்ளடக்கிய நடுநிலையாக்கல் வினைகளால் தயாரிக்கப்படுகின்றன. பொட்டாசியத்தின் கார்பனேட்டு, சயனைடு, பெர்மாங்கனேட்டு, பாசுப்பேட்டு உப்புகள் மற்றும் பல்வேறு சிலிக்கேட்டு உப்புகள் ஆக்சைடுகள் அல்லது அமிலங்களை KOH உடன் சேர்த்து சூடுபடுத்துவதன் மூலம் தயாரிக்கப்படுகின்றன. பொட்டாசியம் பாசுபேட்டின் அதிக கரைதிறன் உரங்கள் தயாரிப்பில் பெரிதும்  விரும்பத்தக்கதாக உள்ளது.

மென் சோப்பு தயாரித்தல் 
பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடுடன் பல்வேறு கொழுப்பு அமிலங்களைச் சேர்த்து வினைபுரியச் செய்து அவற்றொடு தொடர்புடைய மென் சோப்புகள் எனப்படும் பொட்டாசியம் சோப்புகளை தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது. மிகவும் பொதுவான சோடியம் ஐதராக்சைடு காரத்திலிருந்து பெறப்பட்ட சோப்புகளை விட இவை மென்மையானவையாகும்.

மின்பகுளியாக செயல்படுதல்

நிக்கல்-காட்மியம், நிக்கல்-ஐதரசன், மற்றும் மாங்கனீசு டை ஆக்சைடு-துத்தநாகம் முதலியன பயன்படுத்தப்படும் மின்கலன்களில் நீர்ம பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு ஒரு மின்பகுளியாகச் செயல்படுகிறது. பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு கரைசல் அதிக கடத்துதிறன் உடையதால் சோடியம் ஐதாராக்சைைடை விட அதிகளவு பயன்படுத்தப்படுகிறது.. டொயோட்டா பிரியசு போன்ற உயர்தர வாகனங்களில் நிக்கல் உலோக ஐதரைடு மின்கலன்களில், பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு மற்றும் சோடியம் ஐதராக்சைடுகளின் கலவையே பயன்படுத்தப்படுகிறது. நிக்கல் - இரும்பு மின்கலனிலும் பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு மின்பகுளியாக செயல்படுகிறது.

உணவுத் தொழிலில் 
உணவுப் பொருட்களில், பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு ஓர் உணவு கெட்டிபடுத்தியாகச் செயல்படுகிறது. காடித்தன்மை எண் கட்டுப்பாட்டு முகவராகவும் உணவு நிலைப்படுத்தியாகவும் பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு பயன்படுத்தப்படுகிறது. நல்ல உற்பத்தி நடைமுறைகளுக்கு இணங்கப் பயன்படுத்தப்படும் போது, பொதுவாக ஒரு நேரடி உணவுப் பொருளாகவும் இது பாதுகாப்பானதாகக் உணவு மற்றும் மருந்துக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு கருதுகிறது.  ஐரோப்பிய ஒன்றியம் இவ்வேதிப்பொருளுக்கு E525 என்ற எண்ணை வழங்கி அடையாளப்படுத்தியுள்ளது.

இதர முக்கியப் பயன்பாடுகள்

சோடியம் ஐதராக்சைடைப் போலவே, பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடும் பல சிறப்பு பயன்பாடுகளை கொண்டுள்ளது. உண்மையில் இவை அனைத்தும் பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடை ஒரு வலுவான இரசாயன காரமான இதன் ஒடுக்கும் பண்புகளை நம்பியுள்ளன. பொதுவாக "இரசாயன தகனம்" என்று குறிப்பிடப்படும் ஒரு செயல்பாட்டில், பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு எலும்புகள் மற்றும் பிற கடினமான திசுக்களை மட்டும் விட்டுச்செல்ல, விலங்குகள் மற்றும் மனிதர்கள் ஆகிய இரு மென்மையான திசுக்களின் சிதைவையும் துரிதப்படுத்துவதை உதாரணமாகக் கூறலாம். பூச்சி உடற்கூறியல் நுண்ணிய அமைப்பை ஆய்வு செய்ய விரும்பும் பூச்சியியல் வல்லுநர்கள் இந்த செயல்முறையைப் பயன்படுத்துவதற்கு KOH இன் 10% நீரியக் கரைசலைப் பயன்படுத்துகிறார்கள்.

இரசாயனத் தொகுப்பு வினைகளில்  KOH இன் பயன்பாடு மற்றும் NaOH இன் பயன்பாட்டிற்கு இடையேயான தேர்வு, விளைந்த உப்பின் கரைதிறன் அல்லது அவை வைத்திருக்கும் தரத்தால் வழிநடத்தப்படுகிறது.

பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடின்  அரிக்கும் பண்புகள், இரசாயன முகவர்கள் மற்றும் தயாரிப்புகளில் ஒரு பயனுள்ள மூலப்பொருளாக அமைகின்றன. 

பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு ஒரு குறைக்கடத்தியாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. 

பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு பெரும்பாலும் சிகிச்சையில் பயன்படுத்தப்படும் இரசாயன புறத்தோல் நீக்கியாகப்   பயன்படுத்தப்படுகிறது.

சில வகையான பூஞ்சைகளை அடையாளம் காண பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு பயன்படுத்தப்படுகிறது. KOH இன் 3-5% நீரிய கரைசல் காளானின் சதையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் சதையின் நிறம் மாறுகிறதா இல்லையா என்பதை ஆராய்ச்சியாளர் குறிப்பிடுகிறார். இந்த நிற-மாற்ற வினையின் அடிப்படையில் சில வகையான  காளான்கள் அடையாளம் காணப்படுகின்றன.

பாதுகாப்பு 
பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு மற்றும் அதன் கரைசல்கள் தோல் மற்றும் பிற திசுக்களுக்கு கடுமையான எரிச்சலை உண்டாக்கும் என்பதால் எச்சரிக்கையுடன் கையாளவேண்டும்.

மேற்கோள்கள்

வெளி இணைப்புகள் 

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

ஐதராக்சைடுகள்
பொட்டாசியம் சேர்மங்கள்
நீர் ஈர்க்கும் பொருட்கள்
காரங்கள்
ஒளிப்படக்கலை வேதிப்பொருட்கள்
துப்புரவு முடிந்த புதுக்கோட்டை மாவட்ட ஆசிரியர்கள் தொடங்கிய கட்டுரைகள்