水酸化カリウム
水酸化カリウムは、化学式KOHで表される強塩基の一種である。白色の固体であり、水に溶解すると強いアルカリ性を示す。一般的には苛性カリと呼ばれ、食品や医薬品など幅広い領域で利用されているが、取り扱いには腐食性の高さがあることから注意が必要である。塩基性物質の中でも特に強い性質を持ち、湿気を吸収して自ら溶ける潮解性が高いことが特徴である。工業的には電池や洗剤の製造、試薬としての分析など多岐にわたる分野で不可欠の存在となっている。
化学的性質
水酸化カリウムは強アルカリ性を示す物質であり、水に溶けるとpHが非常に高くなる。固体の状態では結晶構造をとるが、空気中の二酸化炭素と反応して炭酸カリウムに変化しやすい性質も持つ。また、吸湿性が高く、湿度のある場所に放置すると潤っていく潮解現象が起こる。さらに、同じアルカリ金属の水酸化ナトリウムと比べると、その潮解速度が速い点が特筆される。化学式KOHで示されるようにカリウムイオン(K+)と水酸化物イオン(OH−)で構成され、水溶液中ではイオンを放出することで様々な化学反応を促進する。
製法
水酸化カリウムは、工業的には塩化カリウム(KCl)水溶液を電気分解することで得られる。イオン交換膜法や隔膜法を用いた電解プロセスによって、水酸化物イオンとカリウムイオンが生成し、高純度の製品が生産される。実験室レベルでは、水酸化ナトリウムと硫酸カリウムなどの塩類を反応させる方法も知られているが、生産効率を考えると塩化カリウムの電解が主流である。電気分解によって同時に発生する塩素ガスや水素ガスも副産物として利用価値があり、総合的な化学工業プロセスの一環として多用されている。
用途
- 洗浄剤の原料：水酸化カリウムは脂肪と反応して石けんを生成するので、液体石けんや工業用洗浄剤の製造に用いられる。
- 乾燥剤：潮解性があるため、実験室や産業現場で乾燥剤として利用されることがある。
- 電解液：アルカリ電池の電解液として重要であり、リチウムイオン電池にも応用される場合がある。
- 医薬品・食品添加物：pH調整剤として食品分野で用いられるほか、医薬品の製造プロセスでも利用される。
- 化学試薬：化学合成や分析試験で強塩基として反応を制御する目的に使用される。
安全性と取り扱い
水酸化カリウムは強い腐食性を持つため、皮膚や粘膜に触れると激しい炎症を引き起こすリスクがある。取り扱う際はゴーグルや手袋などの保護具を着用し、万が一目や皮膚に付着した場合には多量の水で直ちに洗い流すことが重要である。また、潮解性によって容器の蓋や保管場所に結晶が付着しやすい点にも留意し、密閉容器を用いて湿度や空気との接触を最小限に抑える必要がある。揮発性は低いが、飛散による微粒子吸入のリスクもゼロではないため、作業環境には換気設備を適切に設けることが推奨される。廃棄の際は中和処理を行い、各自治体の化学物質廃棄規定に従って処分することが望ましい。