- estructura
- Nomenclatura
- propietats
- estat físic
- pes molecular
- Punt de fusió
- Punt d'ebullició
- densitat
- solubilitat
- pH
- altres propietats
- usos
- En la producció d'altres compostos de potassi
- En diverses aplicacions
- En aplicacions mèdiques
- En la indústria cosmètica
- en agricultura
- En processos químics industrials
- En la indústria dels aliments
- En l'obtenció de biodièsel
- estudis recents
- referències
El hidròxid de potassi és un sòlid inorgànic cristal·lí blanc. La seva fórmula química és KOH. Els seus vidres absorbeixen fàcilment l'aigua de l'aire, per la qual cosa es diu que és un compost higroscòpic. És una base forta i absorbeix el diòxid de carboni (CO 2) de l'ambient.
Industrialment es produeix mitjançant l'electròlisi de l'clorur de potassi (KCl). Per raons de conservació d'energia i per la puresa del producte, s'empren cel·les de mercuri (Hg) en aquest mètode.
Perles de Hidròxid de Potassi (KOH). No machine-readable Autor provided. Walkerma assumed (based on copyright claims). Font: Wikipedia Commons
Però des de fa molts anys existeix preocupació per la contaminació de mercuri que genera aquest procés. De fet, les descàrregues a l'ambient d'efluents de rebuig que continguin mercuri estan estrictament prohibides. Hi ha altres processos com el de diafragma i el de membrana, però es prefereix el de mercuri perquè produeix una solució pura de KOH a l'50%.
Existeixen també processos no-electroquímics com el de la descomposició de nitrit de potassi (KNO 2) en presència d'òxid fèrric (Fe 2 O 3).
Les solucions de KOH obtingudes en els processos industrials s'evaporen per aconseguir KOH a l'90-95%. El contingut residual de 5-10% d'aigua està unit a l'KOH en forma de monohidrat d'hidròxid de potassi (KOH.H 2 O).
Per les seves propietats càustiques i la seva forta basicitat té molt variades aplicacions. Serveix com a matèria primera en sabons i detergents, tintes d'impressió o cosmètics, entre altres usos. També s'empra per rentar gasos industrials, en la detecció de fongs mitjançant microscopi i té aplicació en la indústria alimentària.
Encara que és un compost molt estable, està classificat com corrosiu. Ha de manipular-se amb cura, ja que pot causar cremades en ulls, pell i membranes mucoses.
estructura
El cristall de KOH a temperatures ordinàries és monoclínic, amb cada àtom de potassi (K) envoltat per un octàedre distorsionat d'àtoms d'oxigen (O). Al seu torn, els grups hidroxil (OH) formen una cadena en forma de ziga-zaga unida per hidrògens, on les distàncies OO són de 3,35 A, descartant qualsevol enllaç d'hidrogen significatiu.
Estructura cristal·lina de l'KOH a temperatures ordinàries. Blau: Potassi, Vermell: Oxigen, Blanc: Hidrogen. Benjah-bmm27. Font: Wikipedia Commons
A altes temperatures, el KOH té una forma cristal·lina cúbica.
Nomenclatura
- Hidròxid de potassi.
- Potassa càustica.
- Hidrats de potassi.
- Lleixiu de potassi.
propietats
estat físic
Sòlid cristal·lí blanc.
pes molecular
56,106 g / mol.
Punt de fusió
380 ºC; també s'ha reportat 406 ºC (varia segons el contingut d'aigua). El grau tècnic (90-92% KOH) fon aproximadament a 250 ºC.
Punt d'ebullició
1327 ºC.
densitat
2,044 g / cm 3
solubilitat
Soluble en aigua freda (107 g / 100 ml a 15 ºC) i en aigua calenta (178 g / 100 ml a 100 ºC). La seva dissolució en aigua és un procés molt exotèrmic, això vol dir que es genera gran quantitat de calor.
Soluble en alcohols. Soluble en glicerina. Insoluble en èter.
pH
13,5 (en solució aquosa 0,1 molar).
altres propietats
Els seus cristalls són deliqüescents o higroscòpics, el que significa que absorbeix aigua de l'aire. També absorbeix fàcilment el CO 2 de l'aire.
Les seves reaccions químiques són les característiques d'una base forta. En solució aquosa reacciona amb qualsevol àcid feble per formar la sal potàssica de l'àcid. Per exemple, reacciona amb l'àcid carbònic (H 2 CO 3) o amb diòxid de carboni (CO 2) per formar bicarbonat o carbonat de potassi.
Reacciona amb alcohols per formar alcóxidos de potassi, o amb sulfur d'hidrogen H 2 S per formar sulfur o bisulfuro de potassi.
En sistemes aquosos el KOH forma diversos hidrats: mono-, di- i tetra-hidrats.
Les solucions aquoses de KOH són incolores, fortament bàsiques, sabonoses i càustiques. És un material corrosiu, tant sòlid com en solució.
No és inflamable, però quan s'escalfa fins a la seva descomposició emet fums tòxics i corrosius de K 2 O.
Causa severes cremades en ulls, pell i membranes mucoses i en contacte amb metalls, com alumini, estany, plom o zinc, pot generar l'evolució de gas hidrogen (H 2), el qual és altament inflamable.
La calor produïda a l'entrar en contacte amb humitat o altres substàncies pot originar suficient calor com per encendre materials combustibles.
usos
En la producció d'altres compostos de potassi
L'hidròxid de potassi s'empra com a matèria primera per a la indústria química i farmacèutica. Serveix per produir carbonat de potassi (K 2 CO 3), permanganat de potassi (KMnO 4), fosfat de potassi (K 3 PO 4), silicat de potassi (K 2 SiO 3) i cianur de potassi (KCN), entre d'altres compostos.
En diverses aplicacions
El KOH d'alta puresa té aplicació en la manufactura de pesticides, síntesi de tintes i colorants, químics per a les gomes, en fotografia com àlcali revelador de fotos, com electròlit en bateries alcalines i cel·les de combustible, en l'electròlisi de l'aigua, en electrodeposició o galvanoplàstia, litografia, etc.
El KOH grau tècnic s'empra com a matèria primera en la indústria de detergents i sabons; en la manufactura de cosmètics, vidre i tèxtils; per desulfurizar petroli cru; com a agent d'assecat i en removedor de pintures i vernissos, entre altres aplicacions.
També és útil com a agent càustic en la indústria de la fusta, a la mercerització de cotó, en química analítica per titulacions alcalimétricas, en síntesi orgànica i en tractament d'aigües.
En aplicacions mèdiques
En medicina s'usa en el muntatge humit durant la preparació d'espècimens clínics per a visualització microscòpica de fongs i altres elements fungosos en pell, cabell, ungles, entre d'altres.
La preparació de KOH s'utilitza per aclarir el material clínic de manera que els elements fungosos es puguin veure més fàcilment.
Un fragment de mostra clínica s'afegeix a una porció de solució de KOH a l'10% sobre un portaobjectes de vidre. Després es tapa amb un cobreix-objecte i es deixa reposar a temperatura ambient per permetre la digestió de les cèl·lules hoste. Finalment, s'observa amb el microscopi.
Microscopi. Imatge de Konstantin Kolosov. Font: Pixabay
D'altra banda, el KOH en forma de solució tòpica és efectiu en el tractament de berrugues.
En la indústria cosmètica
S'empra en alguns productes netejadors per a ungles, cremes d'afaitar i sabons, doncs la seva propietat corrosiva el fa molt efectiu en la descomposició o remoció de teixit suau i remoció de borrissol.
Sabons. Imatge de ritual. Font: Pixabay
en agricultura
S'utilitza en fertilitzants i altres productes agrícoles com herbicides i pesticides.
En processos químics industrials
El KOH és útil en operacions de neteja i en rentat o purificació de gasos industrials, especialment quan es requereix remoure àcids.
Per exemple, per la seva facilitat per reaccionar amb el CO 2, s'utilitza per absorbir aquest gas. A més, és ideal per reaccionar amb àcids, per la qual cosa serveix per remoure àcid sulfhídric (H 2 S). I de forma similar, per remoure òxids de nitrogen.
Procés industrial. Imatge de Michael Gaida. Font: Pixabay
En la indústria dels aliments
S'empra per ajustar pH, com estabilitzador i com a agent espessidor en la indústria alimentària.
Ha estat considerat per l'Administració d'Aliments i Medicaments dels EUA, o FDA (per les seves sigles de l'anglès Food and Drug Administration), com a ingredient directe en aliments per a humans, sempre que sigui usat sota les condicions relatives a les bones pràctiques de manufactura.
En l'obtenció de biodièsel
El biodièsel és un líquid combustible substitut de l'dièsel o gasoil. S'obté a partir d'olis vegetals o greixos animals. El KOH s'ha emprat com a catalitzador en la producció de biodièsel.
estudis recents
Des de fa diversos anys s'està prestant atenció a la contaminació dels mars per deixalles de plàstic, la qual afecta més de 550 espècies de fauna marina, tant per la ingestió de plàstic com per quedar atrapades entre les deixalles.
Per aquesta raó, s'està intentant trobar mètodes que permetin processar les mostres de tracte digestiu d'animals, dissolent el material orgànic però sense dissoldre els plàstics ingerits pels espècimens.
En aquest sentit, s'ha trobat que la utilització de solucions de KOH per separar plàstics de la matèria orgànica és un mètode pràctic i efectiu, la qual cosa pot ser de gran utilitat en els estudis quantitatius d'ingestió de plàstic per la fauna marina silvestre.
referències
- Mahmoud A. Ghannoum and Nancy C. Isham. (2009). Dermatophytes and dermatophytoses. In Clinical Mycology. Second Edition. Recuperat de sciencedirect.com.
- Kühn, S. et al. (2016). The use of potassium Hydroxide (KOH) solution es a suitable approach to isolate plàstics ingested by marine organisms. In Marina Pollution Bulletin. Recuperat de sciencedirect.com.
- Cotton, F. Albert and Wilkinson, Geoffrey. (1980). Advanced Inorganic Chemistry. Fourth Edition. John Wiley & Sons.
- Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Volume 19. Fourth Edition. John Wiley & Sons.
- Ullmann 's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Fifth Edition. Volume A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- National Library of Medicine. (2019). Potassium hydroxyde. Recuperat de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Krisada Noiroj, et al. (2009). A comparative study of KOH / A l' 2 O 3 and KOH / NaY Catalysts for biodiesel production via transesterification from palm oil. In Renewable Energy. Recuperat de sciencedirect.com.