Struttura, proprietà, usi dell'idrossido di potassio

1822
Robert Johnston
Struttura, proprietà, usi dell'idrossido di potassio

Il idrossido di potassio è un solido inorganico cristallino bianco. La sua formula chimica è KOH. I suoi cristalli assorbono facilmente l'acqua dall'aria, motivo per cui si dice che sia un composto igroscopico. È una base forte e assorbe anidride carbonica (CODue) dell'ambiente.

Industrialmente è prodotto dall'elettrolisi del cloruro di potassio (KCl). Per ragioni di risparmio energetico e per la purezza del prodotto, in questo metodo vengono utilizzate cellule di mercurio (Hg)..

Perline di idrossido di potassio (KOH). Nessun autore leggibile dalla macchina fornito. Presunto da Walkerma (in base alle rivendicazioni sul copyright). [Dominio pubblico] Fonte: Wikipedia Commons

Ma per molti anni c'è stata preoccupazione per la contaminazione da mercurio generata da questo processo. È infatti severamente vietato lo scarico nell'ambiente di effluenti di scarto contenenti mercurio. Esistono altri processi come il diaframma e la membrana, ma il mercurio è preferito perché produce una soluzione KOH pura al 50%..

Esistono anche processi non elettrochimici come la decomposizione del nitrito di potassio (KNODue) in presenza di ossido ferrico (FeDueO3).

Le soluzioni KOH ottenute nei processi industriali vengono evaporate per ottenere il 90-95% di KOH. Il contenuto residuo del 5-10% di acqua è legato al KOH sotto forma di idrossido di potassio monoidrato (KOH.HDueO).

Grazie alle sue proprietà caustiche e alla sua forte basicità, ha un'ampia varietà di applicazioni. Serve come materia prima in saponi e detergenti, inchiostri da stampa o cosmetici, tra gli altri usi. Viene anche utilizzato per lavare i gas industriali, nella rilevazione di funghi al microscopio e trova applicazione nell'industria alimentare.

Sebbene sia un composto molto stabile, è classificato come corrosivo. Deve essere maneggiato con cura, poiché può provocare ustioni agli occhi, alla pelle e alle mucose.

Indice articolo

  • 1 Struttura
  • 2 Nomenclatura
  • 3 Proprietà
    • 3.1 Stato fisico
    • 3.2 Peso molecolare
    • 3.3 Punto di fusione
    • 3.4 Punto di ebollizione
    • 3.5 Densità
    • 3.6 Solubilità
    • 3,7 pH
    • 3.8 Altre proprietà
  • 4 Usi
    • 4.1 Nella produzione di altri composti di potassio
    • 4.2 In varie applicazioni
    • 4.3 Nelle applicazioni mediche
    • 4.4 Nell'industria cosmetica
    • 4.5 In agricoltura
    • 4.6 Nei processi chimici industriali
    • 4.7 Nell'industria alimentare
    • 4.8 Per ottenere il biodiesel
    • 4.9 Studi recenti
  • 5 Riferimenti

Struttura

Il cristallo KOH a temperature ordinarie è monoclino, con ogni atomo di potassio (K) circondato da un ottaedro distorto di atomi di ossigeno (O). A loro volta, i gruppi idrossilici (OH) formano una catena a forma di zig-zag collegata da idrogeni, dove le distanze O-O sono 3,35 A, escludendo qualsiasi legame idrogeno significativo..

Struttura cristallina di KOH a temperature ordinarie. Blu: Potassio, Rosso: Ossigeno, Bianco: Idrogeno. Benjah-bmm27 [Dominio pubblico]. Fonte: Wikipedia Commons

Ad alte temperature, KOH ha una forma cristallina cubica.

Nomenclatura

- Idrossido di potassio.

- Potassa caustica.

- Idrato di potassio.

- Candeggina al potassio.

Proprietà

Stato fisico

Solido cristallino bianco.

Peso molecolare

56,106 g / mol.

Punto di fusione

380 ° C; Sono stati segnalati anche 406 ºC (varia a seconda del contenuto di acqua). Il grado tecnico (90-92% KOH) fonde a circa 250 ° C.

Punto di ebollizione

1327 ºC.

Densità

2.044 g / cm3

Solubilità

Solubile in acqua fredda (107 g / 100 ml a 15 ºC) e in acqua calda (178 g / 100 ml a 100 ºC). La sua dissoluzione in acqua è un processo molto esotermico, questo significa che viene generata una grande quantità di calore.

Solubile in alcoli. Solubile in glicerina. Insolubile in etere.

pH

13,5 (in soluzione acquosa 0,1 molare).

Altre proprietà

I suoi cristalli sono deliquescenti o igroscopici, il che significa che assorbe l'acqua dall'aria. Inoltre assorbe facilmente CODue dall'aria.

Le sue reazioni chimiche sono le caratteristiche di una base forte. In soluzione acquosa reagisce con qualsiasi acido debole per formare il sale di potassio dell'acido. Ad esempio, reagisce con l'acido carbonico (H.DueCO3) o con anidride carbonica (CODue) per formare bicarbonato o carbonato di potassio.

Reagisce con gli alcoli per formare alcossidi di potassio o con idrogeno solforato HDueS per formare solfuro di potassio o bisolfuro.

Nei sistemi acquosi KOH forma vari idrati: mono-, di- e tetraidrati.

Le soluzioni acquose KOH sono incolori, fortemente basiche, saponose e caustiche. È un materiale corrosivo, sia solido che in soluzione.

Non è infiammabile, ma riscaldato fino alla decomposizione emette fumi K tossici e corrosiviDueO.

Provoca gravi ustioni agli occhi, alla pelle e alle mucose ea contatto con metalli, quali alluminio, stagno, piombo o zinco, può generare l'evoluzione del gas idrogeno (HDue), che è altamente infiammabile.

Il calore prodotto entrando in contatto con l'umidità o altre sostanze può creare calore sufficiente per incendiare i materiali combustibili..

Applicazioni

Nella produzione di altri composti di potassio

L'idrossido di potassio è utilizzato come materia prima per l'industria chimica e farmaceutica. Viene utilizzato per produrre carbonato di potassio (KDueCO3), permanganato di potassio (KMnO4), fosfato di potassio (K3PO4), silicato di potassio (KDue3) e cianuro di potassio (KCN), tra gli altri composti.

In varie applicazioni

Elevata purezza KOH trova applicazione nella produzione di pesticidi, sintesi di inchiostri e coloranti, prodotti chimici per gomme, nella fotografia come sviluppatore foto alcalino, come elettrolita in batterie alcaline e celle a combustibile, nell'elettrolisi dell'acqua, nella galvanica o galvanica, litografia, ecc.

Il KOH di grado tecnico è utilizzato come materia prima nell'industria dei saponi e dei detergenti; nella produzione di cosmetici, vetro e tessuti; desolforare il petrolio greggio; come agente essiccante e per rimuovere pitture e vernici, tra le altre applicazioni.

È anche utile come agente caustico nell'industria del legno, nella mercerizzazione del cotone, nella chimica analitica per titolazioni alcalimetriche, nella sintesi organica e nel trattamento delle acque..

Nelle applicazioni mediche

In medicina viene utilizzato nel montaggio a umido durante la preparazione di campioni clinici per la visualizzazione microscopica di funghi e altri elementi fungini nella pelle, nei capelli, nelle unghie, tra gli altri.

La preparazione KOH viene utilizzata per chiarire il materiale clinico in modo che gli elementi fungini possano essere visti più facilmente.

Un frammento di campione clinico viene aggiunto a una porzione della soluzione KOH al 10% su un vetrino. Viene quindi coperto con un oggetto di copertura e lasciato riposare a temperatura ambiente per consentire alle cellule ospiti di digerire. Infine si osserva con il microscopio.

Microscopio. Immagine di Konstantin Kolosov. Fonte: Pixabay

D'altra parte, KOH sotto forma di una soluzione topica è efficace nel trattamento delle verruche..

Nell'industria cosmetica

Viene utilizzato in alcuni prodotti per la pulizia delle unghie, creme da barba e saponi, poiché la sua proprietà corrosiva lo rende molto efficace nella decomposizione o rimozione dei tessuti molli e nella depilazione.

Saponi Immagine di Ritual. Fonte: Pixabay

In agricoltura

È utilizzato in fertilizzanti e altri prodotti agricoli come erbicidi e pesticidi.

Nei processi chimici industriali

KOH è utile nelle operazioni di pulizia e nel lavaggio o purificazione di gas industriali, soprattutto quando è richiesta la rimozione degli acidi..

Ad esempio, grazie alla sua facilità di reazione con la CODue, è usato per assorbire questo gas. Inoltre, è ideale per reagire con gli acidi, motivo per cui viene utilizzato per rimuovere l'idrogeno solforato (H.DueS). E allo stesso modo, per rimuovere gli ossidi di azoto.

Processo industriale. Immagine di Michael Gaida. Fonte: Pixabay

Nell'industria alimentare

Viene utilizzato per regolare il pH, come stabilizzante e come addensante nell'industria alimentare.

È stato considerato dalla Food and Drug Administration degli Stati Uniti o FDA. Food and Drug Administration), come ingrediente diretto nell'alimentazione umana, a condizione che sia utilizzato nelle condizioni relative a buone pratiche di fabbricazione.

Nell'ottenere biodiesel

Il biodiesel è un sostituto del carburante liquido per diesel o diesel. È ottenuto da oli vegetali o grassi animali. KOH è stato utilizzato come catalizzatore nella produzione di biodiesel.

Studi recenti

Da diversi anni l'attenzione è rivolta all'inquinamento dei mari da parte dei rifiuti di plastica, che colpisce più di 550 specie di fauna marina, sia per ingerimento della plastica che per essere intrappolati nei rifiuti.

Per questo motivo, si sta cercando di trovare metodi che permettano il trattamento di campioni dal tubo digerente degli animali, sciogliendo il materiale organico ma senza sciogliere le plastiche ingerite dagli esemplari..

In questo senso, è stato scoperto che l'uso di soluzioni KOH per separare la plastica dalla materia organica è un metodo pratico ed efficace, che può essere molto utile negli studi quantitativi sull'ingestione di plastica da parte della fauna marina selvaggia..

Riferimenti

  1. Mahmoud A. Ghannoum e Nancy C. Isham. (2009). Dermatofiti e dermatofitosi. In micologia clinica. Seconda edizione. Recupero da sciencedirect.com.
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  3. Cotton, F. Albert e Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimica inorganica avanzata. Quarta edizione. John Wiley & Sons.
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