IDROSSIDO DI POTASSIO: STRUTTURA, PROPRIETÀ, USI - CHIMICA - 2026

L' 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 l'anidride carbonica (CO ₂ ) dall'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). Fonte: Wikipedia Commons

Ma per molti anni c'è stata preoccupazione per la contaminazione da mercurio generata da questo processo. È infatti severamente vietato scaricare nell'ambiente 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 (KNO ₂ ) in presenza di ossido ferrico (Fe ₂ O ₃ ).

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.H ₂ O).

Grazie alle sue proprietà caustiche e alla sua forte basicità, ha applicazioni molto varie. Serve come materia prima in saponi e detergenti, inchiostri da stampa o cosmetici, tra gli altri usi. Viene anche utilizzato per il lavaggio dei 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 causare ustioni agli occhi, alla pelle e alle mucose.

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 OO sono 3,35 A, escludendo qualsiasi legame idrogeno significativo.

Struttura cristallina di KOH a temperature ordinarie. Blu: potassio, rosso: ossigeno, bianco: idrogeno. Benjah-bmm27. Fonte: Wikipedia Commons

Ad alte temperature, KOH ha una forma cristallina cubica.

Nomenclatura

- Idrossido di potassio.

- Potassa caustica.

- Potassio idrato.

- 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 d'acqua). Il grado tecnico (90-92% KOH) fonde a circa 250 ° C.

Punto di ebollizione

1327 ° C.

Densità

2,044 g / cm ³

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 CO ₂ 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 acido carbonico (H ₂ CO ₃ ) o con anidride carbonica (CO ₂ ) per formare bicarbonato di potassio o carbonato.

Reagisce con gli alcoli per formare alcossidi di potassio, o con idrogeno solforato H ₂ S 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 ₂ O tossici e corrosivi .

Provoca gravi ustioni agli occhi, alla pelle e alle mucose ea contatto con metalli, quali alluminio, stagno, piombo o zinco, può generare l'evoluzione di gas idrogeno (H ₂ ), che è altamente infiammabile.

Il calore prodotto entrando in contatto con umidità o altre sostanze può creare calore sufficiente per accendere 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 (K ₂ CO ₃ ), permanganato di potassio (KMnO ₄ ), fosfato di potassio (K ₃ PO ₄ ), silicato di potassio (K ₂ SiO ₃ ) 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, in fotografia come sviluppatore foto alcalino, come elettrolita in batterie alcaline e celle a combustibile, nell'elettrolisi dell'acqua, nell'elettrodeposizione o galvanica, litografia, ecc.

Il grado tecnico KOH è utilizzato come materia prima nell'industria dei detersivi e dei saponi; 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, viene osservato al microscopio.

Microscopio. Immagine di Konstantin Kolosov. Fonte: Pixabay

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

Nell'industria cosmetica

È utilizzato in alcuni detergenti per unghie, creme da barba e saponi, poiché la sua proprietà corrosiva lo rende molto efficace nella decomposizione o nella rimozione dei tessuti molli e nella rimozione dei peli.

Telenovelas 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 CO ₂ , viene utilizzato per assorbire questo gas. Inoltre è ideale per reagire con gli acidi, motivo per cui viene utilizzato per rimuovere l'idrogeno solforato (H ₂ S). 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 (per il suo acronimo di English Food and Drug Administration), un ingrediente diretto negli alimenti per l'uomo, a condizione che venga utilizzato nelle condizioni relative alle 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 la materia organica ma senza sciogliere le plastiche ingerite dai campioni.

In questo senso, è stato riscontrato 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.
2. Kühn, S. et al. (2016). L'uso di una soluzione di idrossido di potassio (KOH) come approccio adatto per isolare le plastiche ingerite dagli organismi marini. Nel bollettino sull'inquinamento marino. Recupero da sciencedirect.com.
3. Cotton, F. Albert e Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimica inorganica avanzata. Quarta edizione. John Wiley & Sons.
4. Kirk-Othmer (1994). Enciclopedia della tecnologia chimica. Volume 19. Quarta edizione. John Wiley & Sons.
5. Enciclopedia della chimica industriale di Ullmann. (1990). Quinta edizione. Volume A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
6. Biblioteca nazionale di medicina. (2019). Potassio idrossido. Estratto da: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Krisada Noiroj, et al. (2009). Uno studio comparativo dei catalizzatori KOH / Al ₂ O ₃ e KOH / NaY per la produzione di biodiesel tramite transesterificazione dall'olio di palma. In energia rinnovabile. Recupero da sciencedirect.com.