Struttura di idrossido di potassio, proprietà, usi

Lui idrossido di potassio È un solido inorganico cristallino bianco. La sua formula chimica è koh. I suoi cristalli assorbono facilmente l'aria dall'aria, quindi si dice che si tratti di un composto igroscopico. È una base forte e assorbe l'anidride carbonica (CO₂) dell'ambiente.

Industrialmente si verifica attraverso l'elettrolisi del cloruro di potassio (KCL). Per ragioni per il risparmio energetico e la purezza del prodotto, le cellule di mercurio (Hg) sono utilizzate in questo metodo.

Pearle idrossido di potassio (KOH). Nessun autore leggibile dalla macchina fornita. Walkerma assunto (in base alle richieste di copyright). [Dominio pubblico] Fonte: Wikipedia Commons

Ma per molti anni c'è stata preoccupazione per la contaminazione del mercurio che genera questo processo. In effetti, sono severamente vietati gli scarichi per gli effluenti dei rifiuti contenenti mercurio. Esistono altri processi come il diaframma e la membrana.

Esistono anche processi non elettrochimici come la decomposizione del nitrito di potassio (KNO₂) In presenza di ossido ferrico (fede₂O₃).

Le soluzioni KOH ottenute nei processi industriali evaporano per raggiungere KOH al 90-95%. Il contenuto residuo dell'acqua del 5-10% è collegato al KOH sotto forma di idrossido di potassio monoidrato (KOH.H₂O).

A causa delle sue proprietà caustiche e della sua forte basicità ha applicazioni molto diverse. Serve come materia prima in saponi e detergenti, inchiostri di stampa o cosmetici, tra gli altri usi. Viene inoltre utilizzato per lavare i gas industriali, nel rilevamento di funghi per microscopio e ha applicazione nel settore alimentare.

Sebbene sia un composto molto stabile, è classificato come corrosivo. Deve essere manipolato con cura, in quanto può causare ustioni negli occhi, nella pelle e nelle mucose.

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Struttura

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

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Nomenclatura

- Idrossido di potassio.

- Potassa caustica.

- Potassio idrato.

- Candeggina di potassio.

Proprietà

Stato fisico

Solido cristallino bianco.

Peso molecolare

56.106 g/mol.

Punto di fusione

380 ºC; 406 ºC è stato anche riportato (varia in base al contenuto dell'acqua). Il grado tecnico (90-92% KOH) si scioglie circa 250 ºC.

Punto di ebollizione

1327 ºC.

Densità

2.044 g/cm³

Solubilità

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

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

ph

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

Altre proprietà

I suoi cristalli sono delicati o igroscopici, il che significa che assorbe l'aria dall'aria. Anche facilmente assorbire co₂ 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 (H₂Co₃) o con anidride carbonica (CO₂) Per formare bicarbonato o carbonato di potassio.

Reagisce con gli alcoli per formare alcossidi di potassio o con idrogeno solforato H₂S per formare solfuro o bisolfuro di potassio.

Nei sistemi acquosi il koh forma diversi idrati: mono-, di- e tetra-idrati.

Le soluzioni acquose di koh sono incolore, fortemente basilari, insaponate e caustiche. È un materiale corrosivo, sia solido che in soluzione.

Non è infiammabile, ma quando viene riscaldato fino a quando la sua decomposizione emette fumo tossici e corrosivi di K₂O.

Causa gravi ustioni negli occhi, nella pelle e nelle mucose e in contatto con metalli, come alluminio, stagno, piombo o zinco, possono generare l'evoluzione del gas idrogeno (H₂), che è altamente infiammabile.

Il calore prodotto quando viene a contatto con l'umidità o altre sostanze può causare un calore sufficiente per attivare i materiali combustibili.

Applicazioni

Nella produzione di altri composti di potassio

L'idrossido di potassio viene utilizzato come materia prima per l'industria chimica e farmaceutica. Serve a produrre carbonato di potassio (k₂Co₃), Permanganato di potassio (kmno₄), fosfato di potassio (K₃Po₄), silicato di potassio (K₂Sio₃) e cianuro di potassio (KCN), tra gli altri composti.

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In diverse applicazioni

L'alta purezza KOH ha applicazione nella produzione di pesticidi, nella sintesi di inchiostro e coloranti, sostanze chimiche per gomma o galvanoplastica, litografia, ecc.

Il grado tecnico KOH viene utilizzato come materia prima nel settore dei detergenti e dei saponi; nella produzione di cosmetici, vetro e tessuti; desolfurizzare il petrolio greggio; Come agente di asciugatura e nella rimozione di dipinti e vernici, tra le altre applicazioni.

È anche utile come agente caustico nell'industria del legno, nella mercerizzazione di cotone, in chimica analitica per i titoli alcalimetrici, il trattamento organico e delle acque.

In applicazioni mediche

In medicina viene utilizzato nell'assemblaggio umido durante la preparazione di campioni clinici per la visualizzazione microscopica di funghi e altri elementi fungini in pelle, capelli, 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 di soluzione KOH al 10% su un vetrino. Quindi coprire con un oggetto di copertura e lasciar riposare a temperatura ambiente per consentire la digestione delle cellule ospiti. Infine, si osserva con il microscopio.

Microscopio. Immagine Kontantin Kolosov. Fonte: Pixabay

D'altra parte, il KOH sotto forma di 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 nella rimozione del tessuto molle e della depilazione.

Saponi. Immagine rituale. Fonte: Pixabay

In agricoltura

È usato nei fertilizzanti e in altri prodotti agricoli come erbicidi e pesticidi.

Nei processi chimici industriali

KOH è utile nelle operazioni di pulizia e purificazione dei gas industriali, specialmente quando è necessario rimuovere gli acidi.

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Ad esempio, per la sua facilità reagire con CO₂, È usato per assorbire questo gas. Inoltre, è l'ideale per reagire con gli acidi, quindi serve a rimuovere l'acido solfidrico (H₂S). 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 stabilizzatore e come agente ispessimento nell'industria alimentare.

È stato considerato dalla US Food and Drug Administration o FDA (per il suo acronimo per l'inglese Food and Drug Administration), Come ingrediente diretto nell'uomo, a condizione che sia utilizzato in condizioni relative a buone pratiche di produzione.

Nell'ottenere il biodiesel

Il biodiesel è un liquido combustibile sostitutivo diesel o diesel. È ottenuto da oli vegetali o grassi animali. KOH è stato usato come catalizzatore nella produzione di biodiesel.

Studi recenti

Per diversi anni, viene prestata attenzione alla contaminazione dei mari a causa di rifiuti di plastica, che colpisce più di 550 specie di fauna marina, sia per l'ingestione di plastica che per essere intrappolati tra i rifiuti.

Per questo motivo, stiamo cercando di trovare metodi che consentano l'elaborazione dei campioni di animali del tratto digestivo, dissolvendo il materiale organico ma senza dissolvere le materie plastiche ingerite dai campioni.

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 plastica da parte della fauna selvatica.

Riferimenti

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