Hidróxido de potássio: estrutura, propriedades, usos

O hidróxido de potássio é um sólido cristalino branco inorgânico. Sua fórmula química é KOH. Seus cristais absorvem facilmente a água do ar, por isso é considerado um composto higroscópico. É uma base forte e absorve dióxido de carbono (CO 2 ) do meio ambiente.

Industrialmente, é produzido por eletrólise do cloreto de potássio (KCl). Por razões de conservação de energia e pureza do produto, células de mercúrio (Hg) são usadas neste método.

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Pérolas de hidróxido de potássio (KOH). Nenhum autor legível por máquina é fornecido. Walkerma assumiu (com base em reivindicações de direitos autorais). [Domínio público] Fonte: Wikipedia Commons

Mas, durante muitos anos, existe uma preocupação com a contaminação por mercúrio gerada por esse processo. De fato, são estritamente proibidas as descargas no ambiente de efluentes residuais contendo mercúrio.Existem outros processos, como diafragma e membrana, mas o mercúrio é preferido porque produz uma solução 50% pura de KOH.

Existem também processos não eletroquímicos, como a decomposição do nitrito de potássio (KNO 2 ) na presença de óxido férrico (Fe 2 O 3 ).

As soluções de KOH obtidas nos processos industriais são evaporadas para atingir 90-95% de KOH. O conteúdo residual de 5-10% de água é ligado ao KOH na forma de hidróxido de potássio monohidratado (KOH.H 2 O).

Devido às suas propriedades cáusticas e sua forte basicidade, possui aplicações muito variadas. Serve como matéria-prima em sabões e detergentes, tintas de impressão ou cosméticos, entre outros usos.Também é usado para lavar gases industriais, na detecção de fungos por microscópio e tem aplicação na indústria de alimentos.

Embora seja um composto muito estável, é classificado como corrosivo. Deve ser manuseado com cuidado, pois pode causar queimaduras nos olhos, pele e mucosas.

Estrutura

O cristal de KOH em temperaturas comuns é monoclínico, com cada átomo de potássio (K) cercado por um octaedro distorcido de átomos de oxigênio (O). Por sua vez, os grupos hidroxila (OH) formam uma cadeia em zig-zag ligada por hidrogênios, onde as distâncias de OO são 3,35 A, descartando qualquer ligação significativa de hidrogênio.

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Estrutura cristalina de KOH a temperaturas comuns. Azul: Potássio, Vermelho: Oxigênio, Branco: Hidrogênio. Benjah-bmm27 [Domínio público]. Fonte: Wikipedia Commons

A altas temperaturas, o KOH possui uma forma cristalina cúbica.

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Nomenclatura

– Hidróxido de potássio.

– Potassa cáustica.

– Hidrato de potássio.

– Alvejante de potássio.

Propriedades

Estado físico

Sólido cristalino branco.

Peso molecular

56,106 g / mol.

Ponto de fusão

380 ° C; Também foi relatado 406 ° C (varia de acordo com o teor de água). A classe técnica (90-92% KOH) derrete a aproximadamente 250 ° C.

Ponto de ebulição

1327 ° C.

Densidade

2.044 g / cm 3

Solubilidade

Solúvel em água fria (107 g / 100 ml a 15 ° C) e em água quente (178 g / 100 ml a 100 ° C). Sua dissolução na água é um processo muito exotérmico, isso significa que é gerado muito calor.

Solúvel em álcoois. Solúvel em glicerina. Insolúvel em éter.

pH

13,5 (em solução aquosa 0,1 molar).

Outras propriedades

Seus cristais são deliquescentes ou higroscópicos, o que significa que ele absorve a água do ar. Também absorve facilmente CO 2 do ar.

Suas reações químicas são as características de uma base forte. Em solução aquosa, reage com qualquer ácido fraco para formar o sal de potássio do ácido. Por exemplo, reage com o ácido carbónico (H 2 CO 3 ) ou de dióxido de carbono (CO 2 ) para formar carbonato de potássio ou bicarbonato.

Reage com álcoois para formar alcóxidos de potássio, ou sulfureto de hidrogénio H 2 S para formar sulfureto de potássio ou bissulfureto.

Em sistemas aquosos, o KOH forma vários hidratos: mono-, di- e tetra-hidratos.

As soluções aquosas de KOH são incolores, fortemente básicas, ensaboadas e cáusticas. É um material corrosivo, sólido e em solução.

Não é inflamável, mas quando aquecido até a decomposição emite fumaça tóxica e corrosiva de K 2 O.

Provoca queimaduras graves nos olhos, pele e mucosas e o contato com metais, como alumínio, estanho, chumbo ou zinco, pode gerar a evolução do gás hidrogênio (H 2 ), altamente inflamável.

O calor produzido ao entrar em contato com a umidade ou outras substâncias pode causar calor suficiente para inflamar materiais combustíveis.

Usos

Na produção de outros compostos de potássio

O hidróxido de potássio é usado como matéria-prima para a indústria química e farmacêutica. É utilizado para produzir carbonato de potássio (K 2 CO 3 ), permanganato de potássio (KMnO 4 ), fosfato de potássio (K 3 PO 4 ), silicato de potássio (K 2 SiO 3 ) e cianeto de potássio (KCN), entre outros compostos.

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Em várias aplicações

O KOH de alta pureza tem aplicação na fabricação de pesticidas, síntese de tintas e corantes, produtos químicos de borracha, na fotografia como revelador de fotos alcalinas, como eletrólito em baterias alcalinas e células de combustível, na eletrólise da água, na eletrodeposição ou galvanoplastia, litografia, etc.

A classe técnica KOH é usada como matéria-prima na indústria de detergente e sabão; na fabricação de cosméticos, vidro e têxteis; dessulfurar óleo cru; como agente secante e em removedores de tinta e verniz, entre outras aplicações.

Também é útil como agente cáustico na indústria da madeira, na mercerização do algodão, na química analítica para titulações alcalimétricas, na síntese orgânica e no tratamento de água.

Em aplicações médicas

Na medicina, é utilizado em montagem úmida durante a preparação de amostras clínicas para visualização microscópica de fungos e outros elementos de fungos na pele, cabelos, unhas, entre outros.

A preparação de KOH é usada para esclarecer o material clínico, para que os elementos fúngicos possam ser vistos com mais facilidade.

Um fragmento de amostra clínica é adicionado a uma porção de solução de KOH a 10% em uma lâmina de vidro. Em seguida, é coberto com uma cobertura de objeto e deixado em temperatura ambiente para permitir a digestão das células hospedeiras. Finalmente, é observado com o microscópio.

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Microscópio Imagem de Konstantin Kolosov. Fonte: Pixabay

Por outro lado, o KOH na forma de uma solução tópica é eficaz no tratamento de verrugas.

Na indústria cosmética

É utilizado em alguns produtos de limpeza para unhas, cremes de barbear e sabonetes, pois sua propriedade corrosiva o torna muito eficaz na decomposição ou remoção de tecidos moles e depilação.

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Sabonetes Imagem ritual. Fonte: Pixabay

Na agricultura

É usado em fertilizantes e outros produtos agrícolas, como herbicidas e pesticidas.

Em processos químicos industriais

O KOH é útil em operações de limpeza e na lavagem ou purificação de gases industriais, especialmente quando é necessária a remoção de ácido.

Por exemplo, devido à sua capacidade de reagir com o CO 2 , é usado para absorver esse gás. Além disso, ela é ideal para reagir com ácidos, que serve para remover sulfureto de hidrogénio (H 2 S). E da mesma forma, para remover óxidos de nitrogênio.

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Processo industrial. Imagem de Michael Gaida. Fonte: Pixabay

Na indústria alimentícia

É usado para ajustar o pH, como estabilizador e como agente espessante na indústria de alimentos.

Foi considerado pela Food and Drug Administration dos EUA, ou FDA ( Food and Drug Administration ), como ingrediente direto na alimentação humana, desde que seja usado em condições relacionadas a boas práticas de fabricação .

Na obtenção de biodiesel

O biodiesel é um substituto líquido combustível do diesel ou diesel. É obtido a partir de óleos vegetais ou gorduras animais.O KOH tem sido usado como catalisador na produção de biodiesel.

Estudos recentes

Durante vários anos, tem sido dada atenção à poluição dos mares por resíduos de plástico, que afeta mais de 550 espécies da fauna marinha, tanto pela ingestão de plástico quanto pela captura de resíduos.

Por esse motivo, estão sendo feitas tentativas para encontrar métodos para processar as amostras do trato digestivo dos animais, dissolvendo o material orgânico, mas sem dissolver os plásticos ingeridos pelos espécimes.

Nesse sentido, verificou-se que o uso de soluções de KOH para separar plásticos da matéria orgânica é um método prático e eficaz, que pode ser muito útil em estudos quantitativos da ingestão de plásticos pela fauna marinha selvagem.

Referências

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