HYDROXYDE DE POTASSIUM: STRUCTURE, PROPRIÉTÉS, UTILISATIONS - CHIMIE - 2025

L' hydroxyde de potassium est un solide inorganique cristallin blanc. Sa formule chimique est KOH. Ses cristaux absorbent facilement l'eau de l'air, c'est pourquoi on dit qu'il s'agit d'un composé hygroscopique. C'est une base solide qui absorbe le dioxyde de carbone (CO ₂) de l'environnement.

Industriellement, il est produit par électrolyse du chlorure de potassium (KCl). Pour des raisons d'économie d'énergie et pour la pureté du produit, des cellules au mercure (Hg) sont utilisées dans cette méthode.

Perles d'hydroxyde de potassium (KOH). Aucun auteur lisible par machine fourni. Walkerma supposé (sur la base des revendications de droits d'auteur). Source: Wikipédia Commons

Mais depuis de nombreuses années, on s'inquiète de la contamination au mercure générée par ce processus. En effet, le rejet dans l'environnement d'effluents de déchets contenant du mercure est strictement interdit. Il existe d'autres procédés tels que le diaphragme et la membrane, mais le mercure est préféré car il produit une solution de KOH pur à 50%.

Il existe également des procédés non électrochimiques comme la décomposition du nitrite de potassium (KNO ₂) en présence d'oxyde ferrique (Fe ₂ O ₃).

Les solutions de KOH obtenues dans les processus industriels sont évaporées pour atteindre 90 à 95% de KOH. La teneur résiduelle de 5 à 10% d'eau est liée au KOH sous forme d'hydroxyde de potassium monohydraté (KOH.H ₂ O).

En raison de ses propriétés caustiques et de sa forte basicité, il a des applications très variées. Il sert de matière première dans les savons et les détergents, les encres d'imprimerie ou les cosmétiques, entre autres utilisations. Il est également utilisé pour laver les gaz industriels, dans la détection de champignons au microscope et a des applications dans l'industrie alimentaire.

Bien qu'il s'agisse d'un composé très stable, il est classé comme corrosif. Il doit être manipulé avec précaution car il peut provoquer des brûlures aux yeux, à la peau et aux muqueuses.

Structure

Le cristal de KOH aux températures ordinaires est monoclinique, chaque atome de potassium (K) étant entouré d'un octaèdre déformé d'atomes d'oxygène (O). À leur tour, les groupes hydroxyle (OH) forment une chaîne en forme de zig-zag lié par des hydrogènes, où les distances OO sont de 3,35 A, excluant toute liaison hydrogène significative.

Structure cristalline de KOH à des températures ordinaires. Bleu: Potassium, Rouge: Oxygène, Blanc: Hydrogène. Benjah-bmm27. Source: Wikipédia Commons

À haute température, le KOH a une forme cristalline cubique.

Nomenclature

- L'hydroxyde de potassium.

- Potasse caustique.

- Hydrate de potassium.

- Eau de Javel au potassium.

Propriétés

État physique

Solide cristallin blanc.

Poids moléculaire

56,106 g / mol.

Point de fusion

380 ° C; Une température de 406 ºC a également été signalée (varie selon la teneur en eau). La qualité technique (90-92% KOH) fond à environ 250 ° C.

Point d'ébullition

1327 ° C

Densité

2,044 g / cm ³

Solubilité

Soluble dans l'eau froide (107 g / 100 ml à 15 ºC) et dans l'eau chaude (178 g / 100 ml à 100 ºC). Sa dissolution dans l'eau est un processus très exothermique, cela signifie qu'une grande quantité de chaleur est générée.

Soluble dans les alcools. Soluble dans la glycérine. Insoluble dans l'éther.

pH

13,5 (en solution aqueuse 0,1 molaire).

Autres propriétés

Ses cristaux sont déliquescents ou hygroscopiques, ce qui signifie qu'il absorbe l'eau de l'air. Il absorbe également facilement le CO ₂ de l'air.

Ses réactions chimiques sont les caractéristiques d'une base forte. En solution aqueuse, il réagit avec tout acide faible pour former le sel de potassium de l'acide. Par exemple, il réagit avec l'acide carbonique (H ₂ CO ₃) ou avec le dioxyde de carbone (CO ₂) pour former du bicarbonate ou du carbonate de potassium.

Réagit avec les alcools pour former des alcoxydes de potassium ou avec le sulfure d'hydrogène H ₂ S pour former du sulfure ou bisulfure de potassium.

Dans les systèmes aqueux, KOH forme divers hydrates: mono-, di- et tétrahydrates.

Les solutions aqueuses de KOH sont incolores, fortement basiques, savonneuses et caustiques. C'est un matériau corrosif, à la fois solide et en solution.

Il n'est pas inflammable, mais lorsqu'il est chauffé jusqu'à la décomposition, il émet des fumées toxiques et corrosives de K ₂ O.

Il provoque de graves brûlures aux yeux, à la peau et aux muqueuses et au contact de métaux tels que l'aluminium, l'étain, le plomb ou le zinc, il peut générer le dégagement d'hydrogène gazeux (H ₂), qui est très inflammable.

La chaleur produite en entrant en contact avec l'humidité ou d'autres substances peut créer suffisamment de chaleur pour enflammer les matériaux combustibles.

Applications

Dans la production d'autres composés potassiques

L'hydroxyde de potassium est utilisé comme matière première pour l'industrie chimique et pharmaceutique. Il est utilisé pour produire du carbonate de potassium (K ₂ CO ₃), du permanganate de potassium (KMnO ₄), du phosphate de potassium (K ₃ PO ₄), du silicate de potassium (K ₂ SiO ₃) et du cyanure de potassium (KCN), entre autres. composés.

Dans diverses applications

Le KOH de haute pureté a des applications dans la fabrication de pesticides, la synthèse d'encres et de colorants, de produits chimiques pour les gommes, dans la photographie comme révélateur photo alcalin, comme électrolyte dans les piles alcalines et les piles à combustible, dans l'électrolyse de l'eau, dans la galvanoplastie. ou galvanoplastie, lithographie, etc.

Le KOH de qualité technique est utilisé comme matière première dans l'industrie des détergents et du savon; dans la fabrication de produits cosmétiques, de verre et de textiles; pour désulfurer le pétrole brut; comme agent de séchage et dans les décapants pour peintures et vernis, entre autres applications.

Il est également utile comme agent caustique dans l'industrie du bois, dans la mercerisation du coton, en chimie analytique pour les titrages alcalimétriques, en synthèse organique et dans le traitement de l'eau.

Dans les applications médicales

En médecine, il est utilisé en montage humide lors de la préparation d'échantillons cliniques pour la visualisation microscopique des champignons et autres éléments fongiques dans la peau, les cheveux, les ongles, entre autres.

La préparation KOH est utilisée pour clarifier le matériel clinique afin que les éléments fongiques puissent être plus facilement visibles.

Un fragment d'échantillon clinique est ajouté à une portion de solution de KOH à 10% sur une lame de verre. Il est ensuite recouvert d'un objet de couverture et laissé reposer à température ambiante pour permettre aux cellules hôtes de digérer. Enfin, il est observé au microscope.

Microscope. Image de Konstantin Kolosov. Source: Pixabay

D'autre part, KOH sous la forme d'une solution topique est efficace dans le traitement des verrues.

Dans l'industrie cosmétique

Il est utilisé dans certains nettoyants pour ongles, crèmes à raser et savons, car sa propriété corrosive le rend très efficace pour décomposer ou enlever les tissus mous et enlever les poils.

Savons Image du rituel. Source: Pixabay

En agriculture

Il est utilisé dans les engrais et autres produits agricoles tels que les herbicides et les pesticides.

Dans les procédés chimiques industriels

Le KOH est utile dans les opérations de nettoyage et dans le lavage ou la purification des gaz industriels, en particulier lorsque l'élimination de l'acide est nécessaire.

Par exemple, en raison de sa facilité de réaction avec le CO ₂, il est utilisé pour absorber ce gaz. De plus, il est idéal pour réagir avec les acides, c'est pourquoi il est utilisé pour éliminer le sulfure d'hydrogène (H ₂ S). Et de même, pour éliminer les oxydes d'azote.

Processus industriel. Image de Michael Gaida. Source: Pixabay

Dans l'industrie alimentaire

Il est utilisé pour ajuster le pH, comme stabilisant et comme agent épaississant dans l'industrie alimentaire.

Il a été considéré par la Food and Drug Administration des États-Unis, ou FDA (pour son acronyme de la Food and Drug Administration anglaise), comme un ingrédient direct dans l'alimentation humaine, à condition qu'il soit utilisé dans les conditions liées aux bonnes pratiques de fabrication..

En obtenant du biodiesel

Le biodiesel est un substitut de carburant liquide au diesel ou au diesel. Il est obtenu à partir d'huiles végétales ou de graisses animales. Le KOH a été utilisé comme catalyseur dans la production de biodiesel.

Des études récentes

Depuis plusieurs années, l'attention est portée à la pollution des mers par les débris plastiques, qui affecte plus de 550 espèces de faune marine, à la fois en ingérant du plastique et en étant piégé dans les débris.

Pour cette raison, des tentatives sont en cours pour trouver des méthodes permettant le traitement d'échantillons provenant du tube digestif des animaux, en dissolvant la matière organique mais sans dissoudre les plastiques ingérés par les échantillons.

En ce sens, il a été constaté que l'utilisation de solutions de KOH pour séparer les plastiques de la matière organique est une méthode pratique et efficace, qui peut être très utile dans les études quantitatives de l'ingestion de plastique par la faune marine sauvage.

Références

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