Hidróxido de potasio

Qué es y por qué da jabón blando

El hidróxido de potasio (KOH), o potasa cáustica, es un sólido blanco que NIOSH describe como terrones, varillas, escamas, barras o lentejas; quienes hacen jabón lo compran en escamas. Saponifica las grasas exactamente igual que el hidróxido de sodio. Los índices de saponificación se definen en él, como miligramos de hidróxido de potasio por gramo de grasa (AOCS Cd 3-25), así que una receta con hidróxido de potasio no necesita ninguna conversión antes de tener en cuenta su pureza.

Lo que cambia es el jabón. En las mediciones clásicas de McBain y Sierichs, el laurato, el miristato y el oleato de potasio, y el jabón de potasio de los ácidos grasos mixtos del aceite de coco, se disolvían todos a temperatura ambiente, mientras que los jabones de sodio de los ácidos saturados necesitaban calor. Así, el aceite de coco y el de oliva saponificados con hidróxido de potasio se quedan en una pasta translúcida que se diluye en un jabón fluido, y el manual de Thomssen de 1922 define el jabón líquido como nada más que un jabón de potasa disuelto en agua. Los jabones de potasio de los ácidos palmítico y esteárico son la excepción: cristalizan al enfriarse el jabón, lo que enturbia un jabón líquido, y el estearato de potasio es la base de los jabones de afeitar y los jabones crema.

Los libros antiguos llaman "potasa" también al carbonato de potasio: Simmons y Appleton llaman a la perlasa un carbonato de potasa impuro. El carbonato no puede saponificar una grasa neutra, así que para hacer jabón hace falta el hidróxido.

Formas y pureza

El hidróxido de potasio nunca se vende puro. La evaluación de la OCDE da para el sólido industrial alrededor de un 91 % de KOH y alrededor de un 8 % de agua. El aditivo alimentario de la UE, E 525, solo necesita un 85,0 % de hidróxido de potasio, con hasta un 3,5 % de carbonato de potasio, y las lentejas de grado reactivo se garantizan al menos al 85 %, con no más de un 2 % de carbonato. El resto del peso es sobre todo agua, con algo de carbonato.

La calculadora supone el 90 % porque ahí se sitúan las escamas corrientes. Su nota da del 85 al 95 % y pide comprobar la etiqueta, y avisa si la pureza se fija en el 99,5 % o más. Divide la cantidad pura necesaria entre la pureza, así que una receta que necesita 100,0 g de hidróxido de potasio puro pide 111,1 g de escamas al 90 %.

Una pureza equivocada importa sobre todo en el jabón líquido, que se hace con un sobreengrasado cercano a cero. Tomemos nuestros jabones líquidos, con un sobreengrasado del 3,5 %. Unas escamas que en realidad son del 95 % pero se introducen como del 90 % aportan un 5,6 % más de hidróxido del previsto y llevan el sobreengrasado a alrededor del −1,9 %: una pasta con álcali libre. Unas escamas que en realidad son del 85 % pero se introducen como del 90 % aportan un 5,6 % menos, un sobreengrasado de alrededor del 8,9 %, mucho más aceite libre del que puede llevar un jabón líquido transparente, así que se enturbia. Si se introducen escamas del 90 % como del 100 %, a la pasta le falta una décima parte del álcali. En una pastilla de doble álcali el error queda diluido por la parte de sodio, pero aun así mueve el sobreengrasado.

Para fijarla, elija el hidróxido de potasio o Mixto en la sección Álcali y escriba la cifra de la etiqueta o del certificado en Pureza del KOH. Sin cifra, o con un envase que lleve tiempo abierto, mídala con la valoración con ácido cítrico de la guía de NaOH y KOH. La calculadora calcula el agua a partir de las escamas tal como se pesan, así que el agua que llevan dentro no se resta, y la solución que se prepara tiene algo menos de KOH que la cifra de la pantalla.

Cómo disolverlo

Valen todas las reglas del hidróxido de sodio. Añada las escamas despacio al agua fría, nunca el agua a las escamas, algo que la ficha de seguridad química del hidróxido de potasio escribe en mayúsculas. Use gafas, guantes y manga larga, trabaje donde circule el aire y use una jarra de polipropileno o de acero inoxidable: el hidróxido de potasio corroe el aluminio, el estaño, el plomo y el zinc, y desprende hidrógeno al hacerlo.

Es el más vivo de los dos. Al disolverse, el hidróxido de potasio puro libera 57,61 kJ por mol frente a 44,51 kJ del hidróxido de sodio (CRC Handbook), así que el mismo poder saponificante desprende alrededor de un 30 % más de calor; las escamas comerciales, que ya llevan algo de agua, desprenden algo menos. Fisher describe cómo la solución burbujea ruidosamente, como si estuviera hirviendo. El método del jabón líquido la deja enfriar por debajo de 82 °C (180 °F) antes de juntarla con los aceites.

Se disuelve hasta unos 110 g en 100 mL de agua a 25 °C, así que, como el hidróxido de sodio, no se puede preparar mucho más concentrado que mitad álcali y mitad agua. Las pastas de jabón líquido suelen hacerse mucho más diluidas: la de Fisher usa tres veces el peso del hidróxido de potasio en agua, una solución al 25 %.

Jabón líquido: primero la pasta, luego la dilución

El jabón líquido se hace dos veces. Primero, los aceites y el hidróxido de potasio se llevan hasta una pasta firme, como un caramelo masticable, y se cuecen hasta que una cucharada se disuelve transparente en agua hirviendo; después, la pasta se pesa y se diluye por peso. La traza no se comporta como la de una pastilla: la masa espesa, se separa y vuelve a unirse, a veces varias veces, antes de cuajar. El jabón de potasa rico en coco se hincha al saponificar, así que la olla debe tener cabida para cuatro o cinco veces el lote.

El jabón líquido suele hacerse con un sobreengrasado del 0 al 3 %, porque el aceite libre no se disuelve en él y se ve como turbidez. Nuestras recetas usan el 3,5 %, para que la dispersión de los índices de saponificación reales no pueda llevarlas al álcali libre, y ese margen hace además innecesario "neutralizar" con bórax o ácido cítrico. De todos modos, el bórax está prohibido en los productos cosméticos en la UE y en Gran Bretaña.

La calculadora de dilución cuenta como jabón los aceites más el hidróxido de potasio puro, ya que la saponificación conserva la masa, y como agua todo lo demás de la pasta. Un frasco con dosificador va bien con un 15 a 25 % de jabón. Diluya con agua destilada caliente, déjelo reposar una noche antes de añadir más, y diluya solo lo que vaya a usar pronto: la pasta se conserva, mientras que el jabón diluido es sobre todo agua y necesita frascos limpios y, si se vende, un conservante que funcione a pH 9 a 10. La guía del jabón líquido da el método completo.

Jabones de doble álcali

Una receta de doble álcali hace parte de su saponificación con hidróxido de potasio y el resto con hidróxido de sodio. La parte de KOH de la calculadora es una parte de la saponificación, no del peso, y como el hidróxido de potasio es la molécula más pesada y se vende menos puro, su parte del peso es siempre mayor. Nuestro jabón de afeitar, con una parte del 40 %, pide 43,7 g de hidróxido de sodio y 45,4 g de hidróxido de potasio al 90 % para 500 g de aceites: dos quintas partes del trabajo, el 51 % del álcali que se pesa.

La parte marca el carácter. Los jabones de afeitar de Thomssen, de 1922, hacían alrededor del 25 al 45 % de su saponificación con potasa, y nuestro jabón de afeitar esteárico llega al 50 % para que una brocha húmeda se cargue rápido. El jabón crema básico de Fisher sale a alrededor de tres cuartas partes de potasio, y el de Grosso a alrededor del 89 % con escamas al 90 %; cuanto mayor es la parte, más blanda se mantiene la crema. Con solución premezclada, la solución madre lleva el hidróxido de sodio y el hidróxido de potasio se pesa sólido. Las guías del jabón de afeitar y del jabón crema entran en las proporciones.

Almacenamiento y carbonatación

El hidróxido de potasio es delicuescente: puede absorber del aire agua suficiente para disolverse en ella (OCDE), y también capta con facilidad dióxido de carbono. NIOSH señala que se calienta al absorber ambos. Las escamas que se dejan destapadas se vuelven pegajosas y después se apelmazan, y cada paso deja menos hidróxido en cada gramo. El dióxido de carbono convierte parte de él en carbonato de potasio, que no saponifica nada; incluso el material nuevo de grado alimentario puede llevar un 3,5 %.

Guárdelo en su envase original bien cerrado, seco y separado de alimentos, ácidos fuertes y metales, como pide la ficha de seguridad química, etiquetado, fuera del alcance de los niños y apartado del hidróxido de sodio para que nunca se confundan. Cierre el envase en cuanto termine de pesar. Las escamas que se pegan entre sí o parecen húmedas ya han cambiado; mida su pureza antes de confiarles una receta, o sustitúyalas.

Cómo comprarlo, y la ley

Compre escamas etiquetadas como hidróxido de potasio con la pureza indicada, a un proveedor de jabonería o de productos químicos. Se transporta como mercancía peligrosa: UN 1813, clase 8, grupo de embalaje II.

En la UE, la etiqueta CLP lleva los pictogramas de corrosión y de signo de exclamación, la palabra Peligro, H302 y H314, y los envases vendidos al público necesitan un cierre de seguridad para niños y una advertencia táctil de peligro. En Estados Unidos, los productos domésticos con un 10 % o más de hidróxido de potasio libre deben llevar la palabra de advertencia "POISON", y los secos de esa concentración necesitan envases a prueba de niños (16 CFR 1500.129 y 1700.14). En Gran Bretaña, la Offensive Weapons Act 2019 incluye el hidróxido de sodio entre sus productos corrosivos, pero no el hidróxido de potasio, así que su límite de edad y su prohibición de entregarlo en domicilios no lo cubren.

Derrames y eliminación

Recoja las escamas secas en un recipiente de plástico con tapa, con los guantes puestos, como aconseja la ficha de seguridad química, y limpie la zona enseguida con abundante agua: las escamas que se quedan en una encimera húmeda absorben agua del aire y se convierten en un pequeño charco de álcali concentrado. Recoja la solución con papel absorbente y limpie con agua; una última pasada de vinagre diluido por una superficie dura está bien una vez retirado el álcali, como con la sosa cáustica. La solución sobrante y las escamas que no se quieran siguen el mismo camino que el hidróxido de sodio: guardadas, etiquetadas, para la siguiente tanda, o llevadas a un punto de recogida de residuos domésticos peligrosos, nunca por el desagüe. La pasta cruda es cáustica hasta que se ha cocido, así que raspe los utensilios sobre la basura antes de lavarlos.

Errores frecuentes

El error más común es dejar la pureza en el 100 % con escamas al 90 %, lo que da una pasta turbia y grasienta. Muy de cerca le siguen elegir el álcali equivocado en la calculadora o pesar del envase equivocado, y neutralizar una pasta por costumbre cuando la receta no tenía álcali sobrante, lo que vuelve a convertir el jabón en ácido graso y lo enturbia. Diluir por volumen, o por "una parte de pasta", sin pesar la pasta después de la cocción da un jabón de concentración desconocida, y diluir con agua del grifo deja un poso de jabón de cal en el frasco.

El último es pensar que el hidróxido de potasio es el álcali más suave porque da un jabón suave. Es igual de corrosivo, y se calienta más al disolverse.