Idrossido di potassio

Che cos’è e perché dà sapone molle

L’idrossido di potassio (KOH), o potassa caustica, è un solido bianco che il NIOSH descrive come grumi, barrette, scaglie, bastoncini o pastiglie; chi fa sapone lo compra in scaglie. Saponifica i grassi esattamente come l’idrossido di sodio. Gli indici di saponificazione sono definiti proprio in idrossido di potassio, come milligrammi di idrossido di potassio per grammo di grasso (AOCS Cd 3-25), quindi una ricetta con idrossido di potassio non ha bisogno di alcuna conversione prima di tenere conto della purezza.

Quello che cambia è il sapone. Nelle misure classiche di McBain e Sierichs, il laurato, il miristato e l’oleato di potassio, e il sapone potassico degli acidi grassi misti dell’olio di cocco, si scioglievano tutti a temperatura ambiente, mentre i saponi di sodio degli acidi saturi avevano bisogno di calore. Così l’olio di cocco e l’olio d’oliva saponificati con idrossido di potassio restano una pasta traslucida che, diluita, diventa un sapone versabile, e il manuale di Thomssen del 1922 definisce il sapone liquido nient’altro che un sapone di potassa sciolto in acqua. I saponi di potassio degli acidi palmitico e stearico sono l’eccezione: cristallizzano mentre il sapone si raffredda, e questo intorbida un sapone liquido, e lo stearato di potassio è la struttura portante dei saponi da barba e in crema.

I libri più vecchi usano «potassa» anche per il carbonato di potassio: Simmons e Appleton chiamano la perlassa un carbonato di potassa impuro. Il carbonato non può saponificare un grasso neutro, quindi per il sapone serve l’idrossido.

Forme e purezza

L’idrossido di potassio non si vende mai puro. La valutazione dell’OCSE indica il solido industriale come KOH al 91 % circa e acqua all’8 % circa. All’additivo alimentare UE, E 525, basta contenere l’85,0 % di idrossido di potassio, con fino al 3,5 % di carbonato di potassio, e le pastiglie di grado reagente sono garantite almeno all’85 %, con non più del 2 % di carbonato. Il resto del peso è per lo più acqua, con un po’ di carbonato.

Il calcolatore presuppone il 90 % perché è lì che si colloca la comune potassa in scaglie. La sua nota indica dall’85 al 95 % e ti chiede di controllare l’etichetta, e avvisa se imposti una purezza del 99,5 % o più. Divide il fabbisogno di idrossido puro per la purezza, quindi una ricetta che richiede 100,0 g di idrossido di potassio puro fa pesare 111,1 g di scaglie al 90 %.

Una purezza sbagliata conta soprattutto nel sapone liquido, che si fa con uno sconto soda (sovragrassaggio) vicino a zero. Prendi i nostri saponi liquidi, con uno sconto soda del 3,5 %. Scaglie che in realtà sono al 95 % ma inserite come al 90 % forniscono il 5,6 % di idrossido in più del previsto e portano lo sconto soda a circa −1,9 %: una pasta con dentro alcali libero. Scaglie che in realtà sono all’85 % ma inserite come al 90 % ne forniscono il 5,6 % in meno, uno sconto soda di circa l’8,9 %, molto più olio libero di quanto un sapone limpido possa reggere, e così si intorbida. Inserisci scaglie al 90 % come se fossero al 100 % e alla pasta manca un decimo della soda. In una saponetta a soda mista l’errore è diluito dalla quota di sodio, ma sposta comunque lo sconto soda.

Per impostarla, scegli l’idrossido di potassio («KOH · liquido») o «Mista» nella sezione Soda e scrivi in «Purezza del KOH» il valore dell’etichetta o del certificato. Se non hai un valore, o se il barattolo è aperto da un po’, misurala con la titolazione con acido citrico descritta nella guida su NaOH e KOH. Il calcolatore ricava l’acqua dalle scaglie così come vengono pesate, quindi l’acqua che contengono non viene sottratta, e la soluzione che prepari è un po’ meno concentrata in KOH del valore sullo schermo.

Come scioglierlo

Valgono tutte le regole dell’idrossido di sodio. Aggiungi le scaglie lentamente all’acqua fredda, mai l’acqua alle scaglie, cosa che la scheda di sicurezza chimica dell’idrossido di potassio scrive in maiuscolo. Indossa occhiali, guanti e maniche lunghe, lavora dove l’aria circola, e usa una caraffa di polipropilene o di acciaio inossidabile: l’idrossido di potassio corrode alluminio, stagno, piombo e zinco, e intanto libera idrogeno.

È il più vivace dei due. Sciogliere idrossido di potassio puro libera 57,61 kJ per mole contro i 44,51 kJ dell’idrossido di sodio (CRC Handbook), quindi, a parità di potere saponificante, sviluppa circa il 30 % di calore in più; le scaglie commerciali, che contengono già un po’ d’acqua, ne sviluppano un po’ meno. Fisher descrive la soluzione che sfrigola rumorosamente, come se bollisse. Il metodo del sapone liquido la lascia raffreddare sotto gli 82 °C (180 °F) prima che incontri gli oli.

Si scioglie fino a circa 110 g in 100 mL d’acqua a 25 °C, quindi, come l’idrossido di sodio, non se ne può preparare una soluzione molto più concentrata di metà soda e metà acqua. Le paste di sapone liquido di solito si fanno molto più diluite: quella di Fisher usa acqua pari a tre volte il peso dell’idrossido di potassio, una soluzione al 25 %.

Sapone liquido: prima la pasta, poi la diluizione

Il sapone liquido si fa due volte. Prima oli e idrossido di potassio vengono portati a una pasta densa, simile a una caramella mou, e cotti finché un cucchiaio di pasta non si scioglie limpido in acqua bollente; poi la pasta si pesa e si diluisce a peso. Il nastro non si comporta come quello di una saponetta: il composto si addensa, si separa e torna a unirsi, a volte più volte, prima di rapprendersi. Il sapone di potassa ricco di cocco si gonfia mentre saponifica, quindi la pentola dovrebbe contenere da quattro a cinque volte il lotto.

Il sapone liquido di solito si fa con uno sconto soda dallo 0 al 3 %, perché l’olio libero non vi si scioglie e compare come velatura. Le nostre ricette usano il 3,5 %, così che la variabilità degli indici di saponificazione reali non possa spingerle verso la soda libera, e quel margine rende anche inutile «neutralizzare» con borace o acido citrico. In ogni caso il borace è vietato nei prodotti cosmetici nell’UE e in Gran Bretagna.

Il calcolatore di diluizione conta come sapone gli oli più l’idrossido di potassio puro, dato che nella saponificazione la massa si conserva, e tutto il resto della pasta come acqua. Un flacone con dosatore a pompa è adatto a un sapone dal 15 al 25 %. Diluisci con acqua distillata calda, lascia riposare una notte prima di aggiungerne altra, e diluisci solo quello che userai presto: la pasta si conserva, mentre il sapone diluito è per lo più acqua e richiede flaconi puliti e, se lo vendi, un conservante che funzioni a pH da 9 a 10. La guida al sapone liquido riporta il metodo completo.

Saponi a soda mista

Una ricetta a soda mista fa una parte della saponificazione con l’idrossido di potassio e il resto con l’idrossido di sodio. La quota di KOH del calcolatore è una quota della saponificazione, non del peso, e poiché l’idrossido di potassio è la molecola più pesante e si vende meno puro, la sua quota in peso è sempre più grande. Il nostro sapone da barba, con una quota del 40 %, richiede 43,7 g di idrossido di sodio e 45,4 g di idrossido di potassio al 90 % per 500 g di oli: due quinti del lavoro, il 51 % della soda che pesi.

La quota determina il carattere. I saponi da barba di Thomssen del 1922 facevano con la potassa dal 25 al 45 % circa della saponificazione, e il nostro sapone da barba all’acido stearico arriva al 50 % perché un pennello umido si carichi in fretta. Il sapone in crema di base di Fisher risulta per circa tre quarti al potassio, e quello di Grosso all’89 % circa con scaglie al 90 %; più alta è la quota, più morbida resta la crema. Con una soluzione madre, questa contiene l’idrossido di sodio e l’idrossido di potassio si pesa secco. Le guide al sapone da barba e al sapone in crema approfondiscono i rapporti.

Conservazione e carbonatazione

L’idrossido di potassio è deliquescente: può assorbire dall’aria abbastanza acqua da sciogliervisi (OCSE), e assorbe facilmente anche anidride carbonica. Il NIOSH osserva che si scalda mentre assorbe entrambe. Le scaglie lasciate all’aria diventano appiccicose, poi si raggrumano, e ogni passaggio lascia meno idrossido in ogni grammo. L’anidride carbonica ne trasforma una parte in carbonato di potassio, che non saponifica; anche il materiale nuovo di grado alimentare può contenerne il 3,5 %.

Tienilo nel suo contenitore originale ben chiuso, all’asciutto e separato da alimenti, acidi forti e metalli, come chiede la scheda di sicurezza chimica, etichettato, fuori dalla portata dei bambini e conservato lontano dall’idrossido di sodio, così che i due non vengano mai confusi. Chiudi il barattolo appena hai pesato. Le scaglie che si attaccano tra loro o sembrano bagnate sono già cambiate; misurane la purezza prima di affidare loro una ricetta, oppure sostituiscile.

Acquisto e normativa

Compra scaglie etichettate come idrossido di potassio con la purezza dichiarata, da un fornitore per saponificazione o di prodotti chimici. Viaggia come merce pericolosa: UN 1813, classe 8, gruppo di imballaggio II.

Nell’UE l’etichetta CLP porta i pittogrammi della corrosione e del punto esclamativo, la parola Pericolo, H302 e H314, e le confezioni vendute al pubblico devono avere una chiusura di sicurezza per bambini e un avvertimento tattile di pericolo. Negli Stati Uniti, i prodotti per la casa con il 10 % o più di idrossido di potassio libero devono riportare l’avvertenza «POISON», e quelli secchi a quella concentrazione richiedono imballaggi a prova di bambino (16 CFR 1500.129 e 1700.14). In Gran Bretagna l’Offensive Weapons Act 2019 elenca l’idrossido di sodio tra i suoi prodotti corrosivi, ma non l’idrossido di potassio, quindi il suo limite di età e il suo divieto di consegna alle abitazioni non lo riguardano.

Sversamenti e smaltimento

Raccogli le scaglie asciutte in un contenitore di plastica con coperchio, con i guanti, come consiglia la scheda di sicurezza chimica, e pulisci subito il punto con molta acqua: le scaglie lasciate su un piano di lavoro umido assorbono acqua dall’aria e diventano una piccola pozza di soda concentrata. Asciuga la soluzione con carta da cucina e pulisci con acqua; una passata finale di aceto diluito su una superficie dura va bene una volta tolta la soda, come per la soda caustica. La soluzione avanzata e le scaglie che non vuoi più seguono la stessa strada dell’idrossido di sodio: conservate, etichettate, per la cotta successiva, oppure portate alla raccolta dei rifiuti domestici pericolosi, mai versate nello scarico. La pasta cruda è caustica finché non è cotta, quindi raschia gli attrezzi nella spazzatura prima di lavarli.

Errori comuni

L’errore più comune è lasciare la purezza al 100 % per scaglie al 90 %, che dà una pasta torbida e untuosa. Subito dopo vengono scegliere l’alcali sbagliato nel calcolatore o pesare dal barattolo sbagliato, e neutralizzare una pasta per abitudine quando la ricetta non aveva soda in eccesso, cosa che ritrasforma il sapone in acido grasso e lo intorbida. Diluire a volume, o a «una parte di pasta», senza pesare la pasta dopo la cottura dà un sapone di concentrazione sconosciuta, e diluire con l’acqua del rubinetto aggiunge depositi nel flacone.

L’ultimo è considerare l’idrossido di potassio l’alcali più blando perché dà un sapone delicato. È altrettanto corrosivo, e si scalda di più mentre si scioglie.