El metóxido de potasio es el alcóxido de metanol con el contraión potasio y se utiliza como base fuerte y como catalizador para la transesterificación, en particular para la producción de biodiésel .
Nombres | |||
---|---|---|---|
Nombre IUPAC Metóxido de potasio | |||
Nombre IUPAC sistemático Metilato de potasio | |||
Identificadores | |||
| |||
Modelo 3D ( JSmol ) | |||
ChemSpider | |||
Tarjeta de información ECHA | 100.011.579 | ||
Número CE |
| ||
PubChem CID | |||
UNII | |||
un numero | 3206 | ||
Tablero CompTox ( EPA ) | |||
| |||
| |||
Propiedades | |||
CH 3 KO | |||
Masa molar | 70.132 | ||
Peligros | |||
Pictogramas GHS | |||
Palabra de señal GHS | Peligro | ||
H228 , H251 , H290 , H302 , H314 , H318 | |||
P210 , P234 , P235 + 410 , P240 , P241 , P260 , P264 , P270 , P280 , P301 + 312 , P301 + 330 + 331 , P303 + 361 + 353 , P304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P310 , P321 , P330 , P363 , P370 + 378 , P390 , P404 , P405 , P407 , P413 , P420 | |||
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
Referencias de Infobox | |||
Preparación
La preparación de metóxido de potasio se puede lograr a escala de laboratorio mediante la reacción (fuertemente exotérmica) de potasio metálico y metanol tras la liberación de cantidades equimolares de hidrógeno . [1]
La reacción de hidruros metálicos ( hidruro de potasio ) con metanol formando metóxido de potasio también es posible pero menos importante.
La reacción exotérmica del hidróxido de potasio con metanol conduce a una reacción de equilibrio al metanolato de potasio y al agua (evitando la formación de gas hidrógeno altamente inflamable). En un proceso continuo, el agua formada debe eliminarse permanentemente. [2]
La eliminación completa del agua es fundamental para la conversión de la reacción, debido a la pronunciada higroscopia del hidróxido de potasio, que contiene aproximadamente un 10% de agua. [3] La tasa de disolución significativamente más alta del hidróxido de potasio en metanol en comparación con el hidróxido de sodio es ventajosa.
A gran escala, el metóxido de potasio se produce al descomponer la amalgama de potasio con metanol, que se produce mediante la electrólisis de cloro-álcali del cloruro de potasio mediante el proceso de amalgama. Las impurezas del metóxido de potasio resultante en metanol con mercurio metálico pueden eliminarse mediante ultrafiltración . [4] El metóxido de potasio sólido se obtiene mediante destilación del metanol. Por su fabricación más sencilla y su mejor manejo para fines químicos se utilizan preferentemente soluciones de metanolato de potasio (25 a 32% en peso), que fueron retiradas continuamente del proceso de amalgama.
El desplazamiento del proceso de amalgama por el proceso de membrana ecológica y económicamente superior para la preparación de los productos químicos en masa hidróxido de sodio e hidróxido de potasio hará que este proceso de producción estándar para la producción de alcóxidos de metales alcalinos en el futuro sea inútil. [5]
Propiedades
El metóxido de potasio es un polvo cristalino higroscópico, inodoro, de color blanco a amarillento que reacciona violentamente con agua formando hidróxido de potasio y metanol. Las soluciones acuosas obtenidas son muy básicas y tienen un efecto corrosivo. La sustancia está clasificada como un sólido inflamable con una temperatura de ignición espontánea de 70 ° C. [6]
La evaluación de la toxicidad humana y la ecotoxicidad del metóxido de potasio se basa en las propiedades de los productos de descomposición hidróxido de potasio y metanol durante la hidrólisis en el medio acuoso. [ cita requerida ]
Usar
La carbonilación de metanol con monóxido de carbono a formato de metilo (metanoato de metilo) es catalizada por bases fuertes, como el metóxido de potasio. [7] [8]
La principal aplicación del metóxido de potasio es su uso como catalizador de transesterificación básico en la síntesis de biodiésel (como solución metanólica al 25-32%). Los triglicéridos de origen vegetal y animal se hacen reaccionar con metanol en presencia de metanolatos de metales alcalinos para formar los correspondientes ésteres metílicos grasos. [9] [3]
El metóxido de potasio permite una formación facilitada de jabones grasos en comparación con el metóxido de sodio (de menor precio) (en este caso, las sales de potasio de los ácidos grasos de los triglicéridos) y se obtienen mayores rendimientos con el metóxido de potasio. Se informa que las condiciones óptimas para la producción de biodiésel a partir de aceite de canola son 1,59% en peso de metóxido de potasio, una temperatura de reacción de 50 ° C y una relación metanol / aceite de 4,5: 1. El rendimiento de biodiésel es del 95,8% con un contenido de ácidos grasos. de 0,75% en peso. [10]
Literatura
- NY Turova; EP Turevskaya; VG Kessler; MI Yanovskaya, eds. (2002), La química de los alcóxidos metálicos , Springer EE. UU., Doi : 10.1007 / b113856 , ISBN 978-0-7923-7521-0
Referencias
- ^ AR Ronzio; WB Cook. "4-Amino-2,6-dimetilpirimidina". Síntesis orgánicas . 24 . doi : 10.15227 / orgsyn.024.0006 .
- ^ Ingeniería de Chimtek: tecnología de producción de metilato de potasio , abgerufen am 12 de agosto de 2015.
- ^ a b J. Ruwwe (2008), " Alcóxidos metálicos como catalizadores para la producción de biodiesel" (PDF) , Chim. Oggi Chem. Today , 26 (1), págs. 26–28
- ^ EP 2656905 , M. Horn, B. Helpap, M. Thiel, M. Neumann, "Entquickung von Lösungen durch Ultrafiltration"
- ↑ ICF International: Study on EU Implementation of the Minamata Convention on Mercury , abgerufen am 12 de agosto de 2015.
- ^ Industrias Evonik, Resumen de seguridad de GPS, Metilato de potasio , abgerufen am 12 de agosto de 2015.
- ^ BN Pattanaik (2013), "Los avances en los procesos y catalizadores para la producción de formiato de metilo por carbonilación de metanol - una revisión", IJCPT , 3 (2), págs. 55–70, ISSN 2277-4807
- ^ US 20140148614 , D. Schneider, K.-D. Mohl, M. Schäfer, J. Paschold, JH Teles, S. Rittinger, "Proceso para preparar formiato de metilo por reacción de metanol con monóxido de carbono en presencia de un sistema catalítico que comprende formiato de metal alcalino y alcóxido de metal alcalino"
- ^ G. Knothe; J. Krahl; J. Van Gerpen, eds. (2010), The Biodiesel Handbook (2a ed.), AOCS Press, ISBN 978-1-893997-62-2
- ^ A. Singh; B. Él; J. Thompson; J. Van Gerpen (2006), "Optimización del proceso de producción de biodiesel usando catalizadores alcalinos" (PDF) , Appl. Ing. Agric. , 22 (4), págs. 597–600, archivado desde el original (PDF) el 23 de noviembre de 2015 , consultado el 13 de febrero de 2017
Ver también
- Metóxido