Preparación de carbonato de potasio a partir de cenizas de madera
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El carbonato de potasio es un compuesto inorgánico de fórmula K2CO3. Es una sal blanca, soluble en agua. Es delicuescente y suele aparecer como un sólido húmedo o mojado. El carbonato de potasio se utiliza principalmente en la producción de jabón y vidrio.
El carbonato de potasio es el componente principal de la potasa y de las más refinadas cenizas perladas o sales de tártaro. Históricamente, la ceniza perlada se creaba cociendo la potasa en un horno para eliminar las impurezas. El polvo fino y blanco que quedaba era la ceniza perlada. La primera patente concedida por la Oficina de Patentes de EE.UU. fue otorgada a Samuel Hopkins en 1790 por un método mejorado de fabricación de potasa y ceniza perlada.
En la Norteamérica de finales del siglo XVIII, antes del desarrollo de la levadura en polvo, la ceniza perlada se utilizaba como agente leudante para los panes rápidos.
Materiales
- 2 vasos de precipitados de 500 mL
- Ceniza de madera
- Filtros de papel
- Papel indicador universal
- Espátula
- Perlas de ebullición
- Mechero Bunsen
- Trípode
- Varilla de vidrio
- Probeta de 250 mL
- Embudo de vidrio
- Aro con nuez.
- Cristal de cobalto
Reactivos
- Sol de ácido clorhídrico 1/3
- Alambre de níquel-cromo
Procedimiento
En un vaso de precipitados que contenga unos 200 mL de agua destilada se vierten unos 2 ó 3 g de ceniza de madera, agitando con cuidado hasta su completa dispersión. Se añaden cuatro o cinco perlas de vidrio para favorecer una ebullición uniforme.
Colocar el recipiente sobre un mechero bunsen con trípode y rejilla de amianto y empezar a calentar; remover con una varilla de vidrio hasta la ebullición, que debe mantenerse durante unas 2 horas.
Compruebe el sistema de vez en cuando, añadiendo agua destilada caliente para compensar la evaporación y mantener el nivel sin cambios.
Al final, deja que repose durante unos 15 minutos; luego decanta las partículas de ceniza, filtra cuidadosamente el sobrenadante con un filtro de papel en un embudo, haciéndolo gotear en un vaso de precipitados limpio.
Después de la filtración, toma el segundo vaso de precipitados, previamente pesado, y colócarlo en el mechero Bunsen sobre el tripode y hervir el líquido hasta que su volumen sea aproximadamente 1/10 del volumen inicial (unos 10 mL).
Una vez terminada esta fase, se deja evaporar el líquido restante durante al menos 24 horas, tras lo cual se pueden pesar y recoger los cristales de sal del fondo del vaso.
Verificación de la obtención de carbonato de potasio
Estos cristales, que son de carbonato de potasio (K2CO3), pueden ser sometidos a la prueba de la llama, a la que dan la coloración violeta característica de los iones K+. La presencia de iones Na+ puede enmascarar la coloración violeta, por lo que es necesario observarlos a través de un cristal de cobalto.
Posteriormente, se puede proceder a un ensayo con un papel indicador universal que detecte un carácter claramente básico de la sal. Por último, la presencia de carbonato se evidencia tratando algunos cristales con ácido clorhídrico sol. 1/3, observando la clásica efervescencia debida al desarrollo de dióxido de carbono.
Nota: una vez comprobado que de las cenizas de madera se obtenía un compuesto potásico fuertemente básico, podemos entender por qué durante siglos la lejía, producida por la ebullición de las cenizas de madera, era el mejor detergente para la ropa.
En general, se puede entender por qué la ceniza de madera siempre se ha considerado un excelente fertilizante potásico. El potasio, de hecho, es uno de los 3 elementos necesarios en cantidades relativamente grandes («megaelementos») para asegurar la germinación, el crecimiento y la fructificación de las plantas.
Los otros megaelementos son el fósforo y el nitrógeno, a los que hay que añadir, para ciertos suelos, el calcio.
Los oligoelementos (cobre, cobalto, boro, hierro, etc.) son, por el contrario, esenciales para los vegetales en pequeñas cantidades para la formación de enzimas.
Después del laboratorio
Con base al peso del carbonato de potasio obtenido y al peso de la ceniza empleada, calcular la concentración aproximada de carbonato de potasio por gramo de ceniza.
Recomendaciones de seguridad
En todo momento se deben utilizar los elementos de seguridad básicos en el laboratorio de química (bata de laboratorio, guantes, gafas de seguridad y demás que sean exigidos por las normas internas, locales o nacionales. Los residuos generados por la práctica deben ser dispuestos de manera adecuada según las normas de laboratorio y las normas locales y nacionales respectivas.
Para más información How to Make Potassium Carbonate
