Kaliumoksidi (K2O) Kaava, ominaisuudet, riskit ja käyttötavat



kaliumoksidi, kutsutaan myös dikaliumoksidiksi, on ioninen happi- ja kaliumsuola, jonka kaava on K2O. Sen rakenne on esitetty kuvassa 1 (EMBL-EBI, 2016).

K2Tai se on yksinkertaisin kaliumoksidi, se on erittäin reaktiivinen ja harvoin löydetty yhdiste. Joitakin kaupallisia materiaaleja, kuten lannoitteita ja sementtejä, testataan olettaen, että koostumuksen prosenttiosuus, joka vastaa kemiallisten yhdisteiden K seosta.2O.

Kaliumoksidia valmistetaan kaliumhydroksidista (kaustinen kalium) ja metallista kaliumia 450 ° C: ssa, jolloin saadaan molekyylivetyä (POTASSIUM OXIDE K2O, S.F.) yhtälön mukaisesti:

2K + 2KOH ⇌ 2K2O + H2 (450 ° C).

Se saadaan myös pelkistämällä kaliumperoksidi reaktion mukaan:

2K2O2 → K2O + O2 (530 ° C).

Toinen menetelmä kaliumoksidin saamiseksi on kuumentamalla kaliumkarbonaattia korkeassa lämpötilassa, kuten seuraavalla reaktiolla on osoitettu:

K2CO3 ⇌ K2O + CO2 (T> 1200 ° C).

Tärkein tapa saada kaliumoksidia on kuitenkin kuumentamalla kaliumnitraattia, jolloin saadaan molekyyli- typpeä, kuten seuraavassa reaktiossa osoitetaan:

2KNO3 + 10K → 6K2O + N2

indeksi

  • 1 Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
  • 2 Reaktiivisuus ja vaarat
  • 3 Käyttö
  • 4 Viitteet

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Kaliumoksidi ovat kellertäviä tetraedrisiä kiteitä, joilla ei ole tunnusomaista aromia (National Center for Biotechnology Information., 2017). Sen ulkonäkö on esitetty kuvassa 2 (amerikkalaiset elementit, S.F.).

Yhdisteen molekyylipaino on 94,2 g / mol ja tiheys 2,13 g / ml 24 ° C: ssa. Sen sulamispiste on 740 ° C, vaikka se alkaa hajota 300 ° C: ssa (Royal Society of Chemistry, 2015).

Yhdiste kestää lämpöä ja liukenee etanoliin ja eetteriin. K2Tai se kiteytyy antifluoriittirakenteessa. Tästä syystä anionien ja kationien sijainnit käännetään suhteessa niiden asemiin CaF: ssä2, kaliumionien kanssa, jotka on koordinoitu 4 oksidi-ioniin ja 8-kaliumiin koordinoituihin oksidi-ioneihin.

K2Tai se on emäksinen oksidi ja reagoi kiivaasti veden kanssa, jolloin saadaan kaliumhydroksidia. Se haihtuu ja imee vettä ilmakehästä, joka käynnistää tämän voimakkaan reaktion.

Kaliumoksidi hapetetaan palautuvasti kaliumperoksidiksi 350 ° C: ssa, reagoi kiivaasti happojen, kuten suolahapon kanssa, muodostaen kaliumsuoloja reaktion mukaan:

K2O + 2HCI → 2KCl + H2O.

Yhdiste reagoi typpidioksidin kanssa muodostaen nitraattia ja kaliumnitriittiä lämpötiloissa 150 - 200 ° C:

K2O + 2NO2 = KNO2 + KNO3

Kaliumoksidi reagoi alhaisissa lämpötiloissa ammoniakin kanssa muodostaen amideja ja kaliumhydroksidia reaktion mukaan:

K2O + NH3 (l) → KNH2↓ + KOH (-50 ° C).

Reaktiivisuus ja vaarat

Kaliumoksidi on epästabiili aine. Se hapetetaan helposti muiksi kaliumoksideiksi, peroksidiksi tai kaliumoksidihapoksi (KHO). Yhdiste ei ole palava, mutta reagoi voimakkaasti ja eksotermisesti veden kanssa kaliumhydroksidin (KOH) muodostamiseksi..

Kaliumoksidin liuos vedessä on vahva emäs, reagoi kiivaasti hapon kanssa ja on syövyttävä. Reagoi kiivaasti veden kanssa, joka tuottaa kaliumhydroksidia. Reagoi monien metallien kanssa veden läsnä ollessa (National Safety for Work-Safety and Health, 2014).

Aine on syövyttävä silmille, iholle ja hengitysteille sekä nieltynä. Aerosolin hengittäminen voi aiheuttaa keuhkopöhön. Keuhkopöhön oireet eivät usein ilmene vasta muutaman tunnin kuluttua, ja fyysinen rasitus pahentaa niitä.

Jos silmät joutuvat kosketuksiin, tarkista, onko sinulla piilolinssejä ja poista ne välittömästi. Silmät on pestävä juoksevalla vedellä vähintään 15 minuutin ajan silmäluomien ollessa auki. Voit käyttää kylmää vettä. Salvaa ei tule käyttää silmiin.

Jos kemikaali joutuu kosketuksiin vaatteiden kanssa, poista se mahdollisimman nopeasti ja suojaa omia käsiäsi ja kehoa. Aseta uhri turvallisen suihkun alle.

Jos kemikaali kerääntyy uhrin altistuneelle iholle, kuten kädet, pese juoksevalla vedellä ja ei-hankaavalla saippualla saastunut iho varovasti ja huolellisesti. Voit käyttää kylmää vettä. Jos ärsytys jatkuu, hakeudu lääkärin hoitoon. Pese saastunut vaatetus ennen uudelleenkäyttöä.

Jos ihokosketus on vakava, se on pestävä desinfiointiaineella ja peitettävä bakteereja sisältävä kerma..

Jos hengitettynä, uhri saa antaa levätä hyvin ilmastoidussa tilassa. Jos hengitys on vakava, uhri on evakuoitava turvalliseen alueeseen mahdollisimman pian.

Löysää tiukat vaatteet, kuten paita kaulus, vyöt tai solmio. Jos uhri on vaikea hengittää, on annettava happea. Jos uhri ei hengitä, elvytetään suu-suuhun.

Aina ottaen huomioon, että apua antavan henkilön voi olla vaarallista antaa suuhun suuhun elvytystä, kun hengitettävä materiaali on myrkyllistä, tarttuvaa tai syövyttävää.

Nieleminen ei saa aiheuttaa oksentelua. Löysää kireät vaatteet, kuten paita kaulukset, vyöt tai siteet. Jos uhri ei hengitä, suorita suu-suuhun elvyttäminen. Kaikissa tapauksissa on välittömästi hakeuduttava lääkärin hoitoon (IPCS, S.F.).

sovellukset

Kemiallinen kaava K2O: ta (tai yksinkertaisesti "K") käytetään useissa teollisissa yhteyksissä: lannoitteiden N-P-K-numerot, sementtikaavoissa ja lasikaavoissa.

Kaliumoksidia ei usein käytetä suoraan näissä tuotteissa, mutta kaliumin määrä ilmoitetaan K-ekvivalentteina.2Tai mitä tahansa käytettyjä kaliumyhdisteitä, kuten kaliumkarbonaattia.

Kaliumoksidi on noin 83 painoprosenttia kaliumia, kun taas kaliumkloridi on vain 52 prosenttia. Kaliumkloridi antaa vähemmän kaliumia kuin sama määrä kaliumoksidia.

Siksi, jos lannoite on kaliumkloridia 30 paino-%, sen standardi kaliumindeksi, joka perustuu kaliumoksidiin, olisi vain 18,8%. Se valmistetaan ja / tai tuotetaan 10–100 tonnia vuodessa tätä ainetta Euroopan talousalueella.

Tätä ainetta käytetään laboratoriokemikaaleissa, lannoitteissa, polymeereissä ja kasvinsuojeluaineissa. K2Tai sillä on teollinen käyttö, joka johtaa toisen aineen valmistukseen (välituotteiden käyttö)..

Kaliumoksidia käytetään seosten ja / tai uudelleen pakkausten ja maatalouden, metsätalouden ja kalastuksen muotoilussa. Tätä ainetta käytetään kemiallisten tuotteiden, muovituotteiden ja mineraalituotteiden (esim. Kipsi, sementti) valmistukseen..

Kaliumoksidin vapautuminen ympäristöön todennäköisesti tapahtuu teollisessa käytössä: välivaiheena toisen aineen valmistuksessa (välituotteiden käyttö), seosten formuloinnissa, jalostustukena ja teollisuuskäsittelyssä kulutusta, jossa on alhainen nopeus tekstiilien irrotus, leikkaus, työstö tai kiillotus metallista).

On mahdollista, että tämän aineen toinen vapautuminen ympäristöön käyttämällä sitä esimerkiksi sisätiloissa, esimerkiksi pesunesteissä / pesuaineissa, autohuoltotuotteissa, maaleissa ja päällysteissä tai liimoissa, tuoksuissa ja ilmanraikastimissa..

Myös sen käyttö sisätiloissa suljetuissa järjestelmissä, joissa on minimivapautus, kuten jäähdytysnesteet jääkaapissa, öljypohjaiset sähkölämmittimet.

Kaliumoksidia käytetään ulkona pitkäaikaisissa materiaaleissa, joissa on alhainen vapautumisnopeus, esimerkiksi rakennusmateriaalit ja metallin, puun ja muovin rakentaminen.

Sisätiloissa sitä käytetään pitkäikäisissä materiaaleissa, joissa on alhainen vapautumisnopeus, kuten huonekalut, lelut, rakennusmateriaalit, verhot, jalkineet, nahkatuotteet, paperi- ja kartonkituotteet, elektroniset laitteet.

Tämä aine löytyy tuotteista, joissa on kiveä, kipsiä, sementtiä, lasia tai keraamista materiaalia (esim. Astiat, kattilat / pannut, ruoan säilytysastiat, rakennus- ja eristemateriaalit) (Euroopan kemikaalivirasto, 2017).

Kaliumoksidi on termisesti stabiili, erittäin liukenematon kaliumlähde, joka soveltuu lasin, optiikan ja keramiikan sovelluksiin. Oksidiyhdisteet eivät johda sähköön.

Jotkin perovskiitin rakenteelliset oksidit ovat kuitenkin elektronisia johtimia, jotka soveltuvat kiinteiden oksidien polttokennojen ja hapenmuodostusjärjestelmien katodiin..

Ne ovat yhdisteitä, jotka sisältävät ainakin yhden happianionin ja yhden metallikationin. Ne ovat erittäin stabiileja, joten ne ovat käyttökelpoisia keraamisten rakenteiden, kuten savikupin tai kehittyneen elektroniikan, valmistuksessa.

Sitä käytetään myös kevyissä rakenneosissa ilmailu- ja sähkökemiallisissa sovelluksissa, kuten polttokennoissa, joissa niillä on ioninen johtavuus..

Metallioksidiyhdisteet ovat emäksisiä anhydridejä ja voivat siten reagoida happojen ja vahvojen pelkistävien aineiden kanssa redoksireaktioissa.

viittaukset

  1. Amerikkalaiset elementit. (S.F.). Kaliumoksidi. Palautettu osoitteesta americanelements.com.
  2. EMBL-EBI. (2016, 19. syyskuuta). kaliumoksidi. Palautettu ChEBI: ltä: ebi.ac.uk.
  3. Euroopan kemikaalivirasto. (2017, 12. tammikuuta). Dikaliumoksidi. Haettu osoitteesta echa.europa.eu.
  4. (S.F.). POTASSIUMOIDI . Palautettu inchem.org: sta.
  5. Kansallinen bioteknologian tiedotuskeskus ... (2017, huhtikuu 29). PubChem-yhdistelmätietokanta; CID = 9989219. Haettu osoitteesta pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Työturvallisuus- ja työterveyslaitos. (2014, 1. heinäkuuta). POTASSIUMOIDI. Palautettu cdc.gov.
  7. POTASSIUM OXIDE K2O. (S.F.). Haettu osoitteesta allreactions.com.
  8. Royal Society of Chemistry. (2015). Kaliumoksikalium. .