Формула оксида калия (K2O), свойства, риски и использование



оксид калия, также называется оксидом калия, ионная кислородно-калиевая соль, формула которой K2О. Его структура представлена ​​на рисунке 1 (EMBL-EBI, 2016).

К2Или это самый простой оксид калия, это очень реактивное и редко встречающееся соединение. Некоторые коммерческие материалы, такие как удобрения и цементы, испытывают, предполагая процентное содержание состава, которое будет эквивалентно смеси химических соединений K2О.

Оксид калия получают из гидроксида калия (едкого кали) и металлического калия при 450 ° C с образованием молекулярного водорода (ОКСИД КАЛИЯ K2O, S.F.) в соответствии с уравнением:

2K + 2KOH ⇌ 2K2O + H2 (450 ° С).

Его также получают путем восстановления пероксида калия в соответствии с реакцией:

2K2О2 → К2O + O2 (530 ° С).

Другим способом получения оксида калия является нагревание карбоната калия при высокой температуре, как показано следующей реакцией:

К2Колорадо3 ⇌ К2O + CO2 (Т> 1200 ° С).

Однако основным способом получения оксида калия является нагревание нитрата калия для получения молекулярного азота, как показано следующей реакцией:

2KNO3 + 10K → 6K2O + N2

индекс

  • 1 Физико-химические свойства
  • 2 Реактивность и опасности
  • 3 использования
  • 4 Ссылки

Физико-химические свойства

Оксид калия - это желтоватые тетраэдрические кристаллы без характерного аромата (Национальный центр биотехнологической информации, 2017). Его внешний вид показан на рисунке 2 (американские элементы, С.Ф.).

Соединение имеет молекулярную массу 94,2 г / моль и плотность 2,13 г / мл при 24 ° С. Он имеет температуру плавления 740 ° C, хотя начинает разлагаться при 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Соединение устойчиво к нагреванию и растворим в этаноле и эфире. К2Или он кристаллизуется в структуре антифторита. По этой причине положения анионов и катионов меняются местами относительно их положений в CaF.2, с ионами калия, координированными до 4 оксидных ионов, и ионами оксида, скоординированными с 8 калиями.

К2Или это основной оксид и бурно реагирует с водой с образованием едкого гидроксида калия. Он распух и поглощает воду из атмосферы, инициируя эту энергичную реакцию.

Оксид калия обратимо окисляется до пероксида калия при 350 ° С, бурно реагирует с кислотами, такими как соляная кислота, с образованием солей калия в соответствии с реакцией:

К2O + 2HCl → 2KCl + H2О.

Соединение реагирует с диоксидом азота с образованием нитрата и нитрита калия при температуре от 150 до 200 ° C:

К2O + 2NO2 = КНО2 + KNO3

Оксид калия реагирует при низких температурах с аммиаком с образованием амидов и гидроксида калия в соответствии с реакцией:

К2O + NH3 (l) → KNH2↓ + KOH (-50 ° C).

Реактивность и опасности

Оксид калия является нестабильным веществом. Он легко окисляется до других оксидов калия, пероксида или до окиси калия (KHO). Соединение не является горючим, но активно и экзотермически реагирует с водой с образованием гидроксида калия (KOH).

Раствор оксида калия в воде является сильным основанием, бурно реагирует с кислотой и вызывает коррозию. Бурно реагирует с водой, образующей гидроксид калия. Атакует многие металлы в присутствии воды (Национальный институт безопасности и гигиены труда, 2014).

Вещество разъедает глаза, кожу и дыхательные пути, а также при попадании в организм. Вдыхание аэрозоля может вызвать отек легких. Симптомы отека легких часто проявляются лишь через несколько часов и усиливаются при физической нагрузке..

В случае попадания в глаза вам следует проверить, носите ли вы контактные линзы, и немедленно снять их. Глаза должны быть промыты проточной водой в течение не менее 15 минут с открытыми веками. Вы можете использовать холодную воду. Мазь не следует использовать для глаз.

Если химическое вещество попало на одежду, удалите его как можно быстрее, защищая свои руки и тело. Поместите жертву под безопасный душ.

Если химическое вещество накапливается на незащищенной коже жертвы, например на руках, аккуратно и осторожно промойте кожу, загрязненную проточной водой и неабразивным мылом. Вы можете использовать холодную воду. Если раздражение не проходит, обратитесь к врачу. Выстирать загрязненную одежду перед повторным использованием.

Если контакт с кожей серьезный, его следует промыть дезинфицирующим мылом и покрыть кожу, загрязненную антибактериальным кремом..

В случае вдыхания пострадавшему должно быть разрешено отдыхать в хорошо проветриваемом помещении. Если вдыхание серьезное, пострадавшего следует как можно скорее эвакуировать в безопасное место..

Ослабьте тесную одежду, такую ​​как воротник рубашки, ремни или галстук. Если пострадавшему трудно дышать, следует назначить кислород. Если пострадавший не дышит, проводится реанимация из уст в уста.

Всегда принимая во внимание, что человеку, оказывающему помощь в проведении реанимации изо рта в рот, может быть опасно, когда вдыхаемый материал токсичен, инфекционен или вызывает коррозию.

В случае проглатывания не вызывать рвоту. Ослабьте тесную одежду, такую ​​как воротники рубашки, ремни или галстуки. Если пострадавший не дышит, проведите реанимацию из уст в уста. Во всех случаях следует немедленно обратиться за медицинской помощью (IPCS, S.F.).

приложений

Химическая формула К2O (или просто «K») используется в нескольких промышленных контекстах: числа N-P-K для удобрений, в формулах цемента и в формулах стекла.

Оксид калия часто не используется непосредственно в этих продуктах, но количество калия указывается в терминах K-эквивалентов.2Или для любого типа используемых соединений калия, таких как карбонат калия.

Оксид калия составляет около 83% калия по весу, а хлорид калия - только 52%. Хлорид калия обеспечивает меньше калия, чем равное количество оксида калия.

Поэтому, если удобрением является хлорид калия в количестве 30% по весу, его стандартный индекс калия, основанный на оксиде калия, будет составлять только 18,8%. Он производится и / или импортируется от 10 до 100 тонн в год этого вещества в Европейском экономическом пространстве.

Это вещество используется в лабораторных химикатах, удобрениях, полимерах и фитосанитарных продуктах. К2Или это имеет промышленное использование, которое приводит к производству другого вещества (использование промежуточных продуктов).

Оксид калия используется в областях приготовления смесей и / или переупаковки, а также в сельском хозяйстве, лесном хозяйстве и рыболовстве. Это вещество используется для производства химических продуктов, пластмассовых изделий и минеральных продуктов (например, гипса, цемента)..

Выброс в окружающую среду оксида калия, вероятно, произойдет для промышленного использования: в качестве промежуточного этапа при производстве другого вещества (использование промежуточных продуктов), составления смесей, в качестве вспомогательного средства для обработки и промышленной обработки на истирание с низкой скоростью. выпуска, резки, механической обработки или полировки металла).

Возможно, что другое высвобождение в окружающую среду этого вещества путем его использования во внутренних помещениях, например, моющих жидкостей / моющих средств, автомобильных средств по уходу, краски и покрытия или клеи, ароматизаторы и освежители воздуха..

Также для использования внутри помещений в закрытых системах с минимальным выбросом, таких как охлаждающие жидкости в холодильниках, электрические нагреватели на масляной основе.

Оксид калия используется на открытом воздухе в долговременных материалах с низкой скоростью высвобождения, например, в строительных материалах и конструкциях из металла, дерева и пластика..

В помещении он используется в долговечных материалах с низкой скоростью высвобождения, таких как мебель, игрушки, строительные материалы, занавески, обувь, кожгалантерея, бумажные и картонные изделия, электронное оборудование..

Это вещество можно найти в изделиях из камня, гипса, цемента, стекла или керамики (например, посуду, кастрюли / сковородки, контейнеры для хранения продуктов питания, строительные и изоляционные материалы) (Европейское химическое агентство, 2017).

Оксид калия является термостойким, крайне нерастворимым источником калия, подходящим для стекла, оптики и керамики. Оксидные соединения не приводят к электричеству.

Однако некоторые структурированные оксиды перовскита являются электронными проводниками, которые находят применение в катоде твердооксидных топливных элементов и системах генерации кислорода..

Они представляют собой соединения, которые содержат, по меньшей мере, один кислородный анион и один катион металла. Они чрезвычайно стабильны, что делает их полезными для изготовления керамических конструкций, таких как глиняные миски или для продвинутой электроники.

Он также используется в легких конструкционных компонентах в аэрокосмической и электрохимической промышленности, таких как топливные элементы, в которых они проявляют ионную проводимость..

Металлооксидные соединения являются основными ангидридами и поэтому могут вступать в реакцию с кислотами и сильными восстановителями в окислительно-восстановительных реакциях..

ссылки

  1. Американские элементы. (S.F.). Оксид калия. Восстановленный от americanelements.com.
  2. EMBL-EBI. (2016, 19 сентября). оксид калия. Взято из ЧЕБИ: ebi.ac.uk.
  3. Европейское химическое агентство. (2017, 12 января). Двуокись оксида. Получено с echa.europa.eu.
  4. (S.F.). ОКСИД КАЛИЯ . Восстановлено с inchem.org.
  5. Национальный центр биотехнологической информации ... (2017, 29 апреля). База данных PubChem Compound; CID = 9989219. Получено из pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Национальный институт охраны труда и здоровья. (2014, 1 июля). ОКСИД КАЛИЯ. Восстановлено из cdc.gov.
  7. КАЛИЯ ОКСИД K2O. (S.F.). Получено с allreactions.com.
  8. Королевское химическое общество. (2015). Калий окись калия. .