Kaaliumoksiid (K2O) valem, omadused, riskid ja kasutusalad



The kaaliumoksiid, nimetatakse ka dikaliumoksiidi, on ioonne hapniku- ja kaaliumisool, mille valem on K2O. Selle struktuur on esitatud joonisel 1 (EMBL-EBI, 2016).

K2Või on see lihtsaim kaaliumoksiid, see on väga reaktiivne ja harva leitud ühend. Mõningaid kaubanduslikke materjale, nagu väetised ja tsemendid, testitakse eeldades, et protsentuaalne koostis on võrdne keemiliste ühendite K seguga.2O.

Kaaliumoksiidi toodetakse kaaliumhüdroksiidist (kaustiline kaaliumkloriid) ja metallilise kaaliumisisaldusega 450 ° C juures, saades molekulaarse vesiniku (POTASSIUM OXIDE K2O, S.F.) vastavalt võrrandile:

2K + 2KOH ⇌ 2K2O + H2 (450 ° C).

Samuti saadakse see kaaliumperoksiidi redutseerimisel vastavalt reaktsioonile:

2K2O2 → K2O + O2 (530 ° C).

Teine meetod kaaliumoksiidi saamiseks on kaaliumkarbonaadi kuumutamine kõrgel temperatuuril, nagu on näidatud järgmises reaktsioonis:

K2CO3 ⇌ K2O + CO2 (T> 1200 ° C).

Kuid peamine viis kaaliumoksiidi saamiseks on kaaliumnitraadi kuumutamine, et saada molekulaarne lämmastik, nagu on näidatud järgmises reaktsioonis:

2KNO3 + 10K → 6K2O + N2

Indeks

  • 1 Füüsikalised ja keemilised omadused
  • 2 Reaktiivsus ja ohud
  • 3 Kasutamine
  • 4 Viited

Füüsikalised ja keemilised omadused

Kaaliumoksiid on kollakas tetraedriline kristall, millel ei ole iseloomulikku aroomi (National Center for Biotechnology Information., 2017). Selle välimus on näidatud joonisel 2 (Ameerika elemendid, S.F.).

Ühendi molekulmass on 94,2 g / mol ja tihedus 2,13 g / ml 24 ° C juures. Selle sulamispunkt on 740 ° C, kuigi see hakkab lagunema 300 ° C juures (Royal Society of Chemistry, 2015).

Ühend on vastupidav kuumusele ja lahustub etanoolis ja eetris. K2Või see kristalliseerub antifluoriidi struktuuris. Sel põhjusel on anioonide ja katioonide positsioonid vastupidised nende positsioonidele CaF-s2, kaaliumioonidega, mis on koordineeritud 4 oksiidiooniga ja 8 kaaliumiga koordineeritud oksiidioonidega.

K2Või see on aluseline oksiid ja reageerib ägedalt veega, saades kaaliumhüdroksiidi. See on leebe ja neelab atmosfäärist vett, alustades seda jõulist reaktsiooni.

Kaaliumoksiid oksüdeeritakse 350 ° C juures pöörduvalt kaaliumperoksiidiks, reageerib ägedalt hapetega, näiteks vesinikkloriidhappega, et moodustada kaaliumisoolad vastavalt reaktsioonile:

K2O + 2HCI → 2KCl + H2O.

Ühend reageerib lämmastikdioksiidiga, moodustades nitraati ja kaaliumnitrit temperatuuril 150 kuni 200 ° C:

K2O + 2NO2 = KNO2 + KNO3

Kaaliumoksiid reageerib madalatel temperatuuridel ammoniaagiga, moodustades amiidid ja kaaliumhüdroksiid vastavalt reaktsioonile:

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

Reaktiivsus ja ohud

Kaaliumoksiid on ebastabiilne aine. See on kergesti oksüdeeritav teiste kaaliumoksiidide, peroksiidide või kaaliumoksiidhappega (KHO). Ühend ei ole süttiv, kuid reageerib jõuliselt ja eksotermiliselt veega, moodustades kaaliumhüdroksiidi (KOH)..

Kaaliumoksiidi lahus vees on tugev alus, reageerib ägedalt happega ja on söövitav. Reageerib ägedalt kaaliumhüdroksiidi tekitava veega. Reageerib paljude metallidega vee juuresolekul (riiklik tööohutuse ja töötervishoiu instituut, 2014).

Aine on söövitav silmad, nahk ja hingamisteed, samuti allaneelamisel. Aerosooli sissehingamine võib põhjustada kopsuturset. Kopsuturse sümptomid ei ilmne sageli enne mõne tunni möödumist ja neid raskendab füüsiline pingutus.

Silma sattumisel tuleb kontrollida, kas te kannate kontaktläätsi ja eemaldate need kohe. Silmad tuleb pesta jooksva veega vähemalt 15 minutit, kui silmalaud on avatud. Võite kasutada külma vett. Salvi ei tohi silmi kasutada.

Kui kemikaal puutub riietega kokku, eemaldage see võimalikult kiiresti, kaitstes oma käsi ja keha. Asetage ohver duširuumi alla.

Kui kemikaal koguneb ohvri avatud nahale, nagu käed, peske õrnalt ja hoolikalt veega, mis on saastunud jooksva veega ja mitte abrasiivse seebiga. Võite kasutada külma vett. Kui ärritus püsib, pöörduge arsti poole. Peske saastunud riided enne taaskasutamist.

Kui kokkupuude nahaga on tõsine, tuleb seda pesta desinfitseeriva seebiga ja katta nahale antibakteriaalse kreemiga saastunud..

Sissehingamise korral peaks kannatanul olema lubatud puhata hästi ventileeritavas kohas. Kui sissehingamine on raske, tuleb ohver võimalikult kiiresti evakueerida ohutule alale.

Vabastage pingul riietus, näiteks särgikael, vööd või lips. Kui ohvril on raske hingata, tuleb manustada hapnikku. Kui kannatanu ei hingata, viiakse läbi suu-suhu taaselustamine.

Pidades alati silmas, et inhaleeritava materjali mürgisus, nakkusohtlikkus või söövitav toime võib olla abi andva isiku jaoks ohtlik suu-suhu taaselustamine..

Allaneelamise korral ärge kutsuge esile oksendamist. Vabastage pingul riietus, näiteks särgikaelarihmad, rihmad või sidemed. Kui kannatanu ei hingata, tehke uuesti suu-suud. Kõikidel juhtudel tuleb otsida kohest arstiabi (IPCS, S.F.).

Kasutamine

Keemiline valem K2O (või lihtsalt "K") kasutatakse mitmes tööstuslikus kontekstis: väetiste N-P-K numbrid, tsemendivalemid ja klaasvalemid.

Kaaliumoksiidi ei kasutata nendes toodetes sageli otse, kuid kaaliumi kogus on esitatud K-ekvivalendina.2Või kasutada mis tahes tüüpi kaaliumiühendeid, näiteks kaaliumkarbonaati.

Kaaliumoksiid on umbes 83 massiprotsenti kaaliumi, samas kui kaaliumkloriid on ainult 52%. Kaaliumkloriid annab vähem kaaliumi kui võrdne kogus kaaliumoksiidi.

Seega, kui väetis on kaaliumkloriid 30 massiprotsenti, oleks selle kaaliumoksiidi standardne kaaliumindeks ainult 18,8%. Seda toodetakse ja / või imporditakse 10–100 tonni aastas Euroopa Majanduspiirkonnas.

Seda ainet kasutatakse laboratoorsetes kemikaalides, väetistes, polümeerides ja fütosanitaarsetes toodetes. K2Või on sellel tööstuslik kasutamine, mille tulemuseks on teise aine tootmine (vahesaaduste kasutamine)..

Kaaliumoksiidi kasutatakse segude ja / või ümberpakendamise ning põllumajanduse, metsanduse ja kalapüügi koostamise valdkondades. Seda ainet kasutatakse keemiatoodete, plasttoodete ja mineraalsete toodete (nt krohv, tsement) valmistamiseks..

Kaaliumoksiidi keskkonda viimine toimub tõenäoliselt tööstuslikuks kasutuseks: vahepealse teise aine valmistamisel (vahesaaduste kasutamine), segude valmistamisel abiainena ja väikese kiirusega abrasiivse tööstusliku töötlemisega. tekstiili vabastamine, lõikamine, mehaaniline töötlemine või poleerimine).

On võimalik, et selle aine teine ​​keskkonda viimine selle kasutamisega interjöörides, näiteks pesuvedelikes / pesuvahendites, autohooldustoodetes, värvides ja katetes või liimides, lõhnaainetes ja õhuvärskendajates..

Ka selle kasutamiseks siseruumides suletud süsteemides, kus on minimaalne vabanemine, näiteks jahutusvedelikud külmkapis, õlil põhinevad elektrilised kütteseadmed.

Kaaliumoksiidi kasutatakse välitingimustes pikaajalistes materjalides, mille vabanemiskiirus on madal, näiteks ehitusmaterjalid ja metallist, puidust ja plastist ehitus.

Siseruumides kasutatakse seda pikaajaliste materjalide puhul, mille vabanemiskiirus on madal, näiteks mööbel, mänguasjad, ehitusmaterjalid, kardinad, jalatsid, nahatooted, paberi- ja papitooted, elektroonikaseadmed.

Seda ainet võib leida kivist, kipsist, tsemendist, klaasist või keraamilisest materjalist (nt nõud, potid / pannid, toiduainete säilitamise konteinerid, ehitus- ja isolatsioonimaterjalid) (Euroopa keemiaagentuur, 2017)..

Kaaliumoksiid on termiliselt stabiilne, väga lahustumatu kaaliumi allikas, mis sobib kasutamiseks klaas-, optika- ja keraamika rakendustes. Oksüdühendid ei vii elektrienergiani.

Siiski on teatud struktureeritud perovskiidi oksiidid elektroonilised juhtivad ained, mis leiavad rakendust tahkete oksiidi kütuseelementide ja hapniku genereerimise süsteemide katoodis.

Need on ühendid, mis sisaldavad vähemalt ühte hapniku aniooni ja ühte metallikatiooni. Need on äärmiselt stabiilsed, muutes need kasulikuks keraamiliste konstruktsioonide, näiteks savipudelite või täiustatud elektroonika tootmiseks.

Seda kasutatakse ka kerge konstruktsioonikomponendina kosmoses ja elektrokeemilistes rakendustes, näiteks kütuseelementides, kus neil on ioonjuhtivus..

Metalloksiidi ühendid on aluselised anhüdriidid ja seetõttu võivad nad redoksreaktsioonides reageerida hapetega ja tugevate redutseerivate ainetega.

Viited

  1. Ameerika elemendid. (S.F.). Kaaliumoksiid. Taastati americanelements.com-lt.
  2. EMBL-EBI (2016, 19. september). kaaliumoksiid. Taastatud ChEBIst: ebi.ac.uk.
  3. Euroopa kemikaaliamet. (2017, 12. jaanuar). Dikaliumoksiid. Välja otsitud aadressilt echa.europa.eu.
  4. (S.F.). POTASSIUMOKSID . Taastati inchem.org-st.
  5. Riiklik biotehnoloogia teabe keskus ... (2017, 29. aprill). PubChem Compound andmebaas; CID = 9989219. Välja otsitud aadressilt pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Riiklik tööohutuse ja töötervishoiu instituut. (2014, 1. juuli). POTASSIUMOKSID. Taastatud cdc.gov.
  7. POTASSIUM OXIDE K2O. (S.F.). Välja otsitud allreactions.com.
  8. Royal Society of Chemistry. (2015). Kaaliumoksükalium. .