На калиев оксид, също наречен дикалиев оксид е йонна сол и калиева кислород с по формула К 2 О. Неговата структура е представена на фигура 1 (EMBL-EBI, 2016).
K 2 O е най-простият калиев оксид, той е силно реактивно съединение и се среща рядко. Някои търговски материали, като например торове и цименти, са тествани ако приемем, че процентът на състав, който ще бъде еквивалентна на смес от химични съединения, K 2 O.
Фигура 1: структура на калиев оксид.
Калиевият оксид се получава от калиев хидроксид (каустичен поташ) и метален калий при 450 ° C, като се получава молекулен водород (POTASSIUM OXIDE K2O, SF) съгласно уравнението:
2K + 2KOH * 2K 2 О + Н 2 (450 ° С).
Получава се и чрез намаляване на калиев пероксид според реакцията:
2K 2 O 2 → K 2 O + O 2 (530 ° C).
Друг метод за получаване на калиев оксид е чрез нагряване на калиев карбонат при високи температури, както е посочено със следната реакция:
K 2 CO 3 ⇌ K 2 O + CO 2 (T> 1200 ° C).
Основният начин за получаване на калиев оксид е чрез нагряване на калиев нитрат, получаване на молекулен азот, както е посочено от следната реакция:
2KNO 3 + 10K → 6K 2 O + N 2
Физични и химични свойства
Калиевият оксид са жълтеникави тетраедрични кристали без характерен аромат (Национален център за информация за биотехнологиите., 2017). Появата му е показана на фигура 2 (американски елементи, SF).
Фигура 2: поява на калиев оксид.
Съединението има молекулно тегло 94,2 g / mol и плътност 2,13 g / ml при 24 ° C. Той има точка на топене 740 ° C, въпреки че започва да се разлага при 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).
Съединението е устойчиво на топлина и разтворимо в етанол и етер. K 2 O кристализира в структурата на антифлуорита. Поради тази причина, позициите на аниони и катиони са обърнати по отношение на техните позиции в CaF 2, с калиеви йони координирани на 4 оксид йони и йони оксид координирани на 8 калий.
K 2 O е основен оксид и реагира бурно с вода, за да се получи каустичен калиев хидроксид. Той е деликатен и абсорбира вода от атмосферата, инициирайки тази бурна реакция.
Калиевият оксид се окислява обратимо до калиев пероксид при 350 ° С, той реагира бурно с киселини, като солна киселина, за да образува калиеви соли според реакцията:
К 2 О + 2HCl → 2KCl + H 2 O.
Съединението взаимодейства с азотен диоксид, като образува калиев нитрат и нитрит при температури между 150 и 200 ° С:
K 2 O + 2NO 2 = KNO 2 + KNO 3
Калиевият оксид реагира при ниски температури с амоняк, за да образува амиди и калиев хидроксид според реакцията:
К 2 О + NH 3 (1) → KNH 2 ↓ + КОН (-50 ° С).
Реактивност и опасности
Калиевият оксид е нестабилно вещество. Лесно се окислява до други калиеви оксиди, пероксид или оксид на калиева киселина (KHO). Съединението не е горимо, но реагира енергично и екзотермично с вода, за да образува калиев хидроксид (KOH).
Разтворът на калиев оксид във вода е силна основа, реагира бурно с киселина и е корозивен. Реагира бурно с вода, произвеждаща калиев хидроксид. Атакува много метали в присъствието на вода (Национален институт за безопасност и здраве при работа, 2014 г.).
Веществото е разяждащо за очите, кожата и дихателните пътища, както и при поглъщане. Вдишването на аерозол може да причини белодробен оток. Симптомите на белодробен оток често не се появяват за няколко часа и се влошават от физическо натоварване.
В случай на контакт с очите, проверете дали носите контактни лещи и ги отстранете незабавно. Очите трябва да се промиват с течаща вода за най-малко 15 минути, с отворени клепачи. Може да се използва студена вода. Очен мехлем не трябва да се използва.
Ако химикалът влезе в контакт с дрехите, го отстранете възможно най-бързо, като предпазвате собствените си ръце и тяло. Поставете жертвата под предпазен душ.
Ако химикалът се натрупа върху откритата кожа на жертвата, като ръце, замърсената кожа се измива внимателно и внимателно с течаща вода и неабразивен сапун. Може да се използва студена вода. Ако дразненето продължава, потърсете лекарска помощ. Измийте замърсеното облекло, преди да го използвате отново.
Ако контактът с кожата е тежък, трябва да се измие с дезинфекционен сапун и да се покрие замърсената кожа с антибактериален крем.
В случай на вдишване, жертвата трябва да се остави да почива в добре проветриво място. Ако инхалацията е тежка, жертвата трябва да бъде евакуирана в безопасна зона възможно най-скоро.
Разхлабете тесни дрехи като яка, колан или вратовръзка. Ако на жертвата е трудно да диша, трябва да се прилага кислород. Ако жертвата не диша, се извършва реанимация от уста в уста.
Винаги имайте предвид, че може да бъде опасно за лицето, което предоставя помощ, да даде реанимация от уста в уста, когато вдишаният материал е токсичен, инфекциозен или корозивен.
В случай на поглъщане, не предизвиквайте повръщане. Разхлабете тесни дрехи като яки на ризата, колани или вратовръзки. Ако жертвата не диша, извършете реанимация уста в уста. Във всички случаи трябва незабавно да се потърси медицинска помощ (IPCS, SF).
Приложения
Химичната формула К 2 O (или просто "К") се използва в няколко промишлени контекст: NPK номера за торове, в циментовите формули и в стъклени формули.
Калиевият оксид често не се използва директно в тези продукти, но количеството калий се отчита като K 2 O еквиваленти за всеки тип използвани калиеви съединения, като калиев карбонат.
Калиевият оксид е около 83% тегловно калий, докато калиевият хлорид е само 52%. Калиевият хлорид осигурява по-малко калий, отколкото равно количество калиев оксид.
Следователно, ако торът е 30% тегловно калиев хлорид, неговата стандартна стойност на калий, базирана на калиев оксид, ще бъде само 18,8%. Между 10 и 100 тона годишно това вещество се произвежда и / или внася в Европейското икономическо пространство.
Това вещество се използва в лабораторни химикали, торове, полимери и продукти за растителна защита. K 2 O има промишлена употреба, което води до производството на друго вещество (използване на междинни продукти).
Калиевият оксид се използва в районите за смесване на състави и / или преопаковане и земеделие, горско стопанство и риболов. Това вещество се използва за производството на химикали, пластмасови изделия и минерални продукти (напр. Мазилка, цимент).
Изпускането в околната среда на калиев оксид вероятно ще се случи чрез промишлена употреба: като междинен етап при производството на друго вещество (използване на междинни продукти), формулиране на смеси, като помощно средство за преработка и промишлена обработка на абразия с ниска скорост освобождаване, рязане, обработка или полиране на метал).
Друго освобождаване на това вещество в околната среда е възможно при употреба на закрито, напр. Течности за машинно пране / перилни препарати, автомобилни продукти, бои и покрития или лепила, аромати и освежители за въздух.
Също така за вътрешна употреба в затворени системи с минимално освобождаване, като охлаждащи течности в хладилници, електрически нагреватели на маслена основа.
Калиевият оксид се използва на открито в дълготрайни материали с ниска скорост на отделяне, например метални, дървени и пластмасови строителни и строителни материали.
На закрито, той се използва в дълготрайни материали с ниска скорост на освобождаване като мебели, играчки, строителни материали, завеси, обувки, кожени изделия, изделия от хартия и картон, електронно оборудване.
Това вещество може да се намери в продукти с камък, мазилка, цимент, стъкло или керамични материали (например съдове, тенджери / тигани, контейнери за съхранение на храни, строителен материал и изолация) (Европейска агенция по химикали, 2017).
Калиевият оксид е термично стабилен, силно неразтворим източник на калий, подходящ за стъклени, оптични и керамични приложения. Оксидните съединения не провеждат електричество.
Някои структурирани оксиди на перовскит обаче са електронни проводници, които намират приложение в катода на твърдите оксидни горивни клетки и кислородните системи.
Те са съединения, които съдържат поне един кислороден анион и един метален катион. Те са изключително стабилни, което ги прави полезни при производството на керамични конструкции като глинени купи или за напреднала електроника.
Използва се и в леки структурни компоненти в аерокосмическите и електрохимичните приложения, като горивни клетки, където проявяват йонна проводимост.
Съединенията на металните оксиди са основни анхидриди и следователно могат да реагират с киселини и силни редуциращи агенти при редокс-реакции.
Препратки
- Американски елементи. (SF). Калиев оксид. Възстановени от americanelements.com.
- EMBL-EBI. (2016 г., 19 септември). калиев оксид. Възстановени от ChEBI: ebi.ac.uk.
- Европейска агенция по химикали (2017 г., 12 януари). Дикалиев оксид. Възстановено от echa.europa.eu.
- (SF). ОКСИД НА КАРОТАЦИЯ. Възстановено от inchem.org.
- Национален център за информация за биотехнологиите., (2017 г., 29 април). PubChem Compound Database; CID = 9989219. Възстановени от pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Национален институт по безопасност и здраве при работа. (2014 г., 1 юли). ОКСИД НА КАРОТАЦИЯ. Възстановени от cdc.gov.
- КАРОТИЧЕН ОКСИД К2О. (SF). Възстановени от allreactions.com.
- Кралско химическо дружество. (2015). Калиев оксидопоталий. Възстановени от chemspider.com.