Den kaliumoksyd , også kalt dikalium-oksid er et ionisk salt og kalium oksygen med den formel K- 2 O. Dets struktur er vist i figur 1 (EMBL-EBI, 2016).
K 2 O er det enkleste kaliumoksydet, det er en svært reaktiv forbindelse og sjelden funnet. Noen kommersielle materialer, slik som gjødningsstoffer og sement, er testet forutsatt at prosentandelen av sammensetningen som ville være ekvivalent med den blanding av kjemiske forbindelser K 2 O.
Figur 1: struktur av kaliumoksyd.
Kaliumoksyd produseres fra kaliumhydroksyd (kaustisk kalium) og metallisk kalium ved 450 ° C og produserer molekylært hydrogen (POTASSIUM OXIDE K2O, SF) i henhold til ligningen:
2K + 2KOH * 2K 2 O + H 2 (450 ° C).
Det oppnås også ved å redusere kaliumperoksyd i henhold til reaksjonen:
2K 2 O 2 → K 2 O + O 2 (530 ° C).
En annen metode for å oppnå kaliumoksyd er ved å varme opp kaliumkarbonatet ved høye temperaturer som indikert ved følgende reaksjon:
K 2 CO 3 ⇌ K 2 O + CO 2 (T> 1200 ° C).
Imidlertid er den viktigste måten å oppnå kaliumoksyd ved å varme opp kaliumnitrat, og oppnå molekylært nitrogen som indikert ved følgende reaksjon:
2KNO 3 + 10K → 6K 2 O + N 2
Fysiske og kjemiske egenskaper
Kaliumoksid er gulaktige tetraedriske krystaller uten en karakteristisk aroma (National Center for Biotechnology Information., 2017). Dets utseende er vist i figur 2 (amerikanske elementer, SF).
Figur 2: utseende av kaliumoksyd.
Forbindelsen har en molekylvekt på 94,2 g / mol og en tetthet på 2,13 g / ml ved 24 ° C. Det har et smeltepunkt på 740 ° C, selv om det begynner å brytes ned ved 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).
Forbindelsen er varmebestandig og oppløselig i etanol og eter. K 2 O krystalliserer i antifluorite struktur. Av denne grunn blir posisjonene til anionene og kationene reversert i forhold til deres posisjoner i CaF 2 , med kaliumioner koordinert ved 4 oksydioner og oksydioner koordinert ved 8 kalium.
K 2 O er et basisk oksyd og reagerer voldsomt med vann for å produsere kaustisk kaliumhydroksyd. Den er deliquescent og absorberer vann fra atmosfæren, og starter den kraftige reaksjonen.
Kaliumoksyd oksideres reversibelt til kaliumperoksyd ved 350 ° C, det reagerer voldsomt med syrer, så som saltsyre, for å danne kaliumsalter i henhold til reaksjonen:
K 2 O + 2 HCI → 2KCl + H 2 O.
Forbindelsen reagerer med nitrogendioksyd og danner kaliumnitrat og nitritt ved temperaturer mellom 150 og 200 ° C:
K 2 O + 2NO 2 = KNO 2 + KNO 3
Kaliumoksyd reagerer ved lave temperaturer med ammoniakk for å danne amider og kaliumhydroksyd i henhold til reaksjonen:
K 2 O + NH 3 (1) → KNH 2 ↓ + KOH (-50 ° C).
Reaktivitet og farer
Kaliumoksyd er et ustabilt stoff. Det oksideres lett til andre kaliumoksider, peroksyd eller kaliumsyreoksyd (KHO). Forbindelsen er ikke brennbar, men reagerer kraftig og eksotermisk med vann for å danne kaliumhydroksyd (KOH).
Løsningen av kaliumoksyd i vann er en sterk base, den reagerer voldsomt med syre og er etsende. Reagerer voldsomt med vann som produserer kaliumhydroksid. Anfaller mange metaller i nærvær av vann (Nasjonalt institutt for arbeidssikkerhet og helse, 2014).
Stoffet er etsende på øynene, huden og luftveiene, samt ved inntak. Innånding av aerosol kan forårsake lungeødem. Symptomer på lungeødem vises ofte ikke i noen timer og forverres av fysisk anstrengelse.
I tilfelle kontakt med øynene, sjekk om du bruker kontaktlinser og fjern dem umiddelbart. Øynene skal skylles med rennende vann i minst 15 minutter, med øyelokkene åpne. Kaldt vann kan brukes. Øyesalve bør ikke brukes.
Hvis kjemikaliet kommer i kontakt med klær, må du fjerne det så raskt som mulig og beskytte dine egne hender og kropp. Plasser offeret under en sikkerhetsdusj.
Hvis kjemikaliet samler seg på offerets utsatte hud, for eksempel hender, vaskes den forurensede huden forsiktig og forsiktig med rennende vann og ikke-slipende såpe. Kaldt vann kan brukes. Hvis irritasjonen vedvarer, må du oppsøke lege. Vask de forurensede klærne før du bruker den igjen.
Hvis hudkontakten er alvorlig, vask med desinfiserende såpe og dekk forurenset hud med en antibakteriell krem.
Ved innånding skal offeret få lov til å hvile i et godt ventilert område. Hvis innånding er alvorlig, skal offeret evakueres til et trygt område så raskt som mulig.
Løsne stramme klær som krage, belte eller slips. Hvis det er vanskelig for offeret å puste, bør oksygen tilføres. Hvis offeret ikke puster, utføres gjenopplivning fra munn til munn.
Husk alltid at det kan være farlig for den som gir hjelp å gi gjenopplivning av munn til munn når det inhalerte materialet er giftig, smittsomt eller etsende.
Ved svelging, ikke fremkall brekninger. Løsne stramme klær som skjortekrage, belter eller slips. Hvis offeret ikke puster, må du utføre gjenopplivning fra munn til munn. I alle tilfeller bør øyeblikkelig legehjelp søkes (IPCS, SF).
applikasjoner
Den kjemiske formelen K 2 O (eller ganske enkelt "K") brukes i flere industrielle sammenhenger: NPK-tall for gjødsel, i sementformler og i glassformler.
Kaliumoksyd blir ofte ikke brukt direkte i disse produktene, men den mengde kalium er gjengitt i form av K 2 O ekvivalenter for hver type av kaliumforbindelser brukes, for eksempel kalium-karbonat.
Kaliumoksyd er omtrent 83 vekt% kalium, mens kaliumklorid bare er 52 vekt%. Kaliumklorid gir mindre kalium enn en lik mengde kaliumoksyd.
Derfor, hvis en gjødsel er 30 vekt% kaliumklorid, ville dens standardkaliumverdi, basert på kaliumoksyd, bare være 18,8%. Mellom 10 og 100 tonn per år av dette stoffet blir produsert og / eller importert til Det europeiske økonomiske området.
Dette stoffet brukes i laboratoriekjemikalier, gjødsel, polymerer og plantevernprodukter. K 2 O har en industriell bruk som resulterer i produksjon av et annet stoff (bruk av mellomprodukter).
Kaliumoksid brukes i områdene blanding av formulering og / eller ompakking og landbruk, skogbruk og fiske. Dette stoffet brukes til fremstilling av kjemikalier, plastprodukter og mineralprodukter (f.eks. Gips, sement).
Utslipp til miljøet av kaliumoksyd vil sannsynligvis skje ved industriell bruk: som et mellomtrinn i fremstilling av et annet stoff (bruk av mellomprodukter), formulering av blandinger, som et prosesseringshjelpemiddel og industriell prosessering av slitasje med lav hastighet frigjøring, skjæring, maskinering eller polering av metall).
Ytterligere miljøfrigjøring av dette stoffet er mulig fra innendørs bruk, f.eks. Maskinvask / vaskemiddelvæske, bilpleieprodukter, maling og belegg eller lim, dufter og luftfriskere.
Også for innendørs bruk i lukkede systemer med minimal frigjøring, for eksempel kjølevæsker i kjøleskap, oljebaserte elektriske ovner.
Kaliumoksid brukes utendørs i langvarige materialer med lav frigjøringshastighet, for eksempel metall, tre og plast bygg- og anleggsmaterialer.
Innendørs brukes det i langvarige materialer med lave utløsningshastigheter som møbler, leker, byggematerialer, gardiner, fottøy, lærprodukter, papir- og pappprodukter, elektronisk utstyr.
Dette stoffet kan finnes i produkter med stein, gips, sement, glass eller keramikkbasert materiale (for eksempel retter, gryter / panner, matlagringsbeholdere, konstruksjonsmateriell og isolasjon) (European Chemical Agency, 2017).
Kaliumoksyd er en termisk stabil, svært uoppløselig kaliumkilde egnet for glass, optisk og keramisk anvendelse. Oksidforbindelser leder ikke strøm.
Imidlertid er visse strukturerte oksider av perovskitt elektroniske ledere som finner anvendelse i katoden til faste oksydbrenselceller og oksygengenererende systemer.
De er forbindelser som inneholder minst en oksygenanion og en metallkation. De er ekstremt stabile og gjør dem nyttige til å produsere keramiske strukturer som leirskåler eller for avansert elektronikk.
Det brukes også i lette strukturelle komponenter i luftfart og elektrokjemiske applikasjoner som brenselceller hvor de har ionisk konduktivitet.
Metalloksydforbindelser er basiske anhydrider og kan derfor reagere med syrer og sterke reduksjonsmidler i redoksreaksjoner.
referanser
- Amerikanske elementer. (SF). Kaliumoksid. Gjenopprettet fra americanelements.com.
- EMBL-EBI. (2016, 19. september). kaliumoksyd. Gjenopprettet fra ChEBI: ebi.ac.uk.
- Europeisk kjemisk byrå. (2017, 12. januar). Dipotassium oxide. Gjenopprettet fra echa.europa.eu.
- (SF). Kaliumoksyd. Gjenopprettet fra inchem.org.
- Nasjonalt senter for informasjon om bioteknologi. . (2017, 29. april). PubChem Compound Database; CID = 9989219. Gjenopprettet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Nasjonalt institutt for arbeidssikkerhet og helse. (2014, 1. juli). Kaliumoksyd. Gjenopprettet fra cdc.gov.
- POTASSIUM OXIDE K2O. (SF). Gjenopprettet fra allreactions.com.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Kaliumoksidopotassium. Gjenopprettet fra chemspider.com.