Формула оксиду калію (K2O), властивості, ризики та використання

оксид калію, також називається оксидом калію, іонна киснево-калієва сіль, формула якої K₂О. Його структура представлена ​​на малюнку 1 (EMBL-EBI, 2016).

До₂Або це найпростіший оксид калію, це дуже реактивне з'єднання, що рідко зустрічається. Деякі комерційні матеріали, такі як добрива та цементи, відчувають, припускаючи відсотковий вміст складу, який буде еквівалентний суміші хімічних сполук K₂О.

Оксид калію отримують з гідроксиду калію (їдкого калі) та металевого калію при 450 ° C з утворенням молекулярного водню (ОКСІД КАЛІЮ K2O, S.F.) відповідно до рівняння:

Його також одержують шляхом відновлення пероксиду калію відповідно до реакції:

Іншим способом отримання оксиду калію є нагрівання карбонату калію при високій температурі, як показано наступною реакцією:

Однак основним способом отримання оксиду калію є нагрівання нітрату калію для отримання молекулярного азоту, як показано наступною реакцією:

• 1 Фізико-хімічні властивості
• 2 Реактивність та небезпеки
• 3 використання
• 4 Посилання

Фізико-хімічні властивості

Оксид калію – це жовтуваті тетраедричні кристали без характерного аромату (Національний центр біотехнологічної інформації, 2017). Його зовнішній вигляд показаний малюнку 2 (американські елементи, С.Ф.).

З'єднання має молекулярну масу 94,2 г/моль та щільність 2,13 г/мл при 24°С. Він має температуру плавлення 740°C, хоча починає розкладатися за 300°C (Royal Society of Chemistry, 2015).

З'єднання стійке до нагрівання і розчинний в етанолі та ефірі. До₂Або він кристалізується у структурі антифториту.З цієї причини положення аніонів та катіонів змінюються місцями щодо їх положень у CaF.₂, з іонами калію, координованими до 4 оксидних іонів, та іонами оксиду, скоординованими з 8 каліями.

До₂Або це основний оксид та бурхливо реагує з водою з утворенням їдкого гідроксиду калію. Він розпухає і поглинає воду з атмосфери, ініціюючи цю енергійну реакцію.

Оксид калію оборотно окислюється до пероксиду калію при 350 °С, бурхливо реагує з кислотами, такими як соляна кислота, з утворенням солей калію відповідно до реакції:

З'єднання реагує з діоксидом азоту з утворенням нітрату та нітриту калію при температурі від 150 до 200 °C:

Оксид калію реагує при низьких температурах з аміаком з утворенням амідів та гідроксиду калію відповідно до реакції:

Реактивність та небезпеки

Оксид калію є нестабільною речовиною. Він легко окислюється до інших оксидів калію, пероксиду або окису калію (KHO). З'єднання не є пальним, але активно та екзотермічно реагує з водою з утворенням гідроксиду калію (KOH).

Розчин оксиду калію у воді є сильною основою, бурхливо реагує з кислотою та викликає корозію. Бурхливо реагує з водою, що утворює гідроксид калію. Атакує багато металів у присутності води (Національний інститут безпеки та гігієни праці, 2014).

Речовина роз'їдає очі, шкіру та дихальні шляхи, а також при попаданні в організм. Вдихання аерозолю може спричинити набряк легень. Симптоми набряку легень часто виявляються лише через кілька годин і посилюються при фізичному навантаженні.

У разі потрапляння в очі вам слід перевірити, чи носите контактні лінзи, і негайно зняти їх. Очі мають бути промиті проточною водою протягом щонайменше 15 хвилин із відкритими століттями.Ви можете використати холодну воду. Мазь не слід використовувати для очей.

Якщо хімічна речовина потрапила на одяг, видаліть її якнайшвидше, захищаючи свої руки та тіло. Покладіть жертву під безпечний душ.

Якщо хімічна речовина накопичується на незахищеній шкірі жертви, наприклад на руках, акуратно та обережно промийте шкіру, забруднену проточною водою та неабразивним милом. Ви можете використати холодну воду. Якщо роздратування не проходить, зверніться до лікаря. Випрати забруднений одяг перед повторним використанням.

Якщо контакт зі шкірою серйозний, його слід промити дезинфікуючим милом і покрити шкіру, забруднену антибактеріальним кремом.

У разі вдихання потерпілому повинно бути дозволено відпочивати в приміщенні, що добре провітрюється. Якщо вдихання серйозне, постраждалого слід якнайшвидше евакуювати в безпечне місце.

Послабте тісний одяг, такий як комір сорочки, ремені або краватка. Якщо потерпілому важко дихати, слід призначити кисень. Якщо постраждалий не дихає, проводиться реанімація з вуст до уст.

Завжди зважаючи на те, що людині, яка надає допомогу у проведенні реанімації з рота в рот, може бути небезпечно, коли матеріал, що вдихається, токсичний, інфекційний або викликає корозію.

У разі ковтання не викликати блювання. Послабте тісний одяг, такий як коміри сорочки, ремені або краватки. Якщо постраждалий не дихає, проведіть реанімацію з вуст у вуста. У всіх випадках слід негайно звернутися по медичну допомогу (IPCS, S.F.).

додатків

Хімічна формула К₂O (або просто «K») використовується в кількох промислових контекстах: числа N-P-K для добрив, формулах цементу і формулах скла.

Оксид калію часто не використовується безпосередньо у цих продуктах, але кількість калію вказується у термінах K-еквівалентів.₂Або для будь-якого типу сполук калію, таких як карбонат калію.

Оксид калію становить близько 83% калію за вагою, а хлорид калію – лише 52%. Хлорид калію забезпечує менше калію, ніж рівну кількість оксиду калію.

Тому, якщо добривом є хлорид калію в кількості 30% за вагою, його стандартний індекс калію, що базується на оксиді калію, становитиме лише 18,8%. Він виробляється та / або імпортується від 10 до 100 тонн на рік цієї речовини в Європейському економічному просторі.

Ця речовина використовується в лабораторних хімікатах, добривах, полімерах та фітосанітарних продуктах. До₂Або це має промислове використання, що призводить до виробництва іншої речовини (використання проміжних продуктів).

Оксид калію використовується в областях приготування сумішей та/або перепакування, а також у сільському господарстві, лісовому господарстві та рибальстві. Ця речовина використовується для виробництва хімічних продуктів, пластмасових виробів та мінеральних продуктів (наприклад, гіпсу, цементу).

Викид в навколишнє середовище оксиду калію, ймовірно, відбудеться для промислового використання: як проміжний етап при виробництві іншої речовини (використання проміжних продуктів), складання сумішей, як допоміжний засіб для обробки та промислової обробки на стирання з низькою швидкістю. випуску, різання, механічної обробки або полірування металу).

Можливо, що інше вивільнення в довкілля цієї речовини шляхом його використання у внутрішніх приміщеннях, наприклад, миючих рідин / миючих засобів, автомобільних засобів догляду, фарби та покриття або клеї, ароматизатори та освіжувачі повітря.

Також для використання всередині приміщень у закритих системах з мінімальним викидом, таких як охолодні рідини в холодильниках, електричні нагрівачі на масляній основі.

Оксид калію використовується на відкритому повітрі у довготривалих матеріалах з низькою швидкістю вивільнення, наприклад, у будівельних матеріалах та конструкціях з металу, дерева та пластику.

У приміщенні він використовується в довговічних матеріалах з низькою швидкістю вивільнення, таких як меблі, іграшки, будівельні матеріали, фіранки, взуття, шкіргалантерея, паперові та картонні вироби, електронне обладнання.

Цю речовину можна знайти у виробах із каменю, гіпсу, цементу, скла або кераміки (наприклад, посуд, каструлі/сковорідки, контейнери для зберігання продуктів харчування, будівельні та ізоляційні матеріали) (Європейське хімічне агентство, 2017).

Оксид калію є термостійким, вкрай нерозчинним джерелом калію, що підходить для скла, оптики та кераміки. Оксидні сполуки не призводять до електрики.

Однак деякі структуровані оксиди перовскіту є електронними провідниками, які знаходять застосування в катоді твердооксидних паливних елементів та системах генерації кисню.

Вони являють собою сполуки, які містять щонайменше один кисневий аніон і один катіон металу.Вони є надзвичайно стабільними, що робить їх корисними для виготовлення керамічних конструкцій, таких як глиняні миски або для просунутої електроніки.

Він також використовується в легких конструкційних компонентах в аерокосмічній та електрохімічній промисловості, таких як паливні елементи, в яких вони виявляють іонну провідність.

Металооксидні сполуки є основними ангідридами і тому можуть вступати в реакцію з кислотами і сильними відновниками в окислювально-відновних реакціях.

посилання

1. Американських елементів. (S.F.). Оксид калію. Відновлений від americanelements.com.
2. EMBL-EBI. (2016, 19 вересня). оксид калію. Взято з ЧЕБІ: ebi.ac.uk.
3. Європейська хімічна агенція. (2017, 12 січня). Двоокис оксиду. Отримано із echa.europa.eu.
4. (S.F.). ОКСІД КАЛІЯ . Відновлено із inchem.org.
5. Національний центр біотехнологічної інформації. (2017, 29 квітня). база даних PubChem Compound; CID = 9989219. Отримано pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Національний інститут охорони праці та здоров'я. (2014, 1 липня). ОКСІД КАЛІЯ. Відновлено із cdc.gov.
7. КАЛІЯ ОКСІД K2O. (S.F.). Отримано allreactions.com.
8. Королівське хімічне суспільство. (2015). Калій окис калію. .

Фізичні властивості

Оксид калію K₂O - Бінарна неорганічна речовина . Білий, термічно стійкий.

Відносна молекулярна маса Mr = 94,20; відносна щільність для тб. і ж. стану d = 2,33; t_пл = 740 º C при надмірному тиску.

Спосіб отримання

1. Оксид калію можна отримати шляхом взаємодії калію і гідроксиду калію при 450º С, у результаті утворюється оксид калію і водень :

2K + 2KOH = 2K₂O+H₂

2. При взаємодії надпероксиду калію і калію при температурі 700º C та надлишковому тиску утворюється оксид калію:

Хімічні властивості

1. При розкладанні оксиду калію утворюється пероксид калію та калій, температура при цьому повинна бути 350-430 ºС:

2. Оксид калію взаємодіє зі складними речовинами:

2.1. Оксид калію реагує з водою . Утворюється гідроксид калію:

2.2. Оксид калію взаємодіє з кислотами . При цьому утворюються сіль і вода.

Наприклад , оксид калію з розведеною соляною кислотою утворює хлорид калію та воду:

K₂O + 2HCl = 2KCl + H₂O.

2.3. При взаємодії калію з оксидами утворюються солі.

2.3.1. Реагуючи з вуглекислим газом при 400º C оксид калію утворює карбонат калію:

2.3.2. При 150–200º C, внаслідок взаємодії оксиду калію, та оксидом азоту (IV) утворюються нітрат калію і нітрит калію:

2.3.3. Оксид калію взаємодіє з оксидом алюмінію при 1000 º С. При цьому утворюється алюмінат калію:

Оксид калію

Оксид калію - блідо-жовта, іноді безбарвна речовина. Міститься у деяких видах добрив та цементу.

Хімічні властивості

Хімічно активна речовина. На повітрі розпливається, поглинає СО₂, утворюючи карбонат калію:

Бурхливо реагує з водою, утворюючи гідроксид калію:

Реагує зі спиртом, ефіром. Енергійно взаємодіє з галогенами, розплавленою сіркою, розведеними кислотами, утворюючи різні сполуки калію.

Отримання

Оксид калію здійснюють взаємодією кисню і калію, в результаті реакції утворюється пероксид калію, K₂O₂. Збагаченням пероксиду калієм одержують оксид:

Більш зручним способом є нагрівання нітрату калію з металевим калієм:

Гідроксид калію не може бути зневоднений до оксиду.