Оксид калію , званий також оксид дікалій є іонну сіль і калію кисню з по формулі До 2 O. Його структура представлена на малюнку 1 (EMBL-EBI, 2016 г.).
K 2 O - найпростіший оксид калію, він є високореакційною сполукою і його рідко зустрічається. Деякі комерційні матеріали, такі як добрива та цементи, перевіряються, припускаючи відсоток складу, який був би еквівалентний суміші хімічних сполук K 2 O.
Фігура 1: структура оксиду калію.
Оксид калію отримують з гідроксиду калію (їдкий калій) та металевого калію при 450 ° C, утворюючи молекулярний водень (POTASSIUM OXIDE K2O, SF) згідно рівняння:
2K + 2KOH * 2K 2 O + H 2 (450 ° C).
Його також отримують шляхом зменшення перекису калію відповідно до реакції:
2K 2 O 2 → K 2 O + O 2 (530 ° C).
Інший спосіб отримання оксиду калію полягає в нагріванні карбонату калію при високих температурах, як зазначено в наступній реакції:
K 2 CO 3 ⇌ K 2 O + CO 2 (T> 1200 ° C).
Однак основним способом отримання оксиду калію є нагрівання нітрату калію, отримання молекулярного азоту, як зазначено в наступній реакції:
2KNO 3 + 10K → 6K 2 O + N 2
Фізичні та хімічні властивості
Оксид калію - це жовтуваті тетраедричні кристали без характерного аромату (Національний центр інформації про біотехнології., 2017). Його зовнішній вигляд показаний на малюнку 2 (американські елементи, SF).
Малюнок 2: поява оксиду калію.
З'єднання має молекулярну масу 94,2 г / моль і щільність 2,13 г / мл при 24 ° С. Він має температуру плавлення 740 ° C, хоча починає розкладатися при 300 ° C (Королівське хімічне товариство, 2015).
З'єднання є термостійким і розчинним у етанолі та ефірі. K 2 O кристалізується в структурі антифториду. З цієї причини положення аніонів і катіонів зворотні відносно їх положення у CaF 2 , причому іони калію узгоджуються на 4 оксидні іони та оксидні іони, координовані на рівні 8 калію.
K 2 O є основним оксидом і бурхливо реагує з водою, утворюючи їдкий гідроксид калію. Він дивовижний і поглинає воду з атмосфери, ініціюючи цю бурхливу реакцію.
Окис калію оборотно окислюється до перекису калію при 350 ° С, бурхливо реагує з кислотами, такими як соляна кислота, утворюючи калійні солі відповідно до реакції:
K 2 O + 2HCl → 2KCl + H 2 O.
З'єднання реагує з діоксидом азоту з утворенням нітрату калію та нітриту при температурі від 150 до 200 ° C:
K 2 O + 2NO 2 = KNO 2 + KNO 3
Оксид калію при низьких температурах реагує з аміаком, утворюючи аміди та гідроксид калію відповідно до реакції:
K 2 O + NH 3 (1) → KNH 2 ↓ + KOH (-50 ° C).
Реактивність та небезпека
Оксид калію - це нестійка речовина. Він легко окислюється до інших оксидів калію, перекису або оксиду калієвої кислоти (KHO). З'єднання не горюче, але енергійно та екзотермічно реагує з водою, утворюючи гідроксид калію (КОН).
Розчин оксиду калію у воді є міцною основою, він бурхливо реагує з кислотою і є корозійним. Бурно реагує з водою, що виробляє гідроксид калію. Нападає на багато металів у присутності води (Національний інститут охорони праці, 2014).
Речовина є корозійною для очей, шкіри та дихальних шляхів, а також при попаданні всередину. Вдихання аерозолю може викликати набряк легенів. Симптоми набряку легенів часто не проявляються протягом декількох годин і посилюються при фізичних навантаженнях.
У разі контакту з очима перевірте, чи носите ви контактні лінзи та негайно зніміть їх. Очі слід промивати проточною водою не менше 15 хвилин, при цьому повіки відкриті. Можна використовувати холодну воду. Очну мазь не слід застосовувати.
Якщо хімікат потрапляє в контакт з одягом, зніміть його якомога швидше, захищаючи власні руки та тіло. Покладіть потерпілого під безпечний душ.
Якщо хімічна речовина накопичується на шкірі потерпілого, наприклад, на руках, забруднену шкіру акуратно та ретельно промивають проточною водою та неабразивним милом. Можна використовувати холодну воду. Якщо роздратування не зникає, зверніться до лікаря. Помийте забруднений одяг, перш ніж використовувати його знову.
Якщо контакт зі шкірою сильний, його слід вимити дезінфікуючим милом і покрити забруднену шкіру антибактеріальним кремом.
У разі вдихання потерпілому слід дати відпочинок у добре провітрюваному приміщенні. Якщо інгаляція сильна, потерпілого слід якнайшвидше евакуювати в безпечну зону.
Розслабте тісний одяг, наприклад, комір, пояс або краватку. Якщо потерпілому важко дихати, слід вводити кисень. Якщо потерпілий не дихає, проводять реанімацію ротом у рот.
Завжди майте на увазі, що людині, яка надає допомогу, може бути небезпечно реанімувати рот у рот, коли вдиханий матеріал є токсичним, інфекційним або корозійним.
У разі прийому всередину не викликати блювоту. Розслабте тісний одяг, наприклад коміри сорочки, пояси або краватки. Якщо потерпілий не дихає, проведіть реанімацію ротом у рот. У всіх випадках слід негайно звернутися до лікаря (IPCS, SF).
Програми
Хімічна формула K 2 O (або просто "K") використовується в декількох промислових контекстах: номери NPK для добрив, у цементних формулах і у складі скла.
Оксид калію часто не використовується безпосередньо в цих продуктах, але кількість калію повідомляється у перерахунку на еквіваленти K 2 O для будь-якого типу сполук калію, таких як карбонат калію.
Окис калію становить приблизно 83% калію, а хлорид калію - лише 52%. Хлорид калію забезпечує менше калію, ніж рівна кількість оксиду калію.
Тому, якщо добриво становить 30 мас.% Хлориду калію, його стандартне значення калію на основі оксиду калію складе лише 18,8%. Від 10 до 100 тонн на рік ця речовина виробляється та / або імпортується в Європейський економічний простір.
Ця речовина використовується в лабораторних хімікатах, добривах, полімерах та засобах захисту рослин. K 2 O має промислове використання, що призводить до виробництва іншої речовини (використання проміжних продуктів).
Оксид калію використовується в районах змішування рецептури та / або перепакування, а також у сільському господарстві, лісовому господарстві та риболовлі. Ця речовина використовується для виготовлення хімікатів, пластмасових виробів та мінеральних виробів (наприклад, штукатурки, цементу).
Викид в навколишнє середовище оксиду калію, ймовірно, відбуватиметься через промислове використання: як проміжний етап у виробництві іншої речовини (використання проміжних продуктів), формуванні сумішей, як допоміжного засобу для переробки та промислової обробки низькошвидкісного стирання вивільнення, різання, обробка або полірування металу).
Інші викиди цієї речовини в навколишнє середовище можливі від використання в приміщенні, наприклад, машинних рідин для прання / миючих засобів, засобів для догляду за автомобілем, фарб та покриттів або клеїв, ароматизаторів та освіжувачів повітря.
Також для внутрішнього використання в закритих системах з мінімальним викидом, таких як охолоджуючі рідини в холодильниках, нагрівачі на масляній основі.
Оксид калію використовується на відкритому повітрі в довговічних матеріалах з низькою швидкістю вивільнення, наприклад, металевих, деревних і пластмасових будівельних і будівельних матеріалів.
У приміщенні він використовується в довговічних матеріалах з низькою швидкістю випуску, таких як меблі, іграшки, будівельні матеріали, штори, взуття, шкіряні вироби, вироби з паперу та картону, електронне обладнання.
Цю речовину можна знайти у виробах з каменю, штукатурки, цементу, скла або керамічного матеріалу (наприклад, посуд, горщики / каструлі, контейнери для зберігання харчових продуктів, будівельний матеріал та ізоляція) (Європейське хімічне агентство, 2017).
Оксид калію - термічно стійкий, дуже нерозчинний джерело калію, придатний для скло, оптичного та керамічного застосування. Оксидні сполуки не проводять електрику.
Однак певні структуровані оксиди перовскіту - електронні провідники, які знаходять застосування в катоді твердих оксидних паливних елементів і системах генерації кисню.
Вони являють собою сполуки, які містять щонайменше один аніон кисню та один катіон металу. Вони надзвичайно стійкі, що робить їх корисними у виробництві керамічних конструкцій, таких як глиняні миски або для передової електроніки.
Він також використовується в легких структурних компонентах в аерокосмічному та електрохімічному застосуванні, таких як паливні елементи, де вони демонструють іонну провідність.
Сполуки оксиду металу є основними ангідридами і тому можуть реагувати з кислотами та сильними відновниками у окислювально-відновних реакціях.
Список літератури
- Американські елементи. (СФ). Окис калію. Відновлено з сайту americanelements.com.
- EMBL-EBI. (2016 р., 19 вересня). оксид калію. Відновлено від ChEBI: ebi.ac.uk.
- Європейське хімічне агентство. (2017 р., 12 січня). Диоксид калію. Відновлено з echa.europa.eu.
- (СФ). Оксид калію. Відновлено з сайту inchem.org.
- Національний центр інформації про біотехнології. . (2017 р., 29 квітня). PubChem Складова база даних; CID = 9989219. Відновлено з pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Національний інститут охорони праці. (2014 р., 1 липня). Оксид калію. Відновлено з cdc.gov.
- Оксид калію K2O. (СФ). Відновлено з allreactions.com.
- Королівське хімічне товариство. (2015). Калій оксидополій. Відновлено з chemspider.com.