Калиев оксид (К2О): Формула, свойства, рискове и употреба
Калиев оксид, наричан още дикалиев оксид, е йонен кислород и калиева сол, чиято формула е K 2 O. Неговата структура е представена на фигура 1 (EMBL-EBI, 2016).
K 2 O е най-простият калиев оксид, той е силно реактивно и рядко срещано съединение. Някои търговски материали, като торове и цименти, се тестват, като се приема, че процентът на състава, който би бил еквивалентен на сместа от химични съединения K 2 O.
Калиев оксид се произвежда от калиев хидроксид (каустичен поташ) и метален калий при 450 ° C, като се получава молекулярен водород (калиев оксид K2O, SF) съгласно уравнението:
2K + 2KOH 2K2O + Н2 (450 ° С).
Също така се получава чрез редуциране на калиевия пероксид съгласно реакцията:
2K2O2 → K2O + O2 (530 ° С).
Друг метод за получаване на калиев оксид е чрез нагряване на калиев карбонат при висока температура, както е показано от следната реакция:
K2C03K2O + CO 2 (Т> 1200 ° С).
Въпреки това, основният начин за получаване на калиев оксид е чрез нагряване на калиев нитрат за получаване на молекулен азот, както е показано от следната реакция:
2KNO 3 + 10K → 6K2O + N2
Физични и химични свойства
Калиев оксид са жълтеникави тетраедри кристали без характерен аромат (Национален център за биотехнологична информация., 2017). Външният му вид е показан на фигура 2 (американски елементи, SF).
Съединението има молекулно тегло 94.2 g / mol и плътност 2.13 g / ml при 24 ° С. То 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 е разтворимо в етанол и етер. К2О кристализира в структурата на антифлуорита. По тази причина, позициите на анионите и катионите се обръщат спрямо техните позиции в CaF2, като калиевите йони се координират с 4 оксидни йони и оксидни йони, координирани до 8 калия.
К2О е основен оксид и реагира бурно с вода, за да се получи калиев калиев хидроксид. Той се разтваря и абсорбира вода от атмосферата, като инициира тази енергична реакция.
Калиев оксид се обратимо окислява до калиев пероксид при 350 ° С, реагира бурно с киселини, като солна киселина, за да се образуват калиеви соли съгласно реакцията:
К2О + 2НС1 → 2КС1 + Н20.
Съединението реагира с азотен диоксид, за да образува нитрат и калиев нитрит при температури между 150 и 200 ° C:
K2O + 2NO2 = KNO2 + KNO3
Калиев оксид реагира при ниски температури с амоняк, за да образува амиди и калиев хидроксид съгласно реакцията:
K 2 O + NH 3 (l) → KNH 2 + + КОН (-50 ° С).
Реактивност и опасности
Калиев оксид е нестабилно вещество. Лесно се окислява до други калиеви окиси, пероксид или калиева оксидна киселина (KHO). Съединението не е запалимо, но реагира енергично и екзотермично с вода за образуване на калиев хидроксид (КОН).
Разтворът на калиев оксид във вода е силна основа, реагира бурно с киселината и е корозивен. Реагира бурно с вода, която произвежда калиев хидроксид. Атакува много метали в присъствието на вода (Национален институт за безопасност и здраве при работа, 2014).
Веществото е корозивно за очите, кожата и дихателните пътища, както и при поглъщане. Вдишването на аерозол може да предизвика белодробен оток. Симптомите на белодробен оток често не се проявяват след няколко часа и се влошават от физическо натоварване.
В случай на контакт с очите трябва да проверите дали носите контактни лещи и да ги отстраните незабавно. Очите трябва да се измиват с течаща вода в продължение на най-малко 15 минути, с отворени клепачи. Можете да използвате студена вода. Мазта не трябва да се използва за очите.
Ако химикалът влезе в контакт с дрехите, отстранете го възможно най-бързо, като предпазите собствените си ръце и тяло. Поставете жертвата под предпазен душ.
Ако химичното вещество се натрупа върху откритата кожа на жертвата, като ръцете, внимателно и внимателно измийте кожата, замърсена с течаща вода и неабразивен сапун. Можете да използвате студена вода. Ако дразненето продължи, потърсете лекарска помощ. Измийте замърсеното облекло преди повторна употреба.
Ако контактът с кожата е сериозен, той трябва да се измие с дезинфекционен сапун и да покрие кожата, замърсена с антибактериален крем.
В случай на вдишване, на пострадалия трябва да се позволи да почива в добре проветрено помещение. Ако инхалацията е тежка, жертвата трябва да бъде евакуирана в безопасна зона възможно най-скоро.
Разхлабете плътно облекло, като яка на колана, колани или вратовръзка. Ако на жертвата му е трудно да диша, трябва да се приложи кислород. Ако жертвата не диша, се извършва реанимация от уста в уста.
Винаги, като се има предвид, че може да е опасно за лицето, което оказва помощ, да се постигне реанимация от устата в уста, когато вдишаният материал е токсичен, инфекциозен или корозивен.
В случай на поглъщане, не предизвиквайте повръщане. Разхлабете тесните дрехи, като яки, колани или вратовръзки. Ако жертвата не диша, извършете реанимация през устата в устата. Във всички случаи трябва незабавно да потърсите лекарска помощ (IPCS, SF).
приложения
Химическата формула K 2 O (или просто "K") се използва в няколко промишлени контекста: NPK номера за торове, в циментови формули и в стъклени формули.
Често калиевият оксид не се използва директно в тези продукти, но количеството калий се съобщава като еквиваленти на K 2 O за всеки тип използвани калиеви съединения, като калиев карбонат.
Калиев оксид е около 83% калиев тегловно, докато калиев хлорид е само 52%. Калиев хлорид осигурява по-малко калий, отколкото равно количество калиев оксид.
Следователно, ако тор е калиев хлорид с тегловно съдържание от 30%, стандартният му калиев индекс, основан на калиев оксид, би бил само 18, 8%. Ние произвеждаме и / или внасяме между 10 и 100 тона годишно от това вещество в Европейското икономическо пространство.
Това вещество се използва в лабораторни химикали, торове, полимери и фитосанитарни продукти. K 2 O има промишлена употреба, която води до производството на друго вещество (използване на междинни продукти).
Калиев оксид се използва в областите на формулиране на смеси и / или препакетиране и селско стопанство, горско стопанство и риболов. Това вещество се използва за производството на химически продукти, пластмасови продукти и минерални продукти (например мазилка, цимент).
Изпускането в околната среда на калиев оксид е вероятно да се случи за 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 на текстилно освобождаване, рязане, обработка или полиране на метал).
Възможно е друго изпускане в околната среда на това вещество поради използването му в интериора, например, машинни промивни течности / детергенти, продукти за грижа за автомобила, бои и покрития или лепила, аромати и освежители за въздух.
Също така за използването му на закрито в затворени системи с минимално освобождаване като охлаждащи течности в хладилници, електрически нагреватели на базата на масло.
Калиев оксид се използва на открито в дълготрайни материали с ниска степен на отделяне, например строителни материали и конструкция от метал, дърво и пластмаса.
На закрито се използва в дълготрайни материали с ниска скорост на освобождаване като мебели, играчки, строителни материали, завеси, обувки, кожени изделия, хартиени и картонени продукти, електронно оборудване.
Това вещество може да се намери в продукти с камък, гипс, цимент, стъкло или керамичен материал (например плочи, тенджери, съдове за съхранение на храни, строителни материали и изолация) (Европейска агенция по химикали, 2017).
Калиев оксид е термично стабилен, високо неразтворим калиев източник, подходящ за приложения в стъкло, оптика и керамика. Оксидните съединения не водят до електричество.
Въпреки това, някои структурирани оксиди на перовскит са електронни проводими, които намират приложение в катода на твърди оксидни горивни клетки и системи за генериране на кислород.
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 структури като глинени купи или за усъвършенствана електроника.
Използва се също в леки конструктивни елементи в космически и електрохимически приложения, като например горивни клетки, в които те проявяват йонна проводимост.
Съединенията с метален оксид са основни анхидриди и следователно могат да реагират с киселини и със силни редуциращи агенти при окислително-редукционни реакции.
