Kalio oksidas , taip pat vadinamas dikalio oksidas yra joninis druskos ir kalio deguonies su į formulę K 2 O. jo struktūra yra pateikta 1 paveiksle (EMBL-EBI, 2016).
K 2 O yra paprasčiausias kalio oksidas, jis yra labai reaktyvus junginys ir retai randamas. Kai kurios komercinės medžiagos, tokios kaip trąšos ir cementas, yra tikrinamos darant prielaidą, kad kompozicijos procentas būtų lygus cheminių junginių K 2 O mišiniui.
1 paveikslas: kalio oksido struktūra.
Kalio oksidas gaminamas iš kalio hidroksido (kaustinio kalio) ir metalinio kalio 450 ° C temperatūroje, gaunant molekulinį vandenilį (KALSO OXIDAS K2O, SF) pagal lygtį:
2K + 2KOH * 2K 2 O + H 2 (450 ° C).
Jis taip pat gaunamas redukuojant kalio peroksidą pagal reakciją:
2K 2 O 2 → K 2 O + O 2 (530 ° C).
Kitas kalio oksido gavimo būdas yra kalio karbonato kaitinimas aukštoje temperatūroje, kaip rodo ši reakcija:
K 2 CO 3 ⇌ K 2 O + CO 2 (T> 1200 ° C).
Tačiau pagrindinis būdas kalio oksidui gauti yra kaitinant kalio nitratą, gaunant molekulinį azotą, kaip rodo ši reakcija:
2KNO 3 + 10K → 6K 2 O + N 2
Fizinės ir cheminės savybės
Kalio oksidas yra gelsvi tetraedriniai kristalai, neturintys būdingo aromato (Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras., 2017). Jos išvaizda parodyta 2 paveiksle (amerikietiški elementai, SF).
2 paveikslas: kalio oksido atsiradimas.
Junginio molekulinė masė yra 94,2 g / mol, o tankis - 2,13 g / ml, esant 24 ° C. Jo lydymosi temperatūra yra 740 ° C, nors jis pradeda skilti esant 300 ° C (Karališkoji chemijos draugija, 2015).
Junginys yra atsparus karščiui ir tirpsta etanolyje ir eteryje. K 2 O kristalizuojasi antifluorito struktūroje. Dėl šios priežasties anijonų ir katijonų padėtys yra atvirkštinės, palyginti su jų padėtimis CaF 2 , kai kalio jonai koordinuojami 4 oksidų jonais, o oksidų jonai - 8 kalio.
K 2 O yra bazinis oksidas ir žiauriai reaguoja su vandeniu, kad susidarytų kaustinis kalio hidroksidas. Jis yra gaivus ir sugeria vandenį iš atmosferos, sukeldamas šią galingą reakciją.
Kalio oksidas grįžtamai oksiduojamas į kalio peroksidą esant 350 ° C, jis stipriai reaguoja su rūgštimis, pavyzdžiui, druskos rūgštimi, sudarydamas kalio druskas pagal reakciją:
K 2 O + 2HCl → 2KCl + H 2 O.
Junginys reaguoja su azoto dioksidu, sudarydamas kalio nitratą ir nitritą, esant 150–200 ° C temperatūrai:
K 2 O + 2NO 2 = KNO 2 + KNO 3
Kalio oksidas žemoje temperatūroje reaguoja su amoniaku, sudarydamas amidus ir kalio hidroksidą pagal reakciją:
K 2 O + NH 3 (1) → KNH 2 ↓ + KOH (-50 ° C).
Reaktingumas ir pavojai
Kalio oksidas yra nestabili medžiaga. Jis lengvai oksiduojamas į kitus kalio oksidus, peroksidą arba kalio rūgšties oksidą (KHO). Junginys nedegus, tačiau stipriai ir egzotermiškai reaguoja su vandeniu, sudarydamas kalio hidroksidą (KOH).
Kalio oksido tirpalas vandenyje yra stipri bazė, jis stipriai reaguoja su rūgštimi ir yra ėsdinantis. Smarkiai reaguoja su vandeniu, sukurdamas kalio hidroksidą. Reaguoja į daugelį metalų esant vandeniui (Nacionalinis darbuotojų saugos ir sveikatos institutas, 2014).
Medžiaga ėsdina akis, odą ir kvėpavimo takus, taip pat prarijus. Įkvėpus aerozolio, gali išsivystyti plaučių edema. Plaučių edemos simptomai dažnai nepasireiškia kelias valandas ir juos sunkina fizinis krūvis.
Patekus į akis, patikrinkite, ar nešiojate kontaktinius lęšius, ir nedelsdami juos nuimkite. Akys turi būti praplaunamos tekančiu vandeniu mažiausiai 15 minučių, atidarius vokus. Galima naudoti šaltą vandenį. Akių tepalo vartoti negalima.
Jei cheminė medžiaga liečiasi su drabužiais, kuo greičiau nusivilkite ją, saugodami savo rankas ir kūną. Padėkite auką po saugos dušu.
Jei cheminė medžiaga susikaupia ant nukentėjusiojo odos, pavyzdžiui, ant rankų, užteršta oda švelniai ir atsargiai nuplaunama tekančiu vandeniu ir neabrazyviniu muilu. Galima naudoti šaltą vandenį. Jei dirginimas nepraeina, kreiptis į gydytoją. Prieš vėl naudodami, nuplaukite užterštus drabužius.
Jei kontaktas su oda yra sunkus, nuplaukite dezinfekuojančiu muilu ir užterštą odą padenkite antibakteriniu kremu.
Įkvėpus nukentėjusiajam turėtų būti leista ilsėtis gerai vėdinamoje vietoje. Jei įkvėpimas yra sunkus, nukentėjusįjį reikia kuo skubiau evakuoti į saugią vietą.
Atlaisvinkite aptemptus drabužius, tokius kaip apykaklė, diržas ar kaklaraištis. Jei aukai sunku kvėpuoti, reikia skirti deguonies. Jei auka nekvėpuoja, atliekamas gaivinimas iš burnos į burną.
Visada atminkite, kad asmeniui, teikiančiam pagalbą, gali būti pavojinga gaivinti iš burnos, kai įkvėpta medžiaga yra toksiška, infekcinė ar ėsdinanti.
Nurijus, nesukelti vėmimo. Atlaisvinkite aptemptus drabužius, tokius kaip marškinių apykaklės, diržai ar kaklaraiščiai. Jei auka nekvėpuoja, atlikite gaivinimą iš burnos į burną. Visais atvejais reikia nedelsiant kreiptis į gydytoją (IPCS, SF).
Programos
Cheminė formulė K 2 O (arba tiesiog „K“) naudojama keliuose pramonės kontekstuose: trąšų NPK numeriuose, cemento ir stiklo mišiniuose.
Kalio oksidas dažnai nėra tiesiogiai naudojamas šiuose produktuose, tačiau bet kokio tipo kalio junginių, pavyzdžiui, kalio karbonato , kalio kiekis nurodomas K 2 O ekvivalentais .
Kalio oksidas sudaro apie 83% kalio pagal svorį, o kalio chloridas - tik 52%. Kalio chloridas suteikia mažiau kalio nei lygus kiekis kalio oksido.
Taigi, jei trąšos sudaro 30% kalio chlorido pagal svorį, jo standartinis kalio skaičius, remiantis kalio oksidu, būtų tik 18,8%. Per metus šios medžiagos pagaminama ir (arba) importuojama į Europos ekonominę erdvę nuo 10 iki 100 tonų.
Ši medžiaga naudojama laboratorinėse cheminėse medžiagose, trąšose, polimeruose ir augalų apsaugos produktuose. K 2 O yra naudojamas pramonėje, todėl gaunama kita medžiaga (naudojami tarpiniai produktai).
Kalio oksidas naudojamas mišinių formavimo ir (arba) perpakavimo, žemės ūkio, miškininkystės ir žuvininkystės srityse. Ši medžiaga naudojama chemikalų, plastikinių gaminių ir mineralinių produktų (pvz., Gipso, cemento) gamyboje.
Kalio oksidas gali patekti į aplinką pramoniniu būdu: kaip tarpinis kitos medžiagos gamybos etapas (tarpinių medžiagų naudojimas), mišinių formavimas, kaip perdirbimo pagalbinė priemonė ir pramoninis dilinimas mažu greičiu. metalo išleidimas, pjaustymas, apdirbimas ar poliravimas).
Kitą šios medžiagos išsiskyrimą aplinkoje galima padaryti naudojant patalpas, pvz., Skalbimo mašinoje / skalbikliuose, automobilių priežiūros priemonėse, dažuose ir dangose ar klijuose, kvepaluose ir oro gaivikliuose.
Taip pat tinka naudoti vidaus patalpose uždarose sistemose su minimaliu išsiskyrimu, tokiomis kaip aušinimo skysčiai šaldytuvuose, elektriniai šildytuvai aliejaus pagrindu.
Kalio oksidas naudojamas lauke ilgai išliekančiose medžiagose, kurių išsiskyrimo greitis yra mažas, pavyzdžiui, metalo, medžio ir plastiko statybinėse ir statybinėse medžiagose.
Patalpose jis naudojamas ilgalaikėms medžiagoms, kurių išsiskyrimo greitis mažas, pavyzdžiui, baldams, žaislams, statybinėms medžiagoms, užuolaidoms, avalynei, odos gaminiams, popieriaus ir kartono gaminiams, elektroninei įrangai.
Šią medžiagą galima rasti gaminiuose su akmeniu, gipso, cemento, stiklo ar keramikos pagrindu pagamintose medžiagose (pavyzdžiui, induose, puoduose / puoduose, maisto laikymo induose, statybinėse medžiagose ir izoliacijoje) (Europos chemijos agentūra, 2017).
Kalio oksidas yra termiškai stabilus, labai netirpus kalio šaltinis, tinkantis stiklui, optiniams ir keramikos darbams. Oksido junginiai nevadina elektros.
Tačiau kai kurie struktūriniai perovskito oksidai yra elektroniniai laidininkai, kurie gali būti naudojami kietojo oksido kuro elementų katode ir deguonies generavimo sistemose.
Tai junginiai, turintys bent vieną deguonies anijoną ir vieną metalo katijoną. Jie yra ypač stabilūs, todėl yra naudingi gaminant keramines konstrukcijas, tokias kaip molio dubenys, ar modernią elektroniką.
Jis taip pat naudojamas lengvuose konstrukciniuose komponentuose aviacijos ir kosminėje bei elektrocheminėse srityse, tokiose kaip kuro elementai, kur jie turi joninį laidumą.
Metalo oksido junginiai yra baziniai anhidridai, todėl atliekant redoksacines reakcijas, jie gali reaguoti su rūgštimis ir stipriais reduktoriais.
Nuorodos
- Amerikos elementai. (SF). Kalio oksidas. Atgauta iš americanelements.com.
- EMBL-EBI. (2016 m. Rugsėjo 19 d.). kalio oksidas. Atgauta iš „ChEBI“: ebi.ac.uk.
- Europos chemijos agentūra. (2017 m., Sausio 12 d.). Dikalio oksidas. Atkurta iš echa.europa.eu.
- (SF). KALIO OXIDAS. Atkurta iš inchem.org.
- Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras. . (2017 m. Balandžio 29 d.). „PubChem“ junginių duomenų bazė; CID = 9989219. Atkurta iš pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Nacionalinis darbuotojų saugos ir sveikatos institutas. (2014 m. Liepos 1 d.). KALIO OXIDAS. Atkurta iš cdc.gov.
- KALIO OXIDAS K2O. (SF). Atkurta iš allreactions.com.
- Karališkoji chemijos draugija. (2015). Kalio oksidikalis. Atgauta iš chemspider.com.