Oxidul de potasiu , de asemenea , numit oxid dipotasică este o sare de potasiu și oxigen ionic cu formula K 2 Structura O. sa este prezentată în Figura 1 (EMBL-EBI, 2016).
K 2 O este cel mai simplu oxid de potasiu, este un compus foarte reactiv și rar găsit. Unele materiale comerciale, cum ar fi îngrășăminte și cimenturi, sunt testate presupunând procentul de compoziție care ar fi echivalent cu amestecul de compuși chimici K 2 O.
Figura 1: structura oxidului de potasiu.
Oxidul de potasiu este produs din hidroxid de potasiu (potasiu caustic) și potasiu metalic la 450 ° C producând hidrogen molecular (POTASSIUM OXIDE K2O, SF) conform ecuației:
2K + 2KOH * 2K 2 O + H 2 (450 ° C).
De asemenea, se obține prin reducerea peroxidului de potasiu în funcție de reacție:
2K 2 O 2 → K 2 O + O 2 (530 ° C).
O altă metodă de obținere a oxidului de potasiu este încălzirea carbonatului de potasiu la temperaturi ridicate, așa cum este indicat de următoarea reacție:
K 2 CO 3 ⇌ K 2 O + CO 2 (T> 1200 ° C).
Cu toate acestea, principalul mod de a obține oxid de potasiu este prin încălzirea nitratului de potasiu, obținând azot molecular, așa cum este indicat de următoarea reacție:
2KNO 3 + 10K → 6K 2 O + N 2
Proprietati fizice si chimice
Oxidul de potasiu sunt cristale tetraedrice gălbui, fără aromă caracteristică (Centrul Național pentru Informații Biotehnologice. 2017). Aspectul său este prezentat în figura 2 (elemente americane, SF).
Figura 2: apariția oxidului de potasiu.
Compusul are o greutate moleculară de 94,2 g / mol și o densitate de 2,13 g / ml la 24 ° C. Are un punct de topire de 740 ° C, deși începe să se descompună la 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).
Compusul este rezistent la căldură și solubil în etanol și eter. K 2 O cristalizează în structura antifluoritelor. Din acest motiv, pozițiile anionilor și cationilor sunt inversate în raport cu pozițiile lor în CaF 2 , cu ionii de potasiu coordonați la 4 ioni de oxid și ionii de oxid coordonați la 8 potasiu.
K 2 O este un oxid bazic și reacționează violent cu apa pentru a produce hidroxid de potasiu caustic. Este delicioasă și absoarbe apa din atmosferă, inițizând această reacție viguroasă.
Oxidul de potasiu este oxidat reversibil la peroxidul de potasiu la 350 ° C, reacționează violent cu acizii, cum ar fi acidul clorhidric, pentru a forma săruri de potasiu conform reacției:
K 2 O + 2HCl → 2KCl + H 2 O.
Compusul reacționează cu dioxidul de azot pentru a forma nitrat de potasiu și nitrit la temperaturi cuprinse între 150 și 200 ° C:
K 2 O + 2NO 2 = KNO 2 + KNO 3
Oxidul de potasiu reacționează la temperaturi scăzute cu amoniacul pentru a forma amide și hidroxid de potasiu conform reacției:
K 2 O + NH 3 (1) → KNH 2 ↓ + KOH (-50 ° C).
Reactivitate și pericole
Oxidul de potasiu este o substanță instabilă. Este oxidat cu ușurință la alți oxizi de potasiu, peroxid sau oxid de potasiu (KHO). Compusul nu este combustibil, dar reacționează puternic și exotermic cu apa pentru a forma hidroxid de potasiu (KOH).
Soluția oxidului de potasiu din apă este o bază puternică, reacționează violent cu acidul și este corozivă. Reacționează violent cu apă producând hidroxid de potasiu. Atacă multe metale în prezența apei (Institutul Național pentru Securitate și Sănătate în Muncă, 2014).
Substanța este corozivă pentru ochi, piele și tractul respirator, precum și atunci când este ingerată. Inhalarea aerosolului poate provoca edem pulmonar. Simptomele edemului pulmonar nu apar adesea câteva ore și sunt agravate de efort fizic.
În caz de contact cu ochii, verificați dacă purtați lentile de contact și îndepărtați-le imediat. Ochii trebuie spălați cu apă curentă cel puțin 15 minute, cu pleoapele deschise. Se poate folosi apă rece. Nu trebuie utilizat unguent pentru ochi.
Dacă substanța chimică intră în contact cu îmbrăcămintea, îndepărtați-o cât mai repede posibil, protejându-vă propriile mâini și corp. Plasați victima sub un duș de siguranță.
Dacă substanța chimică se acumulează pe pielea expusă victimei, cum ar fi mâinile, pielea contaminată se spală ușor și cu grijă cu apă curentă și săpun neabraziv. Se poate folosi apă rece. Dacă iritația persistă, solicitați asistență medicală. Spălați hainele contaminate înainte de a-l folosi din nou.
Dacă contactul cu pielea este sever, trebuie spălat cu un săpun dezinfectant și acoperă pielea contaminată cu o cremă antibacteriană.
În caz de inhalare, victima trebuie lăsată să se odihnească într-o zonă bine ventilată. Dacă inhalarea este severă, victima trebuie evacuată într-o zonă sigură cât mai curând posibil.
Slăbiți hainele strânse, cum ar fi un guler, curea sau cravată. Dacă victima este dificilă să respire, trebuie administrat oxigen. Dacă victima nu respiră, se efectuează reanimarea gură la gură.
Ținând cont întotdeauna că poate fi periculos pentru persoana care oferă ajutor pentru a da resuscitare gură la gură atunci când materialul inhalat este toxic, infecțios sau coroziv.
În caz de ingestie, nu induceți vărsături. Desfaceți îmbrăcămintea strânsă, cum ar fi gulerele de cămașă, curele sau cravate. Dacă victima nu respiră, efectuați resuscitarea gură în gură. În toate cazurile, trebuie solicitată asistență medicală imediată (IPCS, SF).
Aplicații
Formula chimică K 2 O (sau pur și simplu "K") este utilizată în mai multe contexte industriale: numere de NPK pentru îngrășăminte, în formule de ciment și în formule de sticlă.
Oxidul de potasiu nu este adesea utilizat direct în aceste produse, dar cantitatea de potasiu este raportată în termeni de echivalenți K 2 O pentru orice tip de compuși de potasiu folosiți, cum ar fi carbonatul de potasiu.
Oxidul de potasiu este de aproximativ 83% potasiu, în timp ce clorura de potasiu este de doar 52%. Clorura de potasiu furnizează mai puțin potasiu decât o cantitate egală de oxid de potasiu.
Prin urmare, dacă un îngrășământ este de 30% în greutate clorură de potasiu, valoarea sa standard de potasiu, bazată pe oxid de potasiu, ar fi de numai 18,8%. Între 10 și 100 de tone pe an din această substanță este fabricată și / sau importată în Spațiul Economic European.
Această substanță este utilizată în substanțe chimice de laborator, îngrășăminte, polimeri și produse de protecție a plantelor. K 2 O are o utilizare industrială care are ca rezultat fabricarea unei alte substanțe (utilizarea produselor intermediare).
Oxidul de potasiu este utilizat în zonele de amestecare a formulării și / sau reambalare și agricultură, silvicultură și pescuit. Această substanță este utilizată pentru fabricarea de produse chimice, produse plastice și produse minerale (de exemplu, tencuială, ciment).
Eliberarea în mediu a oxidului de potasiu este posibil să se producă prin utilizarea industrială: ca o etapă intermediară în fabricarea unei alte substanțe (utilizarea de substanțe intermediare), formularea amestecurilor, ca ajutor de prelucrare și prelucrare industrială prin abraziune cu viteză mică eliberarea, tăierea, prelucrarea sau lustruirea metalului).
O altă eliberare de mediu a acestei substanțe este posibilă de la utilizarea în interior, de exemplu, spălarea mașinii / lichidele de detergență, produsele de îngrijire a mașinilor, vopselele și acoperirile sau adezivii, parfumurile și aromatizatoarele.
De asemenea, pentru uz interior în sisteme închise cu eliberare minimă, cum ar fi lichidele de răcire în frigidere, încălzitoare electrice pe bază de ulei.
Oxidul de potasiu este utilizat în aer liber în materiale de lungă durată, cu o rată de eliberare scăzută, de exemplu, materiale pentru construcții și construcții din metal, lemn și plastic.
În interior, este utilizat în materiale de lungă durată, cu o rată redusă de eliberare, precum mobilier, jucării, materiale de construcție, perdele, încălțăminte, produse din piele, produse din hârtie și carton, echipamente electronice.
Această substanță poate fi găsită în produse cu piatră, tencuială, ciment, sticlă sau material pe bază de ceramică (de exemplu, vase, vase / tigăi, containere pentru depozitarea alimentelor, material de construcție și izolație) (agenția chimică europeană, 2017).
Oxidul de potasiu este o sursă de potasiu stabilă termic, insolubilă, potrivită pentru aplicații din sticlă, optică și ceramică. Compușii de oxid nu conduc electricitatea.
Cu toate acestea, anumiți oxizi structurați ai perovskitei sunt conductori electronici care găsesc aplicarea în catodul celulelor de combustibil solid și a sistemelor de generare a oxigenului.
Sunt compuși care conțin cel puțin un anion de oxigen și un cation metalic. Sunt extrem de stabile, ceea ce le face utile în producerea de structuri ceramice, cum ar fi bolurile de lut sau pentru electronica avansată.
De asemenea, este utilizat în componente structurale ușoare în aplicații aerospațiale și electrochimice, cum ar fi celulele de combustibil unde prezintă o conductivitate ionică.
Compușii cu oxid de metal sunt anhidride bazice și, prin urmare, pot reacționa cu acizi și agenți reducători puternici în reacțiile redox.
Referințe
- Elemente americane. (SF). Oxid de potasiu. Recuperat de la americanelements.com.
- EMBL-EBI. (2016, 19 septembrie). oxid de potasiu. Recuperat din ChEBI: ebi.ac.uk.
- Agenția chimică europeană. (2017, 12 ianuarie) Oxid de dipotaziu. Recuperat de la echa.europa.eu.
- (SF). OXID DE POTASIU. Recuperat de la inchem.org.
- Centrul Național de Informații Biotehnologice. . (2017, 29 aprilie). Baza de date compuse PubChem; CID = 9989219. Recuperat din pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Institutul Național de Sănătate și Securitate în Muncă. (2014, 1 iulie). OXID DE POTASIU. Recuperat din cdc.gov.
- OXID DE POTASIU K2O. (SF). Recuperat de la allreactions.com.
- Societatea Regală de Chimie. (2015). Oxidopotasiu de potasiu. Recuperat de la chemspider.com.