Kālija oksīds , ko sauc arī dikālija oksīds ir jonu sāls un kālija skābeklis ar ar formulu K 2 O. Its struktūra parādīta 1. attēlā (EMBL-Ebi, 2016).
K 2 O ir vienkāršākais kālija oksīds, tas ir ļoti reaktīvs savienojums un reti sastopams. Daži komerciāli materiāli, piemēram, mēslošanas līdzekļi un cementi, tiek pārbaudīti, pieņemot, ka sastāvs procentos ir līdzvērtīgs ķīmisko savienojumu K 2 O maisījumam.
1. attēls: kālija oksīda struktūra.
Kālija oksīdu iegūst no kālija hidroksīda (kaustiskā potaša) un metāliskā kālija 450 ° C temperatūrā, iegūstot molekulāro ūdeņradi (KĀZIJA OXĪDS K2O, SF) saskaņā ar vienādojumu:
2K + 2KOH * 2K 2 O + H 2 (450 ° C).
To iegūst arī, reducējot kālija peroksīdu pēc reakcijas:
2K 2 O 2 → K 2 O + O 2 (530 ° C).
Vēl viena kālija oksīda iegūšanas metode ir kālija karbonāta karsēšana augstā temperatūrā, kā norāda šāda reakcija:
K 2 CO 3 ⇌ K 2 O + CO 2 (T> 1200 ° C).
Tomēr galvenais veids kālija oksīda iegūšanai ir karsējot kālija nitrātu, iegūstot molekulāro slāpekli, kā norādīts šādā reakcijā:
2KNO 3 + 10K → 6K 2 O + N 2
Fizikālās un ķīmiskās īpašības
Kālija oksīds ir dzeltenīgi tetraedriski kristāli bez raksturīga aromāta (Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs., 2017). Tās izskats ir parādīts 2. attēlā (amerikāņu elementi, SF).
2. attēls: kālija oksīda parādīšanās.
Savienojuma molekulmasa ir 94,2 g / mol un blīvums 2,13 g / ml 24 ° C temperatūrā. Tā kušanas temperatūra ir 740 ° C, lai arī 300 ° C temperatūrā tā sāk sadalīties (Karaliskā ķīmijas biedrība, 2015).
Savienojums ir karstumizturīgs un šķīst etanolā un ēterī. K 2 O kristalizējas antifluorīta struktūrā. Šī iemesla dēļ anjonu un katjonu pozīcijas tiek mainītas pret to pozīcijām CaF 2 , ar kālija joniem, kas koordinēti pie 4 oksīda joniem, un oksīdu joniem, kas koordinēti ar 8 kālija joniem.
K 2 O ir pamata oksīds un spēcīgi reaģē ar ūdeni, veidojot kaustisko kālija hidroksīdu. Tas ir šķīstošs un absorbē ūdeni no atmosfēras, ierosinot šo enerģisko reakciju.
Kālija oksīds tiek atgriezeniski oksidēts līdz kālija peroksīdam 350 ° C temperatūrā, tas spēcīgi reaģē ar skābēm, piemēram, sālsskābi, pēc reakcijas veidojot kālija sāļus:
K 2 O + 2HCl → 2KCl + H 2 O.
Savienojums reaģē ar slāpekļa dioksīdu, veidojot kālija nitrātu un nitrītu temperatūrā no 150 līdz 200 ° C:
K 2 O + 2NO 2 = KNO 2 + KNO 3
Kālija oksīds zemā temperatūrā reaģē ar amonjaku, veidojot amīdus un kālija hidroksīdu atbilstoši reakcijai:
K 2 O + NH 3 (1) → KNH 2 ↓ + KOH (-50 ° C).
Reaģētspēja un bīstamība
Kālija oksīds ir nestabila viela. Tas viegli oksidējas par citiem kālija oksīdiem, peroksīdu vai kālijskābes oksīdu (KHO). Savienojums nav uzliesmojošs, bet spēcīgi un eksotermiski reaģē ar ūdeni, veidojot kālija hidroksīdu (KOH).
Kālija oksīda šķīdums ūdenī ir spēcīga bāze, tā spēcīgi reaģē ar skābi un ir kodīga. Spēcīgi reaģē ar ūdeni, veidojot kālija hidroksīdu. Ūdens klātbūtnē uzbrūk daudziem metāliem (Nacionālais darba drošības un veselības institūts, 2014).
Viela ir kodīga acīm, ādai un elpošanas ceļiem, kā arī norijot. Aerosola ieelpošana var izraisīt plaušu tūsku. Plaušu tūskas simptomi bieži neparādās dažas stundas, un tos pastiprina fiziska slodze.
Ja nokļūst acīs, pārbaudiet, vai valkājat kontaktlēcas, un nekavējoties noņemiet tās. Acis vismaz 15 minūtes jānoskalo ar tekošu ūdeni ar atvērtiem plakstiņiem. Var izmantot aukstu ūdeni. Acu ziedes nedrīkst lietot.
Ja ķīmiskā viela nonāk saskarē ar apģērbu, pēc iespējas ātrāk noņemiet to, aizsargājot savas rokas un ķermeni. Novietojiet upuri zem drošības dušas.
Ja ķīmiskā viela uzkrājas uz cietušā pakļautās ādas, piemēram, rokām, piesārņoto ādu maigi un uzmanīgi mazgā ar tekošu ūdeni un neabrazīvām ziepēm. Var izmantot aukstu ūdeni. Ja kairinājums nepāriet, meklēt medicīnisko palīdzību. Pirms atkal lietot, nomazgājiet piesārņoto apģērbu.
Ja saskare ar ādu ir smaga, mazgājiet ar dezinfekcijas ziepēm un piesārņoto ādu pārklājiet ar antibakteriālu krēmu.
Ieelpošanas gadījumā cietušajam jāļauj atpūsties labi vēdināmā vietā. Ja ieelpošana ir smaga, cietušais pēc iespējas ātrāk jā evakuē uz drošu zonu.
Atskrūvējiet ciešu apģērbu, piemēram, apkakli, jostu vai kaklasaiti. Ja cietušajam ir grūti elpot, jāievada skābeklis. Ja cietušais neelpo, tiek veikta reanimācija no mutes mutē.
Vienmēr paturiet prātā, ka personai, kas sniedz palīdzību, var būt bīstami veikt atdzīvināšanu no mutes mutē, ja ieelpotais materiāls ir toksisks, infekciozs vai kodīgs.
Norīšanas gadījumā neizraisiet vemšanu. Atslābiniet ciešu apģērbu, piemēram, kreklu apkakli, jostas vai kaklasaites. Ja cietušais neelpo, veiciet reanimāciju no mutes mutē. Visos gadījumos jāmeklē tūlītēja medicīniskā palīdzība (IPCS, SF).
Lietojumprogrammas
Ķīmisko formulu K 2 O (vai vienkārši "K") izmanto vairākos rūpniecības kontekstos: mēslošanas līdzekļu NPK numuros, cementa un stikla receptēs.
Kālija oksīdu bieži neizmanto tieši šajos produktos, bet kālija daudzumu norāda K 2 O ekvivalentos jebkura veida kālija savienojumiem, piemēram, kālija karbonātam.
Kālija oksīds ir apmēram 83% kālija pēc svara, bet kālija hlorīds ir tikai 52%. Kālija hlorīds nodrošina mazāk kālija nekā vienāds daudzums kālija oksīda.
Tāpēc, ja mēslošanas līdzeklis ir 30% kālija hlorīda pēc svara, tā standarta kālija vērtība, pamatojoties uz kālija oksīdu, būtu tikai 18,8%. Šo vielu no 10 līdz 100 tonnām gadā ražo un / vai importē Eiropas Ekonomikas zonā.
Šo vielu izmanto laboratorijas ķimikālijās, mēslojumos, polimēros un augu aizsardzības līdzekļos. K 2 O izmanto rūpniecībā, kā rezultātā tiek ražota cita viela (starpproduktu izmantošana).
Kālija oksīdu izmanto formulējumu sajaukšanā un / vai pārsaiņošanā, kā arī lauksaimniecībā, mežsaimniecībā un zvejniecībā. Šo vielu izmanto ķīmisku vielu, plastmasas izstrādājumu un minerālu izstrādājumu (piemēram, ģipša, cementa) ražošanai.
Kālija oksīda izdalīšanās vidē, visticamāk, notiks rūpniecībā: kā starpposms citas vielas ražošanā (starpproduktu izmantošana), maisījumu sagatavošana, kā pārstrādes palīglīdzeklis un nodiluma rūpnieciska pārstrāde ar nelielu ātrumu metālu atbrīvošana, griešana, apstrāde vai pulēšana).
Cita šīs vielas izdalīšanās vidē ir iespējama, lietojot telpās, piemēram, mazgāšanas mašīnā / mazgāšanas līdzekļos, automašīnu kopšanas līdzekļos, krāsās un pārklājumos vai līmēs, smaržās un gaisa atsvaidzinātājos.
Izmantošanai arī iekštelpās slēgtās sistēmās ar minimālu izdalīšanos, piemēram, dzesēšanas šķidrumi ledusskapjos, eļļas sildītāji.
Kālija oksīdu izmanto ārpus telpām ilgstošos materiālos ar mazu izdalīšanās ātrumu, piemēram, metāla, koka un plastmasas celtniecības un celtniecības materiālos.
Iekštelpās to izmanto ilgstošos materiālos ar mazu izdalīšanās ātrumu, piemēram, mēbelēs, rotaļlietās, celtniecības materiālos, aizkaros, apavos, ādas izstrādājumos, papīra un kartona izstrādājumos, elektroniskajā aprīkojumā.
Šo vielu var atrast izstrādājumos ar akmeni, apmetumu, cementu, stiklu vai keramikas materiāliem (piemēram, traukos, katliņos / katliņos, pārtikas uzglabāšanas traukos, celtniecības materiālos un izolācijā) (Eiropas Ķīmiskā aģentūra, 2017).
Kālija oksīds ir termiski stabils, ļoti nešķīstošs kālija avots, kas piemērots stikla, optiskām un keramikas vajadzībām. Oksīda savienojumi nevada elektrību.
Tomēr daži strukturēti perovskīta oksīdi ir elektroniski vadītāji, kas izmantojami cietā oksīda kurināmā elementu katodā un skābekļa ģenerēšanas sistēmās.
Tie ir savienojumi, kas satur vismaz vienu skābekļa anjonu un vienu metāla katjonu. Tie ir ārkārtīgi stabili, padarot tos noderīgus keramikas konstrukciju, piemēram, māla trauku, ražošanā vai uzlabotas elektronikas ražošanā.
To izmanto arī vieglos strukturālos komponentos kosmiskajā aviācijā un elektroķīmiskos nolūkos, piemēram, kurināmā elementos, kur tiem ir jonu vadītspēja.
Metālu oksīdu savienojumi ir bāzes anhidrīdi, tāpēc redoksreakcijās var reaģēt ar skābēm un spēcīgiem reducējošiem aģentiem.
Atsauces
- Amerikāņu elementi. (SF). Kālija oksīds. Atgūts no vietnes americanelements.com.
- EMBL-EBI. (2016, 19. septembris). kālija oksīds. Atgūts no ChEBI: ebi.ac.uk.
- Eiropas ķimikāliju aģentūra. (2017. gads, 12. janvāris). Dikālija oksīds. Atgūts no echa.europa.eu.
- (SF). KĀZIJA oksīds. Atgūts no inchem.org.
- Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. . (2017. gads, 29. aprīlis). PubChem salikto datu bāze; CID = 9989219. Atgūts no pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Nacionālais darba drošības un veselības institūts. (2014. gads, 1. jūlijs). KĀZIJA oksīds. Atgūts no cdc.gov.
- KĀZIJA oksīds K2O. (SF). Atgūts no vietnes allreactions.com.
- Karaliskā ķīmijas biedrība. (2015). Kālija oksidālija kālijs. Atgūts no vietnes chemspider.com.