Kaliumoxide (K2O) Formule, eigenschappen, risico's en toepassingen



de kaliumoxide, ook wel dikaliumoxide genoemd, is een ionische zuurstof en kaliumzout waarvan de formule K is2O. De structuur is weergegeven in figuur 1 (EMBL-EBI, 2016).

De K2Of het is het eenvoudigste kaliumoxide, het is een zeer reactieve en zelden gevonden verbinding. Sommige commerciële materialen, zoals kunstmest en cementen, worden getest onder de aanname dat het percentage van samenstelling gelijk is aan het mengsel van chemische verbindingen K2O.

Kaliumoxide wordt geproduceerd uit kaliumhydroxide (kaliloog) en metallisch kalium bij 450 ° C met vorming van moleculaire waterstof (kaliumoxide K2O, S.F.) volgens de vergelijking:

2K + 2KOH ⇌ 2K2O + H2 (450 ° C).

Het wordt ook verkregen door het kaliumperoxide volgens de reactie te verminderen:

2K2O2 → K2O + O2 (530 ° C).

Een andere methode om kaliumoxide te verkrijgen, is door het kaliumcarbonaat bij hoge temperatuur te verwarmen zoals aangegeven door de volgende reactie:

K2CO3 ⇌ K2O + CO2 (T> 1200 ° C).

De belangrijkste manier om kaliumoxide te verkrijgen is echter door kaliumnitraat te verhitten om moleculaire stikstof te verkrijgen, zoals blijkt uit de volgende reactie:

2KNO3 + 10K → 6K2O + N2

index

  • 1 Fysische en chemische eigenschappen
  • 2 Reactiviteit en gevaren
  • 3 Gebruik
  • 4 Referenties

Fysische en chemische eigenschappen

Kaliumoxide is gelige tetraëdrische kristallen zonder een karakteristiek aroma (Nationaal centrum voor biotechnologische informatie., 2017). Het uiterlijk wordt getoond in figuur 2 (Amerikaanse elementen, S.F.).

De verbinding heeft een molecuulgewicht van 94,2 g / mol en een dichtheid van 2,13 g / ml bij 24 ° C. Het heeft een smeltpunt van 740 ° C hoewel het begint te ontleden bij 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

De verbinding is bestand tegen hitte en is oplosbaar in ethanol en ether. K2Of het kristalliseert in de antifluorietstructuur. Om deze reden zijn de posities van de anionen en kationen omgekeerd ten opzichte van hun posities in CaF2, met kaliumionen gecoördineerd met 4 oxide-ionen en oxide-ionen gecoördineerd met 8 kalium.

K2Of het is een basisch oxide en reageert heftig met water om caustisch kaliumhydroxide te produceren. Het is verrukkelijk en absorbeert water uit de atmosfeer, waardoor deze krachtige reactie wordt geïnitieerd.

Kaliumoxide wordt reversibel geoxideerd tot kaliumperoxide bij 350 ° C, reageert hevig met zuren, zoals zoutzuur, tot kaliumzouten volgens de reactie:

K2O + 2HCl → 2KCl + H2O.

De verbinding reageert met stikstofdioxide om nitraat en kaliumnitriet te vormen bij temperaturen tussen 150 en 200 ° C:

K2O + 2NO2 = KNO2 + KNO3

Kaliumoxide reageert bij lage temperaturen met ammoniak om amiden en kaliumhydroxide te vormen volgens de reactie:

K2O + NH3 (l) → KNH2↓ + KOH (-50 ° C).

Reactiviteit en gevaren

Kaliumoxide is een onstabiele stof. Het wordt gemakkelijk geoxideerd tot andere kaliumoxiden, peroxide of tot kaliumoxidezuur (KHO). De verbinding is niet brandbaar maar reageert krachtig en exotherm met water om kaliumhydroxide (KOH) te vormen..

De oplossing van kaliumoxide in water is een sterke base, reageert heftig met het zuur en is bijtend. Reageert hevig met water dat kaliumhydroxide produceert. Tast vele metalen aan in aanwezigheid van water (Nationaal Instituut voor veiligheid en gezondheid, 2014).

De stof is bijtend voor de ogen, de huid en de luchtwegen, evenals bij inslikken. Inademing van aerosol kan longoedeem veroorzaken. De symptomen van longoedeem manifesteren zich vaak pas na enkele uren en worden verergerd door lichamelijke inspanning.

In geval van contact met de ogen moet u controleren of u contactlenzen draagt ​​en deze onmiddellijk verwijderen. De ogen moeten gedurende minstens 15 minuten met stromend water worden gewassen, met de oogleden open. Je kunt koud water gebruiken. Zalf mag niet voor de ogen worden gebruikt.

Als de chemische stof in contact komt met kleding, verwijder deze dan zo snel mogelijk en bescherm uw eigen handen en lichaam. Plaats het slachtoffer onder een veiligheidsdouche.

Als de chemische stof zich ophoopt op de blootgestelde huid van het slachtoffer, zoals de handen, was dan voorzichtig en zorgvuldig de huid die verontreinigd is met stromend water en niet-schurende zeep. Je kunt koud water gebruiken. Als irritatie aanhoudt, medische hulp inroepen. Verontreinigde kleding wassen voor hergebruik.

Als het contact met de huid ernstig is, moet het worden gewassen met een ontsmettingsmiddel en de huid bedekken die is verontreinigd met een antibacteriële crème..

In geval van inademing moet het slachtoffer in een goed geventileerde ruimte kunnen verblijven. Als de inhalatie ernstig is, moet het slachtoffer zo snel mogelijk worden geëvacueerd naar een veilige plaats.

Maak strak zittende kleding los, zoals de overhemdkraag, riemen of stropdas. Als het slachtoffer moeite heeft om te ademen, moet zuurstof worden toegediend. Als het slachtoffer niet ademt, wordt een mond-op-mond reanimatie uitgevoerd.

Altijd rekening houdend met het feit dat het voor de hulpverlener gevaarlijk kan zijn om mond-op-mondbeademing te geven wanneer het geïnhaleerde materiaal giftig, infectueus of bijtend is.

In geval van inslikken, niet laten braken. Maak strak zittende kleding los, zoals halsbanden, riemen of stropdassen. Als het slachtoffer niet ademt, voer dan mond-op-mond-reanimatie. In alle gevallen moet onmiddellijk medische hulp worden ingeroepen (IPCS, S.F.).

toepassingen

De chemische formule K2O (of simpelweg "K") wordt gebruikt in verschillende industriële contexten: de N-P-K-getallen voor kunstmeststoffen, in cementformules en in glazen formules.

Kaliumoxide wordt vaak niet direct in deze producten gebruikt, maar de hoeveelheid kalium wordt gerapporteerd in termen van K-equivalenten.2Of voor elk type kaliumverbinding dat wordt gebruikt, zoals kaliumcarbonaat.

Kaliumoxide is ongeveer 83% kalium op gewichtsbasis, terwijl kaliumchloride slechts 52% is. Kaliumchloride levert minder kalium dan een gelijke hoeveelheid kaliumoxide.

Daarom, als een meststof kaliumchloride is met 30% qua gewicht, zou de standaardkaliumindex, gebaseerd op kaliumoxide, slechts 18,8% zijn. Het wordt vervaardigd en / of geïmporteerd tussen 10 en 100 ton per jaar van deze stof in de Europese Economische Ruimte.

Deze stof wordt gebruikt in laboratoriumchemicaliën, meststoffen, polymeren en fytosanitaire producten. De K2Of het heeft een industrieel gebruik dat resulteert in de vervaardiging van een andere stof (gebruik van tussenproducten).

Kaliumoxide wordt gebruikt op het gebied van formulering van mengsels en / of herverpakking en landbouw, bosbouw en visserij. Deze stof wordt gebruikt voor de vervaardiging van chemische producten, kunststofproducten en minerale producten (bijv. Gips, cement).

De introductie van kaliumoxide kan optreden voor industrieel gebruik: als tussenstap in de vervaardiging van een andere stof (gebruik van tussenproducten), formulering mengsels verwerkingshulpmiddel en industriële verwerking abrasieve laag toerental van het vrijgeven, snijden, machinaal bewerken of polijsten van metaal van textiel).

Het is mogelijk dat een andere stof in de omgeving van deze stof wordt afgegeven door het gebruik in interieurs, bijvoorbeeld het wassen van vloeistoffen / detergenten, verzorgingsproducten voor auto's, verven en coatings of lijmen, geurstoffen en luchtverfrissers..

Ook voor gebruik binnenshuis in gesloten systemen met minimale vrijgave, zoals koelvloeistoffen in koelkasten, op olie gebaseerde elektrische kachels.

Kaliumoxide wordt buiten gebruikt in langetermijnmaterialen met een lage afgiftesnelheid, bijvoorbeeld bouwmaterialen en de bouw van metaal, hout en kunststof.

Binnen wordt het gebruikt in duurzame materialen met een lage afgiftesnelheid, zoals meubels, speelgoed, bouwmaterialen, gordijnen, schoeisel, lederen producten, papier en kartonproducten, elektronische apparatuur.

Deze stof kan worden gevonden in producten op basis materiaal steen, gips, cement, glas of keramiek (bijvoorbeeld borden, potten / pannen, het bewaren van voedsel, bouwmaterialen en isolatie) (Europees Agentschap voor chemische stoffen, 2017).

Kaliumoxide is een thermisch stabiele, zeer onoplosbare kaliumbron die geschikt is voor toepassingen in glas, optica en keramiek. Oxideverbindingen leiden niet tot elektriciteit.

Bepaalde gestructureerde oxiden van perovskiet zijn echter elektronische geleiders die worden toegepast in de kathode van brandstofcellen met vast oxide en zuurstofopwekkingssystemen.

Het zijn verbindingen die ten minste één zuurstofanion en één metaalkation bevatten. Ze zijn uiterst stabiel en maken ze bruikbaar bij het produceren van keramische structuren zoals kleikommen of voor geavanceerde elektronica.

Het wordt ook gebruikt in lichtgewicht structurele componenten in aerospace en elektrochemische toepassingen zoals brandstofcellen waarin ze ionische geleidbaarheid vertonen..

Metaaloxideverbindingen zijn basische anhydriden en kunnen daarom reageren met zuren en sterke reductiemiddelen in redoxreacties.

referenties

  1. Amerikaanse elementen. (S.F.). Kaliumoxide. Hersteld van americanelements.com.
  2. EMBL-EBI. (2016, 19 september). kaliumoxide. Hersteld van ChEBI: ebi.ac.uk.
  3. Europees chemisch agentschap. (2017, 12 januari). Dipaliumoxide. Opgehaald van echa.europa.eu.
  4. (S.F.). KALIUMOXIDE . Hersteld van inchem.org.
  5. Nationaal centrum voor biotechnologische informatie ... (2017, 29 april). PubChem Compound-database; CID = 9989219. Teruggeplaatst van pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Nationaal Instituut voor veiligheid en gezondheid op het werk. (2014, 1 juli). KALIUMOXIDE. Hersteld van cdc.gov.
  7. KALIUMOXIDE K2O. (S.F.). Opgehaald van allreactions.com.
  8. Royal Society of Chemistry. (2015). Kaliumoxidopalium. .