Các oxit kali , hay còn gọi là Dipotassium oxit là một muối và kali oxy ion với các công thức K 2 cấu trúc O. của nó được trình bày trong hình 1 (EMBL-EBI, 2016).
K 2 O là oxit kali đơn giản nhất, nó là một hợp chất phản ứng mạnh và hiếm khi được tìm thấy. Một số vật liệu thương mại, chẳng hạn như phân bón và xi măng, được thử nghiệm với giả định phần trăm thành phần tương đương với hỗn hợp các hợp chất hóa học K 2 O.
Hình 1: cấu trúc của oxit kali.
Kali oxit được sản xuất từ kali hydroxit (kali ăn da) và kali kim loại ở 450 ° C tạo ra hydro phân tử (POTASSIUM OXIDE K2O, SF) theo phương trình:
2K + 2KOH * 2K 2 O + H 2 (450 ° C).
Nó cũng thu được bằng cách khử kali peroxit theo phản ứng:
2K 2 O 2 → K 2 O + O 2 (530 ° C).
Một phương pháp khác để thu được kali oxit là đun nóng kali cacbonat ở nhiệt độ cao theo phản ứng sau:
K 2 CO 3 ⇌ K 2 O + CO 2 (T> 1200 ° C).
Tuy nhiên, cách chính để thu được kali oxit là đun nóng kali nitrat, thu được nitơ phân tử theo phản ứng sau:
2KNO 3 + 10K → 6K 2 O + N 2
Các tính chất vật lý và hóa học
Ôxít kali là những tinh thể hình tứ diện màu vàng nhạt không có mùi thơm đặc trưng (Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia., 2017). Sự xuất hiện của nó được thể hiện trong hình 2 (các yếu tố Mỹ, SF).
Hình 2: sự xuất hiện của oxit kali.
Hợp chất có khối lượng phân tử là 94,2 g / mol và khối lượng riêng là 2,13 g / ml ở 24 ° C. Nó có nhiệt độ nóng chảy là 740 ° C mặc dù nó bắt đầu phân hủy ở 300 ° C (Hiệp hội Hóa học Hoàng gia, 2015).
Hợp chất này có khả năng chịu nhiệt và tan trong etanol và ete. K 2 O kết tinh trong cấu trúc antifluorite. Vì lý do này, vị trí của các anion và cation được đảo ngược so với vị trí của chúng trong CaF 2 , với các ion kali được phối trí ở 4 ion oxit và ion oxit được phối trí ở 8 kali.
K 2 O là một oxit bazơ và phản ứng mạnh với nước tạo ra kali hiđroxit ăn da. Nó đang mê sảng và hút nước từ khí quyển, bắt đầu phản ứng mạnh mẽ này.
Kali oxit bị oxy hóa thuận nghịch thành kali peroxit ở 350 ° C, nó phản ứng dữ dội với axit, chẳng hạn như axit clohydric, để tạo thành muối kali theo phản ứng:
K 2 O + 2HCl → 2KCl + H 2 O.
Hợp chất này phản ứng với nitơ đioxit để tạo thành kali nitrat và nitrit ở nhiệt độ từ 150 đến 200 ° C:
K 2 O + 2NO 2 = KNO 2 + KNO 3
Kali oxit phản ứng ở nhiệt độ thấp với amoniac để tạo thành amit và kali hydroxit theo phản ứng:
K 2 O + NH 3 (1) → KNH 2 ↓ + KOH (-50 ° C).
Khả năng phản ứng và nguy cơ
Kali oxit là một chất không bền. Nó dễ dàng bị oxy hóa thành các oxit kali, peroxit hoặc oxit axit kali (KHO) khác. Hợp chất này không cháy nhưng phản ứng mạnh và tỏa nhiệt với nước để tạo thành kali hydroxit (KOH).
Dung dịch kali oxit trong nước là một bazơ mạnh, nó phản ứng dữ dội với axit và có tính ăn mòn. Phản ứng mạnh với nước tạo ra kali hydroxit. Tấn công nhiều kim loại khi có nước (Viện Quốc gia về An toàn vệ sinh lao động, 2014).
Chất này ăn mòn mắt, da và đường hô hấp, cũng như khi ăn vào. Hít phải khí dung có thể gây phù phổi. Các triệu chứng của phù phổi thường không xuất hiện trong vài giờ và trầm trọng hơn khi gắng sức.
Trong trường hợp tiếp xúc với mắt, hãy kiểm tra xem bạn có đang đeo kính áp tròng hay không và loại bỏ chúng ngay lập tức. Nên rửa mắt bằng vòi nước trong ít nhất 15 phút, với mí mắt mở. Có thể dùng nước lạnh. Không nên dùng thuốc mỡ tra mắt.
Nếu hóa chất tiếp xúc với quần áo, hãy loại bỏ nó càng nhanh càng tốt, để bảo vệ bàn tay và cơ thể của chính bạn. Đặt nạn nhân dưới vòi hoa sen an toàn.
Nếu hóa chất tích tụ trên vùng da tiếp xúc của nạn nhân, chẳng hạn như tay, vùng da bị nhiễm độc được rửa nhẹ nhàng và cẩn thận bằng nước chảy và xà phòng không mài mòn. Có thể dùng nước lạnh. Nếu kích thích vẫn còn, tìm kiếm sự chăm sóc y tế. Giặt quần áo bị nhiễm bẩn trước khi sử dụng lại.
Nếu vết tiếp xúc với da nghiêm trọng, cần rửa sạch bằng xà phòng khử trùng và bôi kem kháng khuẩn lên vùng da bị nhiễm độc.
Trong trường hợp hít phải, nạn nhân cần được nghỉ ngơi ở nơi thoáng khí. Nếu tình trạng hít phải nghiêm trọng, nạn nhân nên được sơ tán đến khu vực an toàn càng sớm càng tốt.
Nới lỏng quần áo chật như cổ áo, thắt lưng hoặc cà vạt. Nếu nạn nhân khó thở, cần cho thở oxy. Nếu nạn nhân không thở, tiến hành hồi sức bằng miệng-miệng.
Luôn ghi nhớ rằng có thể gây nguy hiểm cho người hỗ trợ cấp cứu bằng miệng khi vật liệu hít phải là chất độc, lây nhiễm hoặc ăn mòn.
Trong trường hợp nuốt phải, không được gây nôn. Nới lỏng quần áo chật như cổ áo sơ mi, thắt lưng hoặc cà vạt. Nếu nạn nhân không thở, tiến hành hồi sức bằng miệng-miệng. Trong mọi trường hợp, cần được chăm sóc y tế ngay lập tức (IPCS, SF).
Các ứng dụng
Công thức hóa học K 2 O (hay đơn giản là "K") được sử dụng trong một số bối cảnh công nghiệp: số NPK cho phân bón, trong công thức xi măng và công thức thủy tinh.
Kali oxit thường không được sử dụng trực tiếp trong các sản phẩm này, nhưng lượng kali được báo cáo về lượng tương đương K 2 O đối với bất kỳ loại hợp chất kali nào được sử dụng, chẳng hạn như kali cacbonat.
Kali oxit có khoảng 83% kali theo trọng lượng, trong khi clorua kali chỉ là 52%. Kali clorua cung cấp ít kali hơn một lượng kali oxit bằng nhau.
Do đó, nếu một loại phân bón có 30% kali clorua theo trọng lượng, thì giá trị kali tiêu chuẩn của nó, dựa trên oxit kali, sẽ chỉ là 18,8%. Từ 10 đến 100 tấn mỗi năm chất này được sản xuất và / hoặc nhập khẩu vào Khu vực Kinh tế Châu Âu.
Chất này được sử dụng trong hóa chất phòng thí nghiệm, phân bón, polyme và thuốc bảo vệ thực vật. K 2 O có mục đích sử dụng trong công nghiệp tạo ra một chất khác (sử dụng các sản phẩm trung gian).
Kali oxit được sử dụng trong các lĩnh vực pha chế công thức và / hoặc đóng gói lại và nông nghiệp, lâm nghiệp và đánh bắt cá. Chất này được sử dụng để sản xuất hóa chất, sản phẩm nhựa và sản phẩm khoáng (ví dụ như thạch cao, xi măng).
Việc giải phóng ôxit kali vào môi trường có thể xảy ra thông qua việc sử dụng trong công nghiệp: như một bước trung gian trong sản xuất một chất khác (sử dụng chất trung gian), xây dựng hỗn hợp, làm chất hỗ trợ chế biến và xử lý mài mòn công nghiệp với tốc độ thấp nhả, cắt, gia công hoặc đánh bóng kim loại).
Các chất này có thể thải ra môi trường từ việc sử dụng trong nhà, ví dụ như nước rửa máy / chất tẩy rửa, sản phẩm chăm sóc xe hơi, sơn và chất phủ hoặc chất kết dính, nước hoa và chất làm mát không khí.
Ngoài ra để sử dụng trong nhà trong các hệ thống kín với lượng xả tối thiểu như chất lỏng làm mát trong tủ lạnh, máy sưởi điện chạy bằng dầu.
Kali oxit được sử dụng ngoài trời trong các vật liệu bền lâu với tỷ lệ giải phóng thấp, ví dụ như vật liệu xây dựng và vật liệu xây dựng bằng kim loại, gỗ và nhựa.
Trong nhà, nó được sử dụng trong các vật liệu lâu dài với tỷ lệ giải phóng thấp như đồ nội thất, đồ chơi, vật liệu xây dựng, rèm cửa, giày dép, sản phẩm da, sản phẩm giấy và bìa cứng, thiết bị điện tử.
Chất này có thể được tìm thấy trong các sản phẩm bằng đá, thạch cao, xi măng, thủy tinh hoặc vật liệu làm từ gốm (ví dụ: bát đĩa, nồi / chảo, hộp đựng thực phẩm, vật liệu xây dựng và vật liệu cách nhiệt) (Cơ quan hóa chất Châu Âu, 2017).
Kali oxit là một nguồn kali không hòa tan cao, ổn định về nhiệt, thích hợp cho các ứng dụng thủy tinh, quang học và gốm sứ. Hợp chất oxit không dẫn điện.
Tuy nhiên, một số oxit có cấu trúc nhất định của perovskite là chất dẫn điện tử được ứng dụng trong cực âm của pin nhiên liệu oxit rắn và hệ thống tạo ôxy.
Chúng là những hợp chất có chứa ít nhất một anion oxy và một cation kim loại. Chúng cực kỳ ổn định khiến chúng hữu ích trong việc sản xuất các cấu trúc gốm sứ như bát đất sét hoặc cho các thiết bị điện tử tiên tiến.
Nó cũng được sử dụng trong các thành phần cấu trúc nhẹ trong các ứng dụng hàng không vũ trụ và điện hóa như pin nhiên liệu, nơi chúng thể hiện tính dẫn ion.
Các hợp chất oxit kim loại là anhydrit bazơ và do đó có thể phản ứng với axit và chất khử mạnh trong phản ứng oxi hóa khử.
Người giới thiệu
- Các yếu tố Mỹ. (SF). Ôxit kali. Phục hồi từ americanelements.com.
- EMBL-EBI. (2016, ngày 19 tháng 9). kali oxit. Được khôi phục từ ChEBI: ebi.ac.uk.
- Cơ quan hóa chất Châu Âu. (2017, ngày 12 tháng 1). Đioxit kali. Đã khôi phục từ echa.europa.eu.
- (SF). POTASSIUM OXIDE. Được khôi phục từ inchem.org.
- Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia. . (2017, ngày 29 tháng 4). Cơ sở dữ liệu tổng hợp PubChem; CID = 9989219. Đã khôi phục từ pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Viện An toàn và Sức khỏe Nghề Nghiệp Quốc Gia. (2014, ngày 1 tháng 7). POTASSIUM OXIDE. Đã khôi phục từ cdc.gov.
- POTASSIUM OXIDE K2O. (SF). Đã khôi phục từ allreactions.com.
- Hiệp hội Hóa học Hoàng gia. (2015). Kali oxy hóa kali. Phục hồi từ chemspider.com.