Formula, proprietà, rischi e usi dell'ossido di potassio (K2O)

il ossido di potassio, chiamato anche ossido di dipotassico, è un sale ionico di ossigeno e potassio la cui formula è K₂O. La sua struttura è presentata nella Figura 1 (EMBL-EBI, 2016).

Il K₂O è il più semplice ossido di potassio, è un composto altamente reattivo e raramente trovato. Alcuni materiali commerciali, come fertilizzanti e cementi, sono testati assumendo la percentuale di composizione che sarebbe equivalente alla miscela di composti chimici K₂O.

ossido di potassio è prodotto da idrossido di potassio (potassa caustica) e potassio metallico a 450 ° C producendo idrogeno molecolare (OSSIDO DI POTASSIO K2O, S.F.) secondo l'equazione:

2K + 2KOH ⇌ 2K₂O + H₂ (450 ° C).

Si ottiene anche dalla riduzione del perossido di potassio secondo la reazione:

2K₂O₂ → K₂O + O₂ (530 ° C).

Un altro metodo per ottenere l'ossido di potassio è il riscaldamento del carbonato di potassio ad alta temperatura come indicato dalla seguente reazione:

K₂CO₃ ⇌ K₂O + CO₂ (T> 1200 ° C).

Tuttavia, il modo principale per ottenere l'ossido di potassio è quello di riscaldare il nitrato di potassio ottenendo azoto molecolare come indicato dalla seguente reazione:

2KNO₃ + 10K → 6K₂O + N₂

indice

• 1 Proprietà fisiche e chimiche
• 2 Reattività e rischi
• 3 usi
• 4 riferimenti

Proprietà fisiche e chimiche

L'ossido di potassio è un cristallo tetraedrico giallastro senza aroma caratteristico (National Center for Biotechnology Information., 2017). Il suo aspetto è mostrato in figura 2 (elementi americani, S.F.).

Il composto ha un peso molecolare di 94,2 g / mol e una densità di 2,13 g / ml a 24 ° C. Ha un punto di fusione 740 ° C ma inizia a decomporsi a 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Il composto è resistente al calore ed è solubile in etanolo ed etere. K₂Oppure cristallizza nella struttura antifluorite. Per questo motivo, le posizioni degli anioni e dei cationi sono invertite in relazione alle loro posizioni in CaF₂, con ioni di potassio coordinati a 4 ioni di ossido e ioni di ossido coordinati a 8 potassio.

K₂O è un ossido basico e reagisce con l'acqua violentemente per produrre idrossido di potassio caustico. È deliquescente e assorbe l'acqua dall'atmosfera, dando il via a questa vigorosa reazione.

ossido di potassio è reversibilmente ossidato a perossido di potassio a 350 ° C, reagisce violentemente con acidi, quali acido cloridrico per formare sali di potassio secondo la reazione:

K₂O + 2HCl → 2KCl + H₂O.

Il composto reagisce con il biossido di azoto per formare nitrito di nitrato e potassio a temperature comprese tra 150 e 200 ° C:

K₂O + 2NO₂ = KNO₂ + KNO₃

L'ossido di potassio reagisce a basse temperature con ammoniaca per formare ammidi e idrossido di potassio secondo la reazione:

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

Reattività e rischi

L'ossido di potassio è una sostanza instabile. Si ossida facilmente con altri ossidi di potassio, perossido o acido di potassio ossido (KHO). Il composto non è combustibile ma reagisce vigorosamente ed esotermicamente con acqua per formare idrossido di potassio (KOH).

La soluzione di ossido di potassio in acqua è una base forte, reagisce violentemente con l'acido ed è corrosiva. Reagisce violentemente con acqua che produce idrossido di potassio. Attacca molti metalli in presenza di acqua (Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro, 2014).

La sostanza è corrosiva per gli occhi, la pelle e il tratto respiratorio, nonché quando ingerita. L'inalazione di aerosol può causare edema polmonare. I sintomi dell'edema polmonare spesso non si manifestano fino a dopo poche ore e sono aggravati dallo sforzo fisico.

In caso di contatto con gli occhi, è necessario verificare se si indossano lenti a contatto e rimuoverli immediatamente. Gli occhi devono essere lavati con acqua corrente per almeno 15 minuti, con le palpebre aperte. Puoi usare l'acqua fredda. L'unguento non deve essere usato per gli occhi.

Se la sostanza chimica viene a contatto con gli indumenti, rimuoverla il più rapidamente possibile, proteggendo le mani e il corpo. Metti la vittima sotto una doccia di sicurezza.

Se la sostanza chimica si accumula sulla pelle esposta della vittima, come le mani, lavare delicatamente e delicatamente la pelle contaminata con acqua corrente e sapone non abrasivo. Puoi usare l'acqua fredda. Se l'irritazione persiste, consultare un medico. Lavare gli indumenti contaminati prima di riutilizzarli.

Se il contatto con la pelle è grave, deve essere lavato con un sapone disinfettante e coprire la pelle contaminata da una crema antibatterica.

In caso di inalazione, alla vittima dovrebbe essere permesso di riposare in un'area ben ventilata. Se l'inalazione è grave, la vittima deve essere evacuata in un'area sicura il prima possibile.

Allentare abiti stretti come colletto della camicia, cinture o cravatta. Se la vittima ha difficoltà a respirare, deve essere somministrato ossigeno.Se la vittima non respira, viene effettuata una rianimazione bocca a bocca.

Tenendo sempre presente che può essere pericoloso per la persona che fornisce aiuto praticare la rianimazione bocca-a-bocca quando il materiale inalato è tossico, infettivo o corrosivo.

In caso di ingestione, non indurre il vomito. Allentare abiti stretti come colletti, cinture o cravatte. Se la vittima non respira, esegui la rianimazione bocca-a-bocca. In tutti i casi, deve essere richiesta l'immediata attenzione medica (IPCS, S.F.).

applicazioni

La formula chimica K₂O (o semplicemente "K") è utilizzato in diversi contesti industriali: i numeri N-P-K per i fertilizzanti, nelle formule di cemento e nelle formule di vetro.

L'ossido di potassio non viene spesso usato direttamente in questi prodotti, ma la quantità di potassio è riportata in termini di equivalenti K.₂O per qualsiasi tipo di composti di potassio usati, come il carbonato di potassio.

L'ossido di potassio è circa l'83% in peso di potassio, mentre il cloruro di potassio è solo del 52%. Il cloruro di potassio fornisce meno potassio di una pari quantità di ossido di potassio.

Pertanto, se un fertilizzante è cloruro di potassio al 30% in peso, il suo indice standard di potassio, basato sull'ossido di potassio, sarebbe solo del 18,8%. È prodotto e / o importato tra 10 e 100 tonnellate all'anno di questa sostanza nello Spazio economico europeo.

Questa sostanza è utilizzata in prodotti chimici di laboratorio, fertilizzanti, polimeri e prodotti fitosanitari. Il K₂Oppure ha un uso industriale che si traduce nella produzione di un'altra sostanza (uso di prodotti intermedi).

L'ossido di potassio viene utilizzato nelle aree di formulazione di miscele e / o re-confezionamento e agricoltura, silvicoltura e pesca. Questa sostanza è utilizzata per la fabbricazione di prodotti chimici, prodotti in plastica e prodotti minerali (ad es. Gesso, cemento).

È probabile che l'emissione nell'ambiente di ossido di potassio avvenga per uso industriale: come fase intermedia nella produzione di un'altra sostanza (uso di prodotti intermedi), formulazione di miscele, come aiuto alla trasformazione e lavorazione industriale dell'abrasione a bassa velocità di rilascio, taglio, lavorazione o lucidatura di metallo del materiale tessile).

È possibile che un altro rilascio nell'ambiente di questa sostanza per il suo uso in interni, ad esempio, fluidi / detergenti per lavatrice, prodotti per la cura dell'auto, vernici e rivestimenti o adesivi, fragranze e deodoranti per ambienti.

Anche per il suo utilizzo all'interno di sistemi chiusi con rilascio minimo come ad esempio liquidi di raffreddamento nei frigoriferi, riscaldatori elettrici a base di olio.

L'ossido di potassio viene usato all'aperto in materiali di lunga durata con basse percentuali di rilascio, ad esempio materiali da costruzione e costruzione di metallo, legno e plastica.

All'interno, viene utilizzato in materiali di lunga durata con bassa velocità di rilascio come mobili, giocattoli, materiali da costruzione, tende, calzature, prodotti in pelle, prodotti in carta e cartone, apparecchiature elettroniche.

Questa sostanza può essere trovata in prodotti con pietra, gesso, cemento, vetro o materiale ceramico (per esempio, piatti, pentole / padelle, contenitori per alimenti, materiale da costruzione e isolamento) (Agenzia chimica europea, 2017).

L'ossido di potassio è una fonte di potassio termicamente stabile e altamente insolubile adatta per applicazioni di vetro, ottiche e ceramiche. I composti di ossido non portano all'elettricità.

Tuttavia, alcuni ossidi strutturati di perovskite sono conduttori elettronici che trovano applicazione nel catodo delle celle a combustibile ad ossidi solidi e nei sistemi di generazione di ossigeno.

Sono composti che contengono almeno un anione di ossigeno e un catione di metallo. Sono estremamente stabili rendendoli utili nella produzione di strutture in ceramica come le ciotole di argilla o per l'elettronica avanzata.

Viene anche utilizzato in componenti strutturali leggeri in applicazioni aerospaziali ed elettrochimiche come celle a combustibile in cui presentano conducibilità ionica.

I composti di ossido di metallo sono anidridi basiche e quindi possono reagire con acidi e con forti agenti riducenti nelle reazioni di ossido-riduzione.

riferimenti

1. Elementi americani. (S.F.). Ossido di potassio. Estratto da americanelements.com.
2. EMBL-EBI. (2016, 19 settembre). ossido di potassio. Recupero da ChEBI: ebi.ac.uk.
3. Agenzia chimica europea. (2017, 12 gennaio). Ossido di dipotassico. Estratto da echa.europa.eu.
4. (S.F.). OSSIDO DI POTASSIO . Recuperato da inchem.org.
5. Centro nazionale per informazioni biotecnologiche ... (2017, 29 aprile). Database composto di PubChem; CID = 9989219. Estratto da pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro. (2014, 1 luglio). OSSIDO DI POTASSIO. Estratto da cdc.gov.
7. OSSIDO DI POTASSIO K2O. (S.F.). Estratto da allreactions.com.
8. Royal Society of Chemistry. (2015). Potassio ossido di potassio. Estratto da chemspider.com.