Kaliumoxid (K2O) Formel, Eigenschaften, Risiken und Verwendung

Die Kaliumoxid, auch Dikaliumoxid genannt, ist ein ionisches Salz von Sauerstoff und Kalium, dessen Formel K ist₂O. Seine Struktur ist in Abbildung 1 dargestellt (EMBL-EBI, 2016).

Die K₂Oder es ist das einfachste Kaliumoxid, es ist eine hochreaktive und selten gefundene Verbindung. Einige kommerzielle Materialien, wie beispielsweise Düngemittel und Zemente, werden unter der Annahme eines Prozentsatzes der Zusammensetzung getestet, der der Mischung der chemischen Verbindungen K äquivalent wäre₂O.

Kaliumoxid wird aus Kaliumhydroxid (Ätzkali) und metallischem Kalium bei 450ºC unter Bildung von molekularem Wasserstoff (Kaliumoxyd K & sub2; O, S.F.) gemß der folgenden Gleichung hergestellt:

2K + 2KOH 2K₂O + H₂ (450 ° C).

Es wird auch durch die Reduktion von Kaliumperoxid gemäß der Reaktion erhalten:

2K₂O₂ → K₂O + O₂ (530 ° C).

Ein anderes Verfahren zum Erhalten von Kaliumoxid besteht darin, das Kaliumcarbonat bei hoher Temperatur zu erhitzen, wie es durch die folgende Reaktion angezeigt wird:

K₂CO₃ ⇌ K₂O + CO₂ (T> 1200 ° C).

Der Hauptweg, um Kaliumoxid zu erhalten, besteht jedoch darin, das Kaliumnitrat zu erhitzen, wobei molekularer Stickstoff erhalten wird, wie durch die folgende Reaktion angezeigt wird:

2KNO₃ + 10K → 6K₂O + N₂

Index

• 1 Physikalische und chemische Eigenschaften
• 2 Reaktivität und Gefahren
• 3 Verwendet
• 4 Referenzen

Physikalische und chemische Eigenschaften

Kaliumoxid sind gelbliche tetraedrische Kristalle ohne charakteristisches Aroma (Nationales Zentrum für Biotechnologie Information, 2017). Ihr Aussehen ist in 2 (amerikanische Elemente, S.F.) gezeigt.

Die Verbindung hat ein Molekulargewicht von 94,2 g / mol und eine Dichte von 2,13 g / ml bei 24 ° C. Es hat einen Schmelzpunkt von 740 ° C, obwohl es sich bei 300 ° C zu zersetzen beginnt (Royal Society of Chemistry, 2015).

Die Verbindung ist hitzebeständig und in Ethanol und Ether löslich. K₂Oder es kristallisiert in der Antifluoritstruktur. Aus diesem Grund sind die Positionen der Anionen und Kationen in Bezug auf ihre Positionen in CaF umgekehrt₂mit Kaliumionen koordiniert an 4 Oxidionen und Oxidionen koordiniert an 8 Kalium.

K₂Oder es ist ein basisches Oxid und reagiert heftig mit Wasser unter Bildung von Ätzkaliumhydroxid. Es ist zerfließend und absorbiert Wasser aus der Atmosphäre, wodurch diese heftige Reaktion ausgelöst wird.

Das Kaliumoxid wird bei 350ºC reversibel zu Kaliumperoxid oxidiert, reagiert heftig mit Säuren, wie Salzsäure, unter Bildung von Kaliumsalzen gemäß der Reaktion:

K₂O + 2 HCl → 2 KCl + H₂O.

Die Verbindung reagiert bei Temperaturen zwischen 150 und 200 ° C mit Stickstoffdioxid zu Nitrat und Kaliumnitrit:

K₂O + 2NO₂ = KNO₂ + KNO₃

Kaliumoxid reagiert bei niedrigen Temperaturen mit Ammoniak unter Bildung von Amiden und Kaliumhydroxid gemäß der Reaktion:

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

Reaktivität und Gefahren

Kaliumoxid ist eine instabile Substanz. Es wird leicht zu anderen Kaliumoxiden, Peroxid oder zu Kaliumoxidsäure (KHO) oxidiert. Die Verbindung ist nicht brennbar, reagiert jedoch heftig und exotherm mit Wasser unter Bildung von Kaliumhydroxid (KOH).

Die Lösung von Kaliumoxid in Wasser ist eine starke Base, reagiert heftig mit der Säure und ist ätzend. Reagiert heftig mit Kaliumhydroxid erzeugendem Wasser. Greift viele Metalle in Gegenwart von Wasser an (Nationales Institut für Arbeitsschutz, 2014).

Die Substanz ist ätzend für die Augen, die Haut und die Atemwege sowie bei Verschlucken. Das Einatmen von Aerosolen kann Lungenödeme verursachen. Die Symptome eines Lungenödems treten oft erst nach einigen Stunden auf und werden durch körperliche Anstrengung verstärkt.

Bei Kontakt mit den Augen sollten Sie überprüfen, ob Sie Kontaktlinsen tragen und diese sofort entfernen. Die Augen sollten bei geöffneten Augenlidern mindestens 15 Minuten mit fließendem Wasser gewaschen werden. Sie können kaltes Wasser verwenden. Salbe sollte nicht für die Augen verwendet werden.

Wenn die Chemikalie mit Kleidung in Berührung kommt, entfernen Sie sie so schnell wie möglich und schützen Sie Ihre Hände und Ihren Körper. Stellen Sie das Opfer unter eine Sicherheitsdusche.

Wenn sich die Chemikalie auf der freiliegenden Haut des Opfers ansammelt, wie z. B. die Hände, waschen Sie die Haut vorsichtig und vorsichtig mit fließendem Wasser und nicht scheuernden Seifen ab. Sie können kaltes Wasser verwenden. Bei anhaltender Reizung einen Arzt aufsuchen. Kontaminierte Kleidung vor erneutem Tragen waschen.

Wenn der Kontakt mit der Haut ernst ist, sollte er mit einer Desinfektionsseife gewaschen werden und die mit einer antibakteriellen Creme kontaminierte Haut bedecken.

Bei Einatmen sollte das Opfer in einem gut belüfteten Bereich ruhen. Wenn die Inhalation schwer ist, sollte das Opfer so schnell wie möglich in einen sicheren Bereich evakuiert werden.

Lockere Kleidung wie Hemdkragen, Gürtel oder Krawatte. Wenn das Opfer Schwierigkeiten beim Atmen hat, sollte Sauerstoff verabreicht werden.Wenn das Opfer nicht atmet, wird eine Mund-zu-Mund-Beatmung durchgeführt.

Berücksichtigen Sie immer, dass es für die Person, die Hilfe leistet, gefährlich sein kann, eine Mund-zu-Mund-Beatmung durchzuführen, wenn das inhalierte Material toxisch, infektiös oder ätzend ist.

Nach Verschlucken kein Erbrechen herbeiführen. Lockere Kleidung wie Hemdkragen, Gürtel oder Krawatten. Wenn das Opfer nicht atmet, führen Sie eine Mund-zu-Mund-Beatmung durch. In allen Fällen sollte sofortige medizinische Hilfe gesucht werden (IPCS, S.F.).

Verwendet

Die chemische Formel K₂O (oder einfach "K") wird in verschiedenen industriellen Kontexten verwendet: die N-P-K-Zahlen für Düngemittel, in Zementformulierungen und in Glasformulierungen.

Kaliumoxid wird oft nicht direkt in diesen Produkten verwendet, aber die Menge an Kalium wird in K-Äquivalenten angegeben.₂Oder für jede Art von Kaliumverbindungen wie Kaliumcarbonat.

Kaliumoxid ist ungefähr 83 Gew .-% Kalium, während Kaliumchlorid nur 52% ist. Kaliumchlorid liefert weniger Kalium als eine gleiche Menge Kaliumoxid.

Wenn ein Düngemittel 30 Gew .-% Kaliumchlorid enthält, beträgt sein Standard-Kalium-Index, bezogen auf Kaliumoxid, nur 18,8%. Es wird zwischen 10 und 100 Tonnen pro Jahr dieses Stoffes im Europäischen Wirtschaftsraum hergestellt und / oder importiert.

Dieser Stoff wird in Laborchemikalien, Düngemitteln, Polymeren und phytosanitären Produkten verwendet. Die K₂Oder es hat eine industrielle Nutzung, die zur Herstellung eines anderen Stoffes führt (Verwendung von Zwischenprodukten).

Kaliumoxid wird in den Bereichen der Formulierung von Mischungen und / oder Umverpackungen sowie in der Land- und Forstwirtschaft und Fischerei verwendet. Dieser Stoff wird zur Herstellung von chemischen Produkten, Kunststoffprodukten und mineralischen Produkten (z. B. Gips, Zement) verwendet.

Die Freisetzung von Kaliumoxid in die Umwelt ist für die industrielle Verwendung wahrscheinlich: als Zwischenschritt bei der Herstellung eines anderen Stoffes (Verwendung von Zwischenprodukten), Formulierung von Gemischen, als Verarbeitungshilfsstoff und industrielle Verarbeitung von Abrieb mit niedriger Geschwindigkeit von textilem Ablösen, Schneiden, Bearbeiten oder Polieren von Metall).

Es ist möglich, dass eine weitere Freisetzung dieser Substanz in die Umwelt für deren Verwendung in Innenräumen, zum Beispiel Waschmitteln für Maschinenwäsche, Autopflegeprodukten, Farben und Lacken oder Klebstoffen, Duftstoffen und Lufterfrischern, möglich ist.

Auch für den Einsatz in geschlossenen Systemen mit minimaler Freisetzung wie z. B. Kühlflüssigkeiten in Kühlschränken, elektrischen Heizgeräten auf Ölbasis.

Kaliumoxid wird im Außenbereich in langlebigen Materialien mit geringen Freisetzungsraten eingesetzt, beispielsweise bei Baumaterialien und beim Bau von Metall, Holz und Kunststoff.

In Innenräumen wird es in langanhaltenden Materialien mit geringer Abzugsgeschwindigkeit verwendet, wie Möbel, Spielzeug, Baumaterialien, Vorhänge, Schuhe, Lederprodukte, Papier- und Kartonprodukte, elektronische Geräte.

Diese Substanz findet sich in Produkten mit Stein-, Putz-, Zement-, Glas- oder Keramikmaterial (z. B. Platten, Töpfe / Pfannen, Vorratsbehälter für Lebensmittel, Baumaterial und Isolierung) (Europäische Chemikalienagentur, 2017).

Kaliumoxid ist eine thermisch stabile, hochunlösliche Kaliumquelle, die für Glas-, optische und keramische Anwendungen geeignet ist. Oxidverbindungen führen nicht zu Elektrizität.

Bestimmte strukturierte Perowskit-Oxide sind jedoch elektronische Leitfähigkeiten, die in der Kathode von Festoxidbrennstoffzellen und Sauerstofferzeugungssystemen Anwendung finden.

Sie sind Verbindungen, die mindestens ein Sauerstoffanion und ein Metallkation enthalten. Sie sind äußerst stabil und eignen sich für die Herstellung keramischer Strukturen wie Tonschalen oder für fortgeschrittene Elektronik.

Es wird auch in Leichtbaukomponenten in Luft- und Raumfahrt- und elektrochemischen Anwendungen, wie beispielsweise Brennstoffzellen, in denen sie Ionenleitfähigkeit aufweisen, verwendet.

Die Metalloxidverbindungen sind basische Anhydride und können daher bei Redoxreaktionen mit Säuren und mit starken Reduktionsmitteln reagieren.

Referenzen

1. Amerikanische Elemente. (S.F.) Kaliumoxid. Von americanelements.com abgerufen.
2. EMBL-EBI (2016, 19. September). Kaliumoxid. Wiederhergestellt von ChEBI: ebi.ac.uk.
3. Europäische chemische Agentur. (2017, 12. Januar). Dikaliumoxid. Von echa.europa.eu abgerufen.
4. (S.F.) Kaliumoxid . Wiederhergestellt von inhem.org.
5. Nationales Zentrum für Biotechnologie-Information ... (2017, 29. April). PubChem Compound-Datenbank; CID = 9989219. Von publem.ncbi.nlm.nih.gov abgerufen.
6. Nationales Institut für Arbeitssicherheit und Gesundheit. (2014, 1. Juli). Kaliumoxid. Von cdc.gov abgerufen.
7. Kaliumoxid K2O. (S.F.) Von allreactions.com abgerufen.
8. Royal Society of Chemistry. (2015). Kaliumoxidopalium. Von chemspider.com abgerufen.