El òxid de potassi, també anomenat òxid de dipotasio, és una sal iònica d'oxigen i potassi la fórmula és K 2 O. La seva estructura es presenta a la figura 1 (EMBL-EBI, 2016).
El K 2 O és l'òxid de potassi més simple, és un compost altament reactiu i rarament trobat. Alguns materials de comerç, com ara fertilitzants i ciments, s'assagen assumint el percentatge de composició que seria equivalent a la barreja de compostos químics K 2 O.
Figura 1: estructura de l'òxid de potassi.
L'òxid de potassi és produït a partir d'hidròxid de potassi (potassa càustica) i potassi metàl·lic a 450 ° C produint hidrogen molecular (potassium Oxide K2O, SF) segons l'equació:
2K + 2KOH ⇌ 2K 2 O + H 2 (450 ° C).
També s'obté mitjançant la reducció de l'peròxid de potassi segons la reacció:
2K 2 O 2 → K 2 O + O 2 (530 ° C).
Un altre mètode d'obtenció de l'òxid de potassi és mitjançant l'escalfament de l'carbonat de potassi a altes temperatura com ho indica la següent reacció:
K 2 CO 3 ⇌ K 2 O + CO 2 (T> 1200 ° C).
No obstant això, la principal forma d'obtenció de l'òxid de potassi és mitjançant l'escalfament de l'nitrat de potassi obtenint-nitrogen molecular tal com ho indica la següent reacció:
2KNO 3 + 10K → 6K 2 O + N 2
Propietats físiques i químiques
L'òxid de potassi són cristalls tetraèdrics de color groguenc sense una aroma característica (National Center for Biotechnology Information., 2017). La seva aparença es mostra a la figura 2 (american elements, SF).
Figura 2: aparença de l'òxid de potassi.
El compost té un pes molecular de 94,2 g / mol i una densitat de 2,13 g / ml a 24 ° C. Té un punt de fusió de 740 ° C encara que comença a descompondre als 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).
El compost és resistent a la calor i és soluble en etanol i èter. K 2 O cristal·litza en l'estructura antifluorita. Per aquest motiu, les posicions dels anions i cations s'inverteixen en relació a les seves posicions en CaF 2, amb ions de potassi coordinats a 4 ions d'òxid i ions d'òxid coordinats a 8 de potassi.
K 2 O és un òxid bàsic i reacciona amb l'aigua violentament per produir hidròxid de potassi càustic. És deliqüescent i absorbeix aigua de l'atmosfera, iniciant aquesta vigorosa reacció.
L'òxid de potassi s'oxida reversiblement a peròxid de potassi a 350 ° C, reacciona violentament amb àcids, com ara l'àcid clorhídric, per formar sals de potassi segons la reacció:
K 2 O + 2HCl → 2KCl + H 2 O.
El compost reacciona amb diòxid de nitrogen per formar nitrat i nitrit de potassi a temperatures entre 150 i 200 ° C:
K 2 O + 2NO 2 = KNO 2 + KNO 3
L'òxid de potassi reacciona a baixes temperatures amb amoníac per formar amides i hidròxid de potassi segons la reacció:
K 2 O + NH 3 (l) → KNH 2 ↓ + KOH (-50 ° C).
Reactivitat i perills
L'òxid de potassi és una substància inestable. S'oxida fàcilment a altres òxids de potassi, peròxid o òxid àcid de potassi (Kho). El compost no és combustible però reacciona vigorosa i exotèrmicament amb l'aigua per formar hidròxid de potassi (KOH).
La solució d'òxid de potassi en aigua és una base forta, reacciona violentament amb l'àcid i és corrosiva. Reacciona violentament amb aigua que produeix hidròxid de potassi. Ataca molts metalls en presència d'aigua (National Institute for Occupational Safety and Health, 2014).
La substància és corrosiva per als ulls, la pell i les vies respiratòries, així com a l'ésser ingerit. La inhalació d'aerosol pot causar edema pulmonar. Els símptomes de l'edema pulmonar sovint no es manifesten fins que passen unes hores i s'agreugen per l'esforç físic.
En cas de contacte amb els ulls s'ha de verificar si s'està usant lents de contacte i remoure'ls immediatament. S'han de rentar els ulls amb aigua corrent durant al menys 15 minuts, amb les parpelles obertes. Es pot fer servir aigua freda. No s'ha de fer servir ungüent per als ulls.
Si el producte químic entra en contacte amb la roba, retirin el més ràpid possible, protegint les seves pròpies mans i cos. Col·loqui a la víctima sota una dutxa de seguretat.
Si el producte químic s'acumula a la pell exposada de la víctima, com les mans, es renta suau i amb cura la pell contaminada amb aigua corrent i sabó no abrasiu. Es pot fer servir aigua freda. Si la irritació persisteix, busqui atenció mèdica. Renti la roba contaminada abans de tornar a usar-la.
Si el contacte amb la pell és greu, s'ha de rentar amb un sabó desinfectant i cobrir la pell contaminada amb una crema anti-bacteriana.
En cas d'inhalació, s'ha de deixar reposar la víctima en una àrea ben ventilada. Si la inhalació és greu, s'ha d'evacuar la víctima a una zona segura tan aviat com sigui possible.
Afluixi la roba atapeïda com ara coll de camisa, cinturons o corbata. Si la víctima li resulta difícil respirar, s'ha d'administrar oxigen. Si la víctima no està respirant, es realitza una reanimació boca a boca.
Sempre tenint en compte que pot ser perillós per a la persona que proporciona ajuda donar reanimació boca a boca quan el material inhalat és tòxic, infecciós o corrosiu.
En cas d'ingestió, no indueixi el vòmit. Afluixi la roba atapeïda tal com colls de camisa, cinturons o corbates. Si la víctima no està respirant, realitzi reanimació boca a boca. En tots els casos s'ha de buscar atenció mèdica immediata (IPCS, SF).
usos
La fórmula química K 2 O (o simplement «K») s'utilitza en diversos contextos industrials: els números NPK per als abonaments, en les fórmules de ciment i en les fórmules de vidre.
L'òxid de potassi sovint no s'utilitza directament en aquests productes, però la quantitat de potassi s'informa en termes d'equivalents de K 2 O per a qualsevol tipus de compostos de potassi usats, com ara el carbonat de potassi.
L'òxid de potassi és aproximadament el 83% de potassi en pes, mentre que el clorur de potassi és només el 52%. El clorur de potassi proporciona menys potassi que una quantitat igual d'òxid de potassi.
Per tant, si un fertilitzant és clorur de potassi a l'30% en pes, el seu índex de potassi estàndard, basat en òxid de potassi, seria només 18,8%. Es fabrica i / o s'importen entre 10 i 100 tones per any d'aquesta substància a l'Espai Econòmic Europeu.
Aquesta substància s'utilitza en productes químics de laboratori, fertilitzants, polímers i productes fitosanitaris. El K 2 O té un ús industrial que resulta en la fabricació d'una altra substància (ús de productes intermedis).
L'òxid de potassi s'utilitza en les àrees de formulació de mescles i / o re-envasat i agricultura, silvicultura i pesca. Aquesta substància s'utilitza per a la fabricació de productes químics, productes de plàstic i productes minerals (per exemple guix, ciment).
L'alliberament a l'entorn de l'òxid de potassi és probable que es produeixi per a ús industrial: com a pas intermedi en la fabricació d'una altra substància (ús de productes intermedis), formulació de barreges, com a ajuda de processament i processament industrial d'abrasió amb baixa velocitat d'alliberament tèxtil, tall, mecanitzat o polit de metall).
És possible que es produeixi una altra alliberament a l'entorn d'aquesta substància pel seu ús en interiors per exemple, líquids de rentat a màquina / detergents, productes per a la cura de l'automòbil, pintures i revestiments o adhesius, fragàncies i ambientadors.
També pel seu ús en interiors en sistemes tancats amb alliberament mínima com ara líquids de refredament en refrigeradors, escalfadors elèctrics a força d'oli.
A l'òxid de potassi se li dóna un ús en exteriors en materials de llarga durada amb baixa velocitat d'alliberament per exemple, materials de construcció i construcció de metall, fusta i plàstic.
En interiors, s'utilitza en materials de llarga durada amb baixa velocitat d'alliberament com ara mobles, joguines, materials de construcció, cortines, calçat, productes de cuir, productes de paper i cartró, equips electrònics.
Aquesta substància pot trobar-se en productes amb material a base de pedra, guix, ciment, vidre o ceràmica (per exemple, plats, olles / paelles, recipients d'emmagatzematge d'aliments, material de construcció i aïllament) (European chemical agency, 2017).
L'òxid de potassi és una font de potassi tèrmicament estable, altament insoluble, adequada per a aplicacions de vidre, òptiques i ceràmiques. Els compostos d'òxid no condueixen a l'electricitat.
No obstant això, certs òxids estructurats de perovskita són conductius electrònics que troben aplicació en el càtode de cèl·lules de combustible d'òxid sòlid i sistemes de generació d'oxigen.
Són compostos que contenen al menys un anió d'oxigen i un catió metàl·lic. Són extremadament estables fent-les útils en per produir estructures ceràmiques com bols d'argila o per a electrònica avançada.
També s'usa en components estructurals lleugers en aplicacions aeroespacials i electroquímiques tals com piles de combustible en les que exhibeixen conductivitat iònica.
Els compostos d'òxid metàl·lic són anhídrids bàsics i per tant poden reaccionar amb àcids i amb agents reductors forts en reaccions redox.
referències
- American elements. (SF). Potassium Oxide. Recuperat de americanelements.com.
- EMBL-EBI. (2016, setembre 19). potassium s'oxidi. Recuperat de Chebi: ebi.ac.uk.
- European chemical agency. (2017, gener 12). Dipotassium s'oxidi. Recuperat de echa.europa.eu.
- (SF). Potassium s'oxidi. Recuperat de inchem.org.
- National Center for Biotechnology Information.. (2017, abril 29). PubChem Compound Database; CID = 9.989.219. Recuperat de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- National Institute for Occupational Safety and Health. (2014, Julio 1). Potassium s'oxidi. Recuperat de cdc.gov.
- Potassium oxide K2O. (SF). Recuperat de allreactions.com.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Potassium oxidopotassium. Recuperat de chemspider.com.