أكسيد البوتاسيوم (K2O) الفورمولا ، والخصائص ، والمخاطر واستخداماتها

ال أكسيد البوتاسيوم, وتسمى أيضًا أكسيد الديبوتاسيوم ، وهو الأكسجين الأيوني وملح البوتاسيوم الذي تركيبة K₂O. ويرد هيكلها في الشكل 1 (EMBL-EBI ، 2016).

ك₂أو أنه أبسط أكسيد البوتاسيوم ، وهو مركب شديد التفاعل ونادراً ما يوجد. يتم اختبار بعض المواد التجارية ، مثل الأسمدة والأسمنت ، على افتراض أن النسبة المئوية للتكوين تكون معادلة لخليط المركبات الكيميائية K₂O.

يتم إنتاج أكسيد البوتاسيوم من هيدروكسيد البوتاسيوم (البوتاس الكاوي) والبوتاسيوم المعدني عند درجة حرارة 450 درجة مئوية لإنتاج الهيدروجين الجزيئي (بوتاسيوم أوكسيد K2O ، S.F) وفقًا للمعادلة:

2K + 2KOH ⇌ 2K₂يا + ح₂ (450 درجة مئوية).

يتم الحصول عليها أيضًا عن طريق تقليل بيروكسيد البوتاسيوم وفقًا للتفاعل:

2K₂O₂ → ك₂O + O₂ (530 درجة مئوية).

هناك طريقة أخرى للحصول على أكسيد البوتاسيوم وهي تسخين كربونات البوتاسيوم عند درجة حرارة عالية كما هو موضح في التفاعل التالي:

K₂CO₃ ⇌ ك₂O + CO₂ (ر> 1200 درجة مئوية).

ومع ذلك ، فإن الطريقة الرئيسية للحصول على أكسيد البوتاسيوم هي تسخين نترات البوتاسيوم للحصول على النيتروجين الجزيئي كما هو موضح في التفاعل التالي:

2KNO₃ + 10K → 6K₂O + N₂

مؤشر

• 1 الخصائص الفيزيائية والكيميائية
• 2 التفاعل والمخاطر
• 3 الاستخدامات
• 4 المراجع

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

أكسيد البوتاسيوم عبارة عن بلورات رباعي السطوح صفراء اللون بدون رائحة مميزة (المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية ، 2017). يظهر الشكل في الشكل 2 (العناصر الأمريكية ، S.F).

يبلغ وزن المركب الجزيئي 94.2 جم / مول وكثافة 2.13 جم / مل عند 24 درجة مئوية. تبلغ درجة انصهارها 740 درجة مئوية على الرغم من أنها تبدأ في التحلل عند 300 درجة مئوية (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2015).

المركب مقاوم للحرارة وقابل للذوبان في الإيثانول والأثير. K₂أو أنه يتبلور في هيكل مضاد الفلوريت. لهذا السبب ، يتم عكس مواقف الأنيونات والكاتيونات بالنسبة لمواقعهم في CaF₂, مع أيونات البوتاسيوم منسقة إلى 4 أيونات أكسيد وأيونات أكسيد منسقة إلى 8 بوتاسيوم.

K₂أو هو أكسيد أساسي ويتفاعل بعنف مع الماء لإنتاج هيدروكسيد البوتاسيوم الكاوي. إنه ممتلئ ويمتص الماء من الغلاف الجوي ، ويبدأ هذا التفاعل القوي.

يتأكسد أكسيد البوتاسيوم بشكل عكسي إلى بيروكسيد البوتاسيوم عند 350 درجة مئوية ، ويتفاعل بعنف مع الأحماض ، مثل حمض الهيدروكلوريك ، لتشكيل أملاح البوتاسيوم وفقًا للتفاعل:

K₂O + 2HCl → 2KCl + H₂O.

يتفاعل المركب مع ثاني أكسيد النيتروجين لتكوين نتريت ونيتريت البوتاسيوم في درجات حرارة تتراوح بين 150 و 200 درجة مئوية:

K₂O + 2NO₂ = KNO₂ + كنو₃

يتفاعل أكسيد البوتاسيوم عند درجات حرارة منخفضة مع الأمونيا لتشكيل الأميدات وهيدروكسيد البوتاسيوم وفقًا للتفاعل:

K₂O + NH₃ (ل) → KNH₂K + KOH (-50 درجة مئوية).

التفاعل والمخاطر

أكسيد البوتاسيوم مادة غير مستقرة. يتأكسد بسهولة إلى أكاسيد البوتاسيوم الأخرى ، بيروكسيد أو حمض أكسيد البوتاسيوم (KHO). هذا المركب غير قابل للاحتراق ولكنه يتفاعل بقوة و طارد للحرارة مع الماء لتكوين هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH).

يعد محلول أكسيد البوتاسيوم في الماء قاعدة قوية ، ويتفاعل بعنف مع الحمض وهو عامل تآكل. يتفاعل بعنف مع الماء الذي ينتج هيدروكسيد البوتاسيوم. يهاجم العديد من المعادن في وجود المياه (المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية ، 2014).

المادة تآكل في العينين والجلد والجهاز التنفسي ، وكذلك عند تناولها. استنشاق الهباء يمكن أن يسبب وذمة رئوية. غالبًا ما لا تظهر أعراض الوذمة الرئوية إلا بعد بضع ساعات وتتفاقم بسبب المجهود البدني.

في حالة ملامسة العينين ، يجب عليك التحقق من ارتداء العدسات اللاصقة وإزالتها فورًا. يجب غسل العينين بالماء الجاري لمدة 15 دقيقة على الأقل ، مع فتح الجفون. يمكنك استخدام الماء البارد. لا ينبغي أن تستخدم مرهم للعيون.

إذا كانت المادة الكيميائية تتلامس مع الملابس ، فقم بإزالتها في أسرع وقت ممكن ، وحماية يديك وجسمك. ضع الضحية تحت دش أمان.

إذا تراكمت المادة الكيميائية على الجلد المكشوف للضحية ، مثل اليدين ، اغسل البشرة الملوثة بالماء الجاري والصابون غير الكاشف برفق وحذر. يمكنك استخدام الماء البارد. إذا استمر الالتهاب ، فاطلب الرعاية الطبية. اغسل الملابس الملوثة قبل إعادة استخدامها.

إذا كانت ملامسة الجلد خطيرة ، فيجب غسلها بصابون مطهر وتغطية البشرة الملوثة بكريم مضاد للبكتيريا..

في حالة الاستنشاق ، يجب السماح للضحية بالراحة في منطقة جيدة التهوية. إذا كان الاستنشاق شديدًا ، يجب نقل الضحية إلى منطقة آمنة في أسرع وقت ممكن.

قم بفك الملابس الضيقة مثل طوق القميص ، والأحزمة أو ربط العنق إذا وجدت الضحية صعوبة في التنفس ، يجب إعطاء الأكسجين. إذا لم تتنفس الضحية ، يتم إجراء إنعاش من الفم إلى الفم.

مع الأخذ في الاعتبار دائمًا أنه قد يكون خطيرًا على الشخص الذي يقدم المساعدة في الإنعاش من الفم إلى الفم عندما تكون المادة المستنشقة سامة أو معدية أو متآكلة.

في حالة الابتلاع ، لا تحفز القيء. قم بفك الملابس الضيقة مثل أطواق القمصان أو الأحزمة أو العلاقات. إذا لم تكن الضحية تتنفس ، فقم بإجراء الإنعاش من الفم إلى الفم. في جميع الحالات ، يجب طلب عناية طبية فورية (IPCS ، S.F).

تطبيقات

الصيغة الكيميائية K₂يتم استخدام O (أو ببساطة "K") في العديد من السياقات الصناعية: أرقام N-P-K للأسمدة ، وفي صيغ الأسمنت وفي الصيغ الزجاجية.

غالبًا ما لا يستخدم أكسيد البوتاسيوم بشكل مباشر في هذه المنتجات ، ولكن يتم الإبلاغ عن كمية البوتاسيوم من حيث مكافئات K.₂أو لأي نوع من مركبات البوتاسيوم المستخدمة ، مثل كربونات البوتاسيوم.

يبلغ أكسيد البوتاسيوم حوالي 83٪ من حيث الوزن ، في حين أن كلوريد البوتاسيوم لا يتجاوز 52٪. كلوريد البوتاسيوم يوفر كمية أقل من البوتاسيوم من كمية متساوية من أكسيد البوتاسيوم.

لذلك ، إذا كان الأسمدة عبارة عن كلوريد البوتاسيوم بنسبة 30 ٪ بالوزن ، فإن مؤشر البوتاسيوم القياسي ، الذي يعتمد على أكسيد البوتاسيوم ، سيكون 18.8 ٪ فقط. يتم تصنيعها و / أو استيرادها ما بين 10 و 100 طن سنويًا من هذه المادة في المنطقة الاقتصادية الأوروبية.

تستخدم هذه المادة في المواد الكيميائية المختبرية والأسمدة والبوليمرات ومنتجات الصحة النباتية. ك₂أو له استخدام صناعي ينتج عنه تصنيع مادة أخرى (استخدام المنتجات الوسيطة).

يستخدم أكسيد البوتاسيوم في مجالات صياغة المخاليط و / أو إعادة التغليف والزراعة والغابات وصيد الأسماك. تستخدم هذه المادة لتصنيع المنتجات الكيماوية والمنتجات البلاستيكية والمنتجات المعدنية (مثل الجص والأسمنت).

من المحتمل أن يحدث إطلاق أكسيد البوتاسيوم في البيئة للاستخدام الصناعي: كخطوة وسيطة في تصنيع مادة أخرى (استخدام المنتجات الوسيطة) ، وصياغة الخلائط ، كوسيلة مساعدة للمعالجة والمعالجة الصناعية للتآكل بسرعة منخفضة من إطلاق النسيج ، قطع ، بالقطع أو تلميع المعادن).

من الممكن أن يتم إطلاق هذه المادة في البيئة من خلال استخدامها في المساحات الداخلية على سبيل المثال ، غسل السوائل / المنظفات ومنتجات العناية بالسيارات والدهانات والطلاءات أو المواد اللاصقة والعطور ومعطرات الجو..

أيضا لاستخدامها في الداخل في أنظمة مغلقة مع الحد الأدنى من إطلاق مثل سوائل التبريد في الثلاجات ، سخانات كهربائية تعتمد على النفط.

يستخدم أكسيد البوتاسيوم في الهواء الطلق في المواد طويلة الأجل مع معدل إطلاق منخفض ، على سبيل المثال ، مواد البناء وبناء المعادن والخشب والبلاستيك.

في الداخل ، يتم استخدامه في المواد طويلة الأمد مع سرعة إطلاق منخفضة مثل الأثاث ولعب الأطفال ومواد البناء والستائر والأحذية والمنتجات الجلدية ومنتجات الورق والكرتون والمعدات الإلكترونية.

يمكن العثور على هذه المادة في المنتجات المصنوعة من الحجر أو الجص أو الأسمنت أو الزجاج أو مواد السيراميك (على سبيل المثال الأطباق والأواني / المقالي وحاويات تخزين المواد الغذائية ومواد البناء والعزل) (الوكالة الكيميائية الأوروبية ، 2017).

أكسيد البوتاسيوم هو مصدر بوتاسيوم مستقر حرارًا وغير قابل للذوبان بدرجة كبيرة ومناسب لتطبيقات الزجاج والبصريات والسيراميك. مركبات الأكسيد لا تؤدي إلى الكهرباء.

ومع ذلك ، فإن بعض أكاسيد البيروفسكايت المهيكلة عبارة عن الموصلات الإلكترونية التي تجد التطبيق في كاثود خلايا وقود الأكسيد الصلب وأنظمة توليد الأكسجين.

وهي مركبات تحتوي على أنيون أكسجين واحد على الأقل وكاتيون معدني واحد. أنها مستقرة للغاية مما يجعلها مفيدة في إنتاج الهياكل الخزفية مثل الأواني الفخارية أو للإلكترونيات المتقدمة.

كما أنها تستخدم في المكونات الهيكلية خفيفة الوزن في الفضاء والتطبيقات الكهروكيميائية مثل خلايا الوقود التي تظهر عليها الموصلية الأيونية..

مركبات أكسيد المعادن هي أنهيدريدات أساسية وبالتالي يمكنها التفاعل مع الأحماض وعوامل اختزال قوية في تفاعلات الأكسدة والاختزال.

مراجع

1. العناصر الأمريكية. (وس. ف.). أكسيد البوتاسيوم. تعافى من americanelements.com.
2. EMBL-بنك الإمارات الدولي. (2016 ، 19 سبتمبر). أكسيد البوتاسيوم. تعافى من ChEBI: ebi.ac.uk.
3. الوكالة الكيميائية الأوروبية. (2017 ، 12 يناير). أكسيد ديبوتاسيوم. تم الاسترجاع من echa.europa.eu.
4. (وس. ف.). أكسيد البوتاسيوم . تعافى من inchem.org.
5. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية (2017 ، 29 أبريل). قاعدة بيانات PubChem المركبة ؛ إدارة البحث الجنائي = 9989219. تم الاسترجاع من pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية. (2014 ، 1 يوليو). أكسيد البوتاسيوم. تعافى من cdc.gov.
7. البوتاسيوم أكسيد K2O. (وس. ف.). تم الاسترجاع من allreactions.com.
8. الجمعية الملكية للكيمياء. (2015). أكسيد البوتاسيوم البوتاسيوم. .