สูตรโพแทสเซียมออกไซด์ (K2O) คุณสมบัติความเสี่ยงและการใช้ประโยชน์

โพแทสเซียมออกไซด์, เรียกอีกอย่างว่าไดโพแทสเซียมออกไซด์เป็นอิออนออกซิเจนและเกลือโพแทสเซียมซึ่งมีสูตรเป็น K₂O. โครงสร้างของมันถูกนำเสนอในรูปที่ 1 (EMBL-EBI, 2016).

เดอะเค₂หรือโพแทสเซียมออกไซด์ที่ง่ายที่สุดมันเป็นสารประกอบที่มีปฏิกิริยาสูงและไม่ค่อยพบ วัสดุเชิงพาณิชย์บางชนิดเช่นปุ๋ยและซีเมนต์มีการทดสอบโดยสมมติว่าร้อยละขององค์ประกอบที่จะเทียบเท่ากับส่วนผสมของสารเคมี K₂O.

โพแทสเซียมออกไซด์ผลิตจากโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (โปแตชกัดกร่อน) และโพแทสเซียมโลหะที่ 450 ° C ผลิตไฮโดรเจนโมเลกุล (POTASSIUM OXIDE K2O, S.F. ) ตามสมการ:

2K + 2KOH ⇌ 2K₂O + H₂ (450 ° C).

มันยังได้รับโดยการลดโพแทสเซียมเปอร์ออกไซด์ตามปฏิกิริยา:

2K₂O₂ →เค₂O + O₂ (530 ° C).

อีกวิธีในการรับโพแทสเซียมออกไซด์คือการให้ความร้อนโพแทสเซียมคาร์บอเนตที่อุณหภูมิสูงตามที่ระบุโดยปฏิกิริยาต่อไปนี้:

K₂CO₃ ⇌ K₂O + CO₂ (T> 1200 ° C).

อย่างไรก็ตามวิธีหลักในการรับโพแทสเซียมออกไซด์คือการให้ความร้อนโพแทสเซียมไนเตรตเพื่อให้ได้โมเลกุลไนโตรเจนตามที่ระบุโดยปฏิกิริยาต่อไปนี้:

2KNO₃ + 10K → 6K₂O + N₂

ดัชนี

• 1 คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
• 2 ปฏิกิริยาและอันตราย
• 3 ใช้
• 4 อ้างอิง

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

โพแทสเซียมออกไซด์เป็นผลึกเตตราฮีดสีเหลืองโดยไม่มีกลิ่นหอม (ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ, 2017) รูปร่างของมันปรากฏในรูปที่ 2 (องค์ประกอบของอเมริกา, S.F. ).

สารประกอบนี้มีน้ำหนักโมเลกุล 94.2 g / mol และความหนาแน่น 2.13 g / ml ที่ 24 ° C มันมีจุดหลอมละลายที่ 740 ° C แม้ว่ามันจะเริ่มสลายตัวที่ 300 ° C (ราชสมาคมเคมี, 2015).

สารประกอบนี้ทนต่อความร้อนและสามารถละลายได้ในเอทานอลและอีเธอร์ K₂หรือตกผลึกในโครงสร้างแอนติฟลูโอไรท์ ด้วยเหตุผลนี้ตำแหน่งของแอนไอออนและไพเพอร์จะกลับด้านในตำแหน่งที่สัมพันธ์กันใน CaF₂, กับโพแทสเซียมไอออนประสานงานกับ 4 ออกไซด์ไอออนและไอออนออกไซด์ประสานงานกับ 8 โพแทสเซียม.

K₂หรือเป็นออกไซด์พื้นฐานและทำปฏิกิริยารุนแรงกับน้ำในการผลิตโพแทสเซียมโซดาไฟ มันเป็นของเก่าและดูดซับน้ำจากบรรยากาศเริ่มปฏิกิริยานี้แข็งแรง.

โพแทสเซียมออกไซด์จะถูกเปลี่ยนกลับเป็นโพแทสเซียมเปอร์ออกไซด์ที่อุณหภูมิ 350 ° C ทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับกรดเช่นกรดไฮโดรคลอริกเพื่อสร้างเกลือโพแทสเซียมตามปฏิกิริยา:

K₂O + 2HCl → 2KCl + H₂O.

สารประกอบทำปฏิกิริยากับไนโตรเจนไดออกไซด์ในรูปแบบไนเตรตและโพแทสเซียมไนไตรท์ที่อุณหภูมิระหว่าง 150 ถึง 200 ° C:

K₂O + 2NO₂ = KNO₂ + KNO₃

โพแทสเซียมออกไซด์ทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิต่ำด้วยแอมโมเนียในรูปแบบเอไมด์และโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ตามปฏิกิริยา:

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

ปฏิกิริยาและอันตราย

โพแทสเซียมออกไซด์เป็นสารที่ไม่เสถียร สามารถออกซิไดซ์ได้ง่ายกับโพแทสเซียมออกไซด์อื่น ๆ เปอร์ออกไซด์หรือกรดโพแทสเซียมออกไซด์ (KHO) สารประกอบนี้ไม่ติดไฟ แต่ทำปฏิกิริยาอย่างแรงและ exothermically กับน้ำในรูปแบบโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH).

สารละลายโพแทสเซียมออกไซด์ในน้ำเป็นด่างแก่ทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับกรดและกัดกร่อน ทำปฏิกิริยารุนแรงกับน้ำที่ผลิตโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ การโจมตีโลหะจำนวนมากในที่ที่มีน้ำ (สถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและอาชีวอนามัย, 2014).

สารนี้กัดกรอนดวงตาผิวหนังและทางเดินหายใจรวมทั้งเมื่อกลืนกิน การสูดดมละอองสารสามารถทำให้เกิดปอดบวม อาการของอาการบวมน้ำที่ปอดมักจะไม่ปรากฏจนกว่าจะผ่านไปสองสามชั่วโมงและรุนแรงขึ้นจากการออกแรงทางกายภาพ.

ในกรณีที่สัมผัสกับดวงตาคุณควรตรวจสอบว่าคุณใส่คอนแทคเลนส์แล้วนำออกทันที ควรล้างตาด้วยน้ำที่ไหลตลอดเวลาอย่างน้อย 15 นาทีโดยเปิดเปลือกตา คุณสามารถใช้น้ำเย็น ครีมไม่ควรใช้กับดวงตา.

หากสารเคมีสัมผัสกับเสื้อผ้าให้ถอดออกโดยเร็วที่สุดเพื่อปกป้องมือและร่างกายของคุณ วางเหยื่อไว้ในห้องอาบน้ำที่ปลอดภัย.

หากสารเคมีสะสมบนผิวหนังที่สัมผัสของเหยื่อเช่นมือให้ค่อยๆล้างผิวหนังที่ปนเปื้อนด้วยน้ำที่ไหลและสบู่ที่ไม่ขัด คุณสามารถใช้น้ำเย็น หากยังคงมีอาการระคายเคืองให้ไปพบแพทย์ ซักเสื้อผ้าที่เปื้อนก่อนนำมาใช้ซ้ำ.

หากการสัมผัสกับผิวหนังรุนแรงควรล้างด้วยสบู่ยาฆ่าเชื้อและปิดผิวที่ปนเปื้อนด้วยครีมต่อต้านแบคทีเรีย.

ในกรณีที่สูดหายใจเข้าไปผู้ป่วยควรได้รับอนุญาตให้พักผ่อนในบริเวณที่อากาศถ่ายเทได้ดี หากการสูดดมรุนแรงผู้ป่วยควรอพยพไปยังบริเวณปลอดภัยโดยเร็วที่สุด.

คลายเสื้อผ้าที่รัดรูปเช่นปกเสื้อเข็มขัดหรือเน็คไท หากผู้ป่วยพบว่าหายใจลำบากควรให้ออกซิเจนแก่ผู้ป่วย หากผู้ป่วยไม่หายใจการช่วยชีวิตแบบปากต่อปากจะดำเนินการ.

คำนึงถึงเสมอว่าอาจเป็นอันตรายสำหรับบุคคลที่ให้ความช่วยเหลือในการช่วยชีวิตแบบปากต่อปากเมื่อวัสดุหายใจเป็นพิษติดเชื้อหรือกัดกร่อน.

ในกรณีที่กลืนกินห้ามทำให้อาเจียน คลายเสื้อผ้าที่รัดรูปเช่นเสื้อคอปกเข็มขัดหรือเนคไท หากผู้ป่วยไม่หายใจให้ทำการช่วยชีวิตแบบปากต่อปาก ในทุกกรณีควรไปพบแพทย์ทันที (IPCS, S.F. ).

การใช้งาน

สูตรเคมีเค₂O (หรือเพียงแค่ "K") ใช้ในหลายบริบทอุตสาหกรรม: หมายเลข N-P-K สำหรับปุ๋ยในสูตรซีเมนต์และในสูตรแก้ว.

โพแทสเซียมออกไซด์มักจะไม่ได้ใช้โดยตรงในผลิตภัณฑ์เหล่านี้ แต่ปริมาณของโพแทสเซียมจะถูกรายงานในรูปของ K เทียบเท่า₂หรือสำหรับสารประกอบโพแทสเซียมชนิดใดก็ได้ที่ใช้เช่นโพแทสเซียมคาร์บอเนต.

โพแทสเซียมออกไซด์อยู่ที่ประมาณ 83% โพแทสเซียมโดยน้ำหนักในขณะที่โพแทสเซียมคลอไรด์เพียง 52% โพแทสเซียมคลอไรด์ให้โพแทสเซียมน้อยกว่าโพแทสเซียมออกไซด์ในปริมาณที่เท่ากัน.

ดังนั้นถ้าปุ๋ยเป็นโพแทสเซียมคลอไรด์ที่ 30% โดยน้ำหนักดัชนีโพแทสเซียมมาตรฐานของมันซึ่งขึ้นอยู่กับโพแทสเซียมออกไซด์จะมีเพียง 18.8% มันถูกผลิตและ / หรือนำเข้าระหว่าง 10 และ 100 ตันต่อปีของสารนี้ในเขตเศรษฐกิจยุโรป.

สารนี้ใช้ในสารเคมีในห้องปฏิบัติการปุ๋ยโพลีเมอร์และผลิตภัณฑ์สุขอนามัยพืช เดอะเค₂หรือมีการใช้ในอุตสาหกรรมที่ทำให้เกิดการผลิตสารอื่น (การใช้ผลิตภัณฑ์ระดับกลาง).

โพแทสเซียมออกไซด์ถูกนำมาใช้ในพื้นที่ของการผสมและ / หรือบรรจุใหม่และการเกษตรป่าไม้และการประมง สารนี้ใช้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์เคมีผลิตภัณฑ์พลาสติกและผลิตภัณฑ์แร่ (เช่นปูนปลาสเตอร์ซีเมนต์).

การปลดปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมของโพแทสเซียมออกไซด์มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม: เป็นขั้นตอนกลางในการผลิตสารอื่น (ใช้ผลิตภัณฑ์ระดับกลาง) การกำหนดสูตรผสมเป็นเครื่องช่วยในการประมวลผลและกระบวนการขัดสีด้วยความเร็วต่ำ ของสิ่งทอปล่อย, ตัด, เครื่องจักรกลหรือขัดโลหะ).

อาจเป็นไปได้ว่าสารนี้จะถูกปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมโดยการใช้ในการตกแต่งภายในเช่นซักผ้า / ผงซักฟอกผลิตภัณฑ์ดูแลยานยนต์สีและสารเคลือบหรือกาวหรือน้ำหอมและน้ำหอมปรับอากาศ.

นอกจากนี้สำหรับการใช้งานในอาคารในระบบปิดที่มีการปล่อยขั้นต่ำเช่นของเหลวหล่อเย็นในตู้เย็นเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าที่ใช้น้ำมัน.

โพแทสเซียมออกไซด์ถูกใช้นอกอาคารในวัสดุระยะยาวที่มีอัตราการปลดปล่อยต่ำเช่นวัสดุก่อสร้างและการก่อสร้างโลหะไม้และพลาสติก.

ในอาคารใช้สำหรับวัสดุที่มีอายุการใช้งานยาวนานและมีความเร็วในการปลดปล่อยต่ำเช่นเฟอร์นิเจอร์ของเล่นวัสดุก่อสร้างผ้าม่านรองเท้ารองเท้าเครื่องหนังผลิตภัณฑ์กระดาษและกระดาษแข็งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์.

สารนี้สามารถพบได้ในผลิตภัณฑ์ที่มีหินปูนปลาสเตอร์ซีเมนต์แก้วหรือวัสดุเซรามิก (ตัวอย่างเช่นจานหม้อ / กระทะภาชนะที่เก็บอาหารการก่อสร้างและวัสดุฉนวน) (ตัวแทนเคมียุโรป 2017.

โพแทสเซียมออกไซด์เป็นแหล่งโพแทสเซียมที่เสถียรและทนความร้อนได้สูงเหมาะสำหรับการใช้งานแก้ว, เลนส์และเซรามิก สารประกอบออกไซด์ไม่ก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้า.

อย่างไรก็ตามออกไซด์ที่มีโครงสร้างบางชนิดของเพอร์มอฟไซท์เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ค้นหาการประยุกต์ใช้ในแคโทดของเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์ของแข็งและระบบการสร้างออกซิเจน.

พวกมันเป็นสารประกอบที่มีออกซิเจนไอออนอย่างน้อยหนึ่งตัวและไอออนบวกหนึ่งโลหะ มีความเสถียรอย่างยิ่งทำให้เป็นประโยชน์ในการผลิตโครงสร้างเซรามิกเช่นชามดินเผาหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูง.

นอกจากนี้ยังใช้ในส่วนประกอบโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบาในการบินและอวกาศและการใช้งานทางเคมีไฟฟ้าเช่นเซลล์เชื้อเพลิงซึ่งมีการนำอิออน.

สารประกอบโลหะออกไซด์เป็นแอนไฮไดรด์ขั้นพื้นฐานดังนั้นจึงสามารถทำปฏิกิริยากับกรดและสารลดแรงได้ในปฏิกิริยารีดอกซ์.

การอ้างอิง

1. องค์ประกอบอเมริกัน ( S.F. ). โพแทสเซียมออกไซด์. กู้คืนจาก americanelements.com.
2. EMBL-EBI (2016, 19 กันยายน). โพแทสเซียมออกไซด์. กู้คืนจาก ChEBI: ebi.ac.uk.
3. หน่วยงานเคมีของยุโรป (2017, 12 มกราคม). โพแทสเซียมออกไซด์. สืบค้นจาก echa.europa.eu.
4. ( S.F. ). โพแทสเซียมอ๊อกไซด์ . กู้คืนจาก inchem.org.
5. ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ ... (2017, 29 เมษายน). PubChem ฐานข้อมูลแบบผสม; CID = 9989219. สืบค้นจาก pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. สถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและอาชีวอนามัย (2014, 1 กรกฎาคม). โพแทสเซียมอ๊อกไซด์. กู้คืนจาก cdc.gov.
7. โพแทสเซียม OXIDE K2O. ( S.F. ) สืบค้นจาก allreactions.com.
8. ราชสมาคมเคมี (2015). โพแทสเซียม. .