תחמוצת אשלגן , הנקראת גם תחמוצת dipotassium היא חמצן מלח אשלגן יוני עם הנוסחא K 2 O. המבנה שלו מוצג באיור 1 (EMBL-EBI, 2016).
K 2 O הוא תחמוצת האשלגן הפשוטה ביותר, זוהי תרכובת תגובית ביותר ונמצאת לעיתים רחוקות. כמה חומרים מסחריים, כמו דשנים ומלטים, נבדקים בהנחה שאחוז ההרכב היה שווה לתערובת של תרכובות כימיות K 2 O.
איור 1: מבנה של תחמוצת אשלגן.
תחמוצת אשלגן מיוצרת מאשלגן הידרוקסיד (אשלג קאוסטי) ואשלגן מתכתי בחום של 450 מעלות צלזיוס ומייצרת מימן מולקולרי (POTASSIUM OXIDE K2O, SF) על פי המשוואה:
2K + 2KOH * 2K 2 O + H 2 (450 מעלות צלזיוס).
זה מתקבל גם על ידי הפחתת חמצן אשלגן בהתאם לתגובה:
2K 2 O 2 → K 2 O + O 2 (530 מעלות צלזיוס).
שיטה נוספת להשגת תחמוצת אשלגן היא על ידי חימום האשלגן פחמתי בטמפרטורות גבוהות כפי שעולה מהתגובה הבאה:
K 2 CO 3 ⇌ K 2 O + CO 2 (T> 1200 מעלות צלזיוס).
עם זאת, הדרך העיקרית להשיג תחמוצת אשלגן היא על ידי חימום אשלגן חנקתי, השגת חנקן מולקולרי כמצוין בתגובה הבאה:
2KNO 3 + 10K → 6K 2 O + N 2
תכונות פיזיקליות וכימיות
תחמוצת אשלגן הם גבישים טטרהדראליים צהבהבים ללא ארומה אופיינית (המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי., 2017). המראה שלה מוצג באיור 2 (אלמנטים אמריקאים, SF).
איור 2: מראה תחמוצת אשלגן.
לתרכובת משקל מולקולרי של 94.2 גרם / מול וצפיפות של 2.13 גרם / מ"ל בחום של 24 מעלות צלזיוס. יש לו נקודת התכה של 740 מעלות צלזיוס אם כי היא מתחילה להתפרק בחום של 300 מעלות צלזיוס (המלכותית לכימיה, 2015).
התרכובת עמידה בחום ומסיסה באתנול ואתר. K 2 O מתגבש במבנה האנטי פלואוריט. מסיבה זו, תנוחות האניונים והקטיונים הופכים ביחס למיקומם ב- CaF 2 , כאשר יוני אשלגן מתואמים ב- 4 יוני תחמוצת ויוני תחמוצת מתואמים ב- 8 אשלגן.
K 2 O הוא תחמוצת בסיסית ומגיב באלימות עם מים לייצור אשלגן הידרוקסיד קאוסטי. הוא זורם בעדינות וסופג מים מהאטמוספרה, מה שיוזם תגובה נמרצת זו.
תחמוצת אשלגן מתחמצנת הפיכה לאשלגן מי חמצן ב -350 מעלות צלזיוס, היא מגיבה באלימות עם חומצות, כמו חומצה הידרוכלורית, ויוצרת מלחי אשלגן על פי התגובה:
K 2 O + 2HCl → 2KCl + H 2 O.
התרכובת מגיבה עם חנקן דו חמצני ליצירת אשלגן חנקתי וניטריט בטמפרטורות שבין 150 ל 200 מעלות צלזיוס:
K 2 O + 2NO 2 = KNO 2 + KNO 3
תחמוצת אשלגן מגיבה בטמפרטורות נמוכות עם אמוניה ליצירת אמידים ואשלגן הידרוקסיד על פי התגובה:
K 2 O + NH 3 (1) → KNH 2 ↓ + KOH (-50 מעלות צלזיוס).
תגובתיות ומפגעים
תחמוצת אשלגן היא חומר לא יציב. זה מתחמצן בקלות לתחמוצות אשלגן אחרות, חמצן או תחמוצת חומצה אשלגן (KHO). התרכובת אינה דליקה אך מגיבה בעוצמה ובאקזותרמיה עם מים ליצירת אשלגן הידרוקסיד (KOH).
הפיתרון של תחמוצת אשלגן במים הוא בסיס חזק, הוא מגיב באלימות עם חומצה והוא מאכל. מגיב באלימות עם מים המייצרים אשלגן הידרוקסיד. תוקף מתכות רבות בנוכחות מים (המכון הלאומי לבטיחות תעסוקתית ובריאות, 2014).
החומר מאכל בעיניים, בעור ובדרכי הנשימה וכן בעת נטילתו. שאיפת תרסיס עשויה לגרום לבצקת ריאות. תסמינים של בצקת ריאה לעיתים קרובות אינם מופיעים במשך מספר שעות והם מחמירים בגלל מאמץ גופני.
במקרה של מגע עם העיניים, בדוק אם אתה מרכיב עדשות מגע והסר אותן מייד. יש לשטוף את העיניים במים זורמים למשך 15 דקות לפחות, כאשר העפעפיים פתוחים. ניתן להשתמש במים קרים. אין להשתמש במשחה עיניים.
אם הכימיקל בא במגע עם בגדים, הסר אותו במהירות האפשרית והגן על הידיים והגוף שלך. הניחו את הקורבן תחת מקלחת בטיחות.
אם הכימיקלים מצטברים על עורו החשוף של הקורבן, כמו ידיים, העור המזהם נשטף בעדינות ובזהירות במים זורמים ובסבון שאינו שוחק. ניתן להשתמש במים קרים. אם הגירוי נמשך, פנה לטיפול רפואי. שוטפים את הבגדים המזוהמים לפני השימוש בהם שוב.
אם מגע עור קשה, יש לשטוף בסבון חיטוי ולכסות עור מזוהם בקרם אנטיבקטריאלי.
במקרה של שאיפה, יש לאפשר לקורבן לנוח באזור מאוורר היטב. אם השאיפה חמורה, יש לפנות את הקורבן לאזור בטוח ככל האפשר.
שחרר בגדים צמודים כמו צווארון, חגורה או עניבה. אם קשה לנפגע לנשום, יש לתת חמצן. אם הקורבן אינו נושם, מבוצעת החייאה פה לפה.
זכור תמיד כי זה מסוכן לאדם המספק סיוע בהחייאת פה לפה כאשר החומר בשאיפה רעיל, זיהומי או מאכל.
במקרה של בליעה, אל תגרום להקאות. שחרר בגדים צמודים כמו צווארוני חולצה, חגורות או קשרים. אם הקורבן אינו נושם, בצעו פעולות החייאה מפה לפה. בכל המקרים יש לחפש טיפול רפואי מיידי (IPCS, SF).
יישומים
הנוסחה הכימית K 2 O (או פשוט "K") משמשת בהקשרים תעשייתיים שונים: מספרים NPK לדשנים, בנוסחאות צמנט ובנוסחאות זכוכית.
לעיתים קרובות לא משתמשים ישירות במוצרים אלה בתחמוצת אשלגן, אך כמות האשלגן מדווחת במונחי מקבילות K 2 O עבור כל סוג של תרכובות אשלגן המשמשות, כגון אשלגן פחמתי.
תחמוצת אשלגן היא כ- 83% אשלגן במשקל, ואילו אשלגן כלוריד הוא 52% בלבד. אשלגן כלוריד מספק פחות אשלגן מכמות שווה של תחמוצת אשלגן.
לפיכך, אם דשן הוא 30% אשלגן כלוריד לפי משקלו, ערך האשלגן הרגיל שלו, המבוסס על תחמוצת אשלגן, יהיה 18.8% בלבד. בין 10 ל 100 טון בשנה של חומר זה מיוצר ו / או מיובא לאזור הכלכלי האירופי.
חומר זה משמש בכימיקלים במעבדה, בדשנים, בפולימרים ובמוצרים להגנת הצומח. ל- K 2 O יש שימוש תעשייתי שמביא לייצור חומר אחר (שימוש במוצרי ביניים).
תחמוצת אשלגן משמשת באזורים של ערבוב ניסוחים ו / או אריזה מחודשת וחקלאות, ייעור ודייג. חומר זה משמש לייצור כימיקלים, מוצרי פלסטיק ומוצרים מינרליים (למשל טיח, מלט).
השחרור לסביבה של תחמוצת אשלגן עשוי להתרחש באמצעות שימוש תעשייתי: כצעד ביניים בייצור של חומר אחר (שימוש במתווכים), ניסוח תערובות, ככלי עיבוד ועיבוד תעשייתי של שחיקה במהירות נמוכה שחרור, חיתוך, עיבוד או ליטוש מתכת).
שחרור סביבתי אחר של חומר זה אפשרי משימוש מקורה, למשל, נוזלי שטיפה / ניקוי מכונות, מוצרי טיפוח לרכב, צבעים וציפויים או דבקים, ניחוחות ומטהרי אוויר.
גם לשימוש מקורה במערכות סגורות עם שחרור מינימלי כמו נוזלי קירור במקררים, תנורי חימום חשמליים מבוססי שמן.
תחמוצת אשלגן משמשת בחוץ בחומרים לאורך זמן עם קצב שחרור נמוך, למשל מתכת, עץ ופלסטיק חומרי בנייה.
בתוך הבית, הוא משמש בחומרים לאורך זמן עם שיעורי שחרור נמוכים כמו ריהוט, צעצועים, חומרי בניין, וילונות, הנעלה, מוצרי עור, מוצרי נייר וקרטון, ציוד אלקטרוני.
ניתן למצוא חומר זה במוצרים עם אבן, טיח, מלט, זכוכית או חומר מבוסס קרמיקה (למשל כלים, סירים / מחבתות, מיכלי אחסון מזון, חומרי בנייה ובידוד) (סוכנות כימיה אירופאית, 2017).
תחמוצת אשלגן הינה מקור אשלגן יציב תרמית מאוד, המתאים ליישומי זכוכית, אופטיקה וקרמיקה. תרכובות תחמוצת אינן מוליכות חשמל.
עם זאת, תחמוצות מובנות מסוימות של perovskite הם מוליכים אלקטרוניים המוצאים יישום בקתודה של תאי דלק תחמוצת מוצקים ומערכות לייצור חמצן.
מדובר בתרכובות המכילות לפחות אניון חמצן אחד וקטיון מתכת אחד. הם יציבים במיוחד והופכים אותם לשימושיים בייצור מבני קרמיקה כמו קערות חרס או לאלקטרוניקה מתקדמת.
הוא משמש גם ברכיבים מבניים קלים בתעשייה האווירית ובחלל אלקטרוכימיים כמו תאי דלק בהם הם מראים מוליכות יונית.
תרכובות תחמוצת מתכת הן חומצות אנדרידיות בסיסיות ולכן יכולות להגיב עם חומצות וחומרי הפחתה חזקים בתגובות redox.
הפניות
- אלמנטים אמריקאים. (SF). תחמוצת אשלגן. התאושש מ- americanelements.com.
- EMBL-EBI. (2016, 19 בספטמבר). תחמוצת אשלגן. התאושש מ- ChEBI: ebi.ac.uk.
- סוכנות כימית אירופאית. (2017, 12 בינואר). תחמוצת דיפוטסיום. התאושש מ- echa.europa.eu.
- (SF). תחמוצת אשלגן. התאושש מ- inchem.org.
- המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי. . (2017, 29 באפריל). מסד הנתונים של מתחם PubChem; CID = 9989219. התאושש מ- pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- המכון הלאומי לבטיחות ובריאות תעסוקתית. (2014, 1 ביולי). תחמוצת אשלגן. התאושש מ- cdc.gov.
- פוטסיום אוקסיד K2O. (SF). התאושש מ- allreactions.com.
- החברה המלכותית לכימיה. (2015). אשלגן אוקסידופוטסיום. התאושש מ- chemspider.com.