Formule d'oxyde de potassium (K2O), propriétés, risques et utilisations

Le oxyde de potassium, également appelé oxyde dipotassique, est un sel ionique d'oxygène et de potassium dont la formule est K₂O. Sa structure est présentée à la figure 1 (EMBL-EBI, 2016).

Le k₂Ou c'est l'oxyde de potassium le plus simple, c'est un composé très réactif et rarement trouvé. Certains matériaux commerciaux, tels que les engrais et les ciments, sont testés en supposant que le pourcentage de composition serait équivalent au mélange de composés chimiques K₂O.

L'oxyde de potassium est produit à partir d'hydroxyde de potassium (potasse caustique) et de potassium métallique à 450 ° C, produisant de l'hydrogène moléculaire (OXYDE DE POTASSIUM K2O, S.F.) selon l'équation:

2K + 2KOH ⇌ 2K₂O + H₂ (450 ° C).

Il est également obtenu par la réduction du peroxyde de potassium en fonction de la réaction:

2K₂O₂ → K₂O + O₂ (530 ° C).

Une autre méthode pour obtenir de l'oxyde de potassium consiste à chauffer le carbonate de potassium à haute température, comme indiqué par la réaction suivante:

K₂CO₃ ⇌ K₂O + CO₂ (T> 1200 ° C).

Cependant, le principal moyen d'obtenir de l'oxyde de potassium consiste à chauffer l'azote moléculaire obtenu à partir du nitrate de potassium, comme l'indique la réaction suivante:

2KNO₃ + 10K → 6K₂O + N₂

Index

• 1 propriétés physiques et chimiques
• 2 Réactivité et dangers
• 3 utilisations
• 4 références

Propriétés physiques et chimiques

Les oxydes de potassium sont des cristaux tétraédriques jaunâtres sans arôme caractéristique (Centre national d'information sur la biotechnologie, 2017). Son aspect est illustré à la figure 2 (éléments américains, S.F.).

Le composé a un poids moléculaire de 94,2 g / mol et une densité de 2,13 g / ml à 24 ° C. Il a un point de fusion de 740 ° C bien qu'il commence à se décomposer à 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Le composé résiste à la chaleur et est soluble dans l'éthanol et l'éther. K₂Ou il cristallise dans la structure antifluorite. Pour cette raison, les positions des anions et des cations sont inversées par rapport à leurs positions dans CaF₂, avec des ions potassium coordonnés à 4 ions oxyde et des ions oxydes coordonnés à 8 potassium.

K₂Ou c'est un oxyde basique qui réagit violemment avec l'eau pour produire de l'hydroxyde de potassium caustique. Il est déliquescent et absorbe l'eau de l'atmosphère, déclenchant cette réaction vigoureuse.

L'oxyde de potassium est oxydé de manière réversible en peroxyde de potassium à 350 ° C, réagit violemment avec les acides tels que l'acide chlorhydrique pour former des sels de potassium en fonction de la réaction:

K₂O + 2HCl → 2KCl + H₂O.

Le composé réagit avec le dioxyde d'azote pour former du nitrite et du nitrite de potassium à des températures comprises entre 150 et 200 ° C:

K₂O + 2NO₂ = KNO₂ + KNO₃

L'oxyde de potassium réagit à basse température avec l'ammoniac pour former des amides et de l'hydroxyde de potassium en fonction de la réaction:

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

Réactivité et dangers

L'oxyde de potassium est une substance instable. Il est facilement oxydé en d'autres oxydes de potassium, peroxyde ou en acide de potassium (KHO). Le composé n'est pas combustible mais réagit vigoureusement et exothermiquement avec de l'eau pour former de l'hydroxyde de potassium (KOH).

La solution d'oxyde de potassium dans l'eau est une base forte, réagit violemment avec l'acide et est corrosive. Réagit violemment avec l'eau produisant de l'hydroxyde de potassium. Attaque de nombreux métaux en présence d'eau (Institut national de la sécurité et de la santé au travail, 2014).

La substance est corrosive pour les yeux, la peau et les voies respiratoires, ainsi que lorsqu'elle est ingérée. L'inhalation d'aérosol peut provoquer un œdème pulmonaire. Les symptômes de l'œdème pulmonaire ne se manifestent souvent qu'après quelques heures et sont aggravés par l'effort physique.

En cas de contact avec les yeux, vérifiez si vous portez des lentilles de contact et retirez-les immédiatement. Les yeux doivent être lavés à l'eau courante pendant au moins 15 minutes, les paupières ouvertes. Vous pouvez utiliser de l'eau froide. La pommade ne doit pas être utilisée pour les yeux.

Si le produit chimique entre en contact avec les vêtements, retirez-le le plus rapidement possible en protégeant vos propres mains et votre corps. Placez la victime sous une douche de sécurité.

Si le produit chimique s'accumule sur la peau exposée de la victime, comme les mains, lavez délicatement et soigneusement la peau contaminée par de l'eau courante et du savon non abrasif. Vous pouvez utiliser de l'eau froide. Si l'irritation persiste, consulter un médecin. Laver les vêtements contaminés avant de les réutiliser.

Si le contact avec la peau est grave, il convient de le laver avec un savon désinfectant et de couvrir la peau contaminée par une crème antibactérienne.

En cas d'inhalation, la victime devrait pouvoir se reposer dans un endroit bien ventilé. Si l'inhalation est grave, la victime devrait être évacuée dans un endroit sûr dès que possible.

Détachez les vêtements serrés tels que le col de la chemise, les ceintures ou les cravates. Si la victime a du mal à respirer, de l'oxygène doit être administré.Si la victime ne respire pas, une réanimation du bouche à bouche est effectuée.

Toujours en tenant compte du fait qu'il peut être dangereux pour la personne fournissant de l'aide de faire une réanimation du bouche à bouche lorsque le matériau inhalé est toxique, infectieux ou corrosif.

En cas d'ingestion, ne pas faire vomir. Détachez les vêtements serrés tels que les cols, les ceintures ou les cravates. Si la victime ne respire pas, effectuez une réanimation bouche à bouche. Dans tous les cas, une attention médicale immédiate doit être recherchée (IPCS, S.F.).

Utilise

La formule chimique K₂O (ou simplement "K") est utilisé dans plusieurs contextes industriels: les numéros N-P-K pour les engrais, les formules de ciment et les formules de verre.

L'oxyde de potassium n'est souvent pas utilisé directement dans ces produits, mais la quantité de potassium est exprimée en équivalents K.₂Ou pour tout type de composés de potassium utilisés, tels que le carbonate de potassium.

L'oxyde de potassium contient environ 83% de potassium en poids, alors que le chlorure de potassium n'en contient que 52%. Le chlorure de potassium fournit moins de potassium qu'une quantité égale d'oxyde de potassium.

Par conséquent, si un engrais est du chlorure de potassium à 30% en poids, son indice de potassium standard, basé sur l'oxyde de potassium, ne serait que de 18,8%. Il est fabriqué et / ou importé entre 10 et 100 tonnes par an de cette substance dans l'Espace économique européen.

Cette substance est utilisée dans les produits chimiques de laboratoire, les engrais, les polymères et les produits phytosanitaires. Le k₂Ou il a un usage industriel qui se traduit par la fabrication d'une autre substance (utilisation de produits intermédiaires).

L'oxyde de potassium est utilisé dans les domaines de la formulation de mélanges et / ou du reconditionnement et de l'agriculture, de la sylviculture et de la pêche. Cette substance est utilisée pour la fabrication de produits chimiques, de produits en plastique et de produits minéraux (par exemple, plâtre, ciment).

La libération dans l'environnement d'oxyde de potassium est susceptible de se produire à des fins industrielles: comme étape intermédiaire dans la fabrication d'une autre substance (utilisation de produits intermédiaires), formulation de mélanges, aide à la transformation et traitement industriel de l'abrasion à faible vitesse. de relâchement de textile, coupe, usinage ou polissage de métal).

Il est possible qu'un autre rejet dans l'environnement de cette substance soit utilisé dans les intérieurs, par exemple, les liquides / détergents pour le lavage des machines, les produits d'entretien des voitures, les peintures et revêtements ou adhésifs, les parfums et les assainisseurs d'air.

Aussi pour son utilisation en intérieur dans des systèmes fermés avec un minimum de dégagement, comme par exemple les liquides de refroidissement dans les réfrigérateurs, les radiateurs électriques à base d'huile.

L'oxyde de potassium est utilisé à l'extérieur dans des matériaux durables ayant de faibles taux de libération, par exemple les matériaux de construction et la construction en métal, en bois et en plastique.

À l'intérieur, il est utilisé dans des matériaux durables à faible vitesse de libération, tels que meubles, jouets, matériaux de construction, rideaux, chaussures, articles en cuir, produits en papier et en carton, équipements électroniques.

Cette substance peut être trouvée dans des produits contenant de la pierre, du plâtre, du ciment, du verre ou des matériaux céramiques (par exemple, assiettes, casseroles, récipients de stockage des aliments, matériaux de construction et isolation) (Agence européenne des produits chimiques, 2017).

L'oxyde de potassium est une source de potassium thermiquement stable, hautement insoluble, adaptée aux applications dans les domaines du verre, de l'optique et de la céramique. Les composés d'oxyde ne conduisent pas à l'électricité.

Cependant, certains oxydes structurés de perovskite sont des conducteurs électroniques qui trouvent une application dans la cathode des piles à combustible à oxyde solide et dans les systèmes de génération d'oxygène.

Ce sont des composés qui contiennent au moins un anion oxygène et un cation métallique. Ils sont extrêmement stables, ce qui les rend utiles dans la production de structures en céramique telles que des bols en terre cuite ou des composants électroniques avancés.

Il est également utilisé dans les composants structurels légers dans les applications aérospatiales et électrochimiques telles que les piles à combustible dans lesquelles ils présentent une conductivité ionique.

Les composés d'oxyde métallique sont des anhydrides basiques et peuvent donc réagir avec des acides et avec des agents réducteurs puissants dans les réactions redox.

Références

1. Éléments américains. (S.F.). Oxyde de potassium. Récupéré de americanelements.com.
2. EMBL-EBI (19 septembre 2016). oxyde de potassium. Récupéré de ChEBI: ebi.ac.uk.
3. Agence chimique européenne. (2017, 12 janvier). Oxyde de dipotassium. Extrait de echa.europa.eu.
4. (S.F.). OXYDE DE POTASSIUM . Récupéré de inchem.org.
5. Centre national d'information sur la biotechnologie ... (29 avril 2017). PubChem Compound Database; CID = 9989219. Récupéré de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Institut national pour la sécurité et la santé au travail. (2014, 1er juillet). OXYDE DE POTASSIUM. Récupéré de cdc.gov.
7. OXYDE DE POTASSIUM K2O. (S.F.). Récupéré de allreactions.com.
8. Société royale de chimie. (2015). Potassium oxydopotassique. Récupéré de chemspider.com.