پتاسیم اکسید

(تغییرمسیر از اکسید پتاسیم)


اکسید پتاسیم یک ترکیب یونی از پتاسیم و اکسیژن است که فرمول شیمیایی K2O را دارا می‌باشد. پتاسیم را نمی‌توان آزاد یافت زیرا بسیار واکنش پذیر است. این ماده دارای ظرفیت +۱ است و به راحتی با اتم‌های اکسیژن ترکیب می‎­شود. K2O، هنگام اکسید شدن پتاسیم به عنوان یک ماده کریستالی خاکستری مشاهده می‌شود. پتاسیم در اکسیژن اضافی سوخته و تشکیل اکسید پتاسیم می­دهد.

پتاسیم اکسید
Potassium oxide
شناساگرها
شماره ثبت سی‌ای‌اس 12136-45-7 ✔Y
شمارهٔ یواِن 2033
خصوصیات
فرمول مولکولی K2O
جرم مولی 94.20 g/mol
شکل ظاهری pale yellow solid
چگالی 2.35 g/cm3
دمای ذوب >350 °C decomp.
انحلال‌پذیری در آب Reacts forming پتاسیم هیدروکسید
ساختار
ساختار بلوری فلئوریت (cubic) cF12
گروه فضایی Fm3m No. 225
Tetrahedral (K+); cubic (O2–)
خطرات
MSDS ICSC 0769
شاخص ئی‌یو Not listed
خطرات اصلی Corrosive, reacts violently with water
نقطه اشتعال
ترکیبات مرتبط
دیگر آنیون‌ها پتاسیم سولفید
دیگر کاتیون‌ها لیتیم اکسید
سدیم اکسید
روبیدیوم اکسید
سزیم اکسید
مرتبط با پتاسیم اکسیدs پتاسیم پراکسید
پتاسیوم سوپر اکسید
ترکیبات مرتبط پتاسیم هیدروکسید
به استثنای جایی که اشاره شده‌است در غیر این صورت، داده‌ها برای مواد به وضعیت استانداردشان داده شده‌اند (در 25 °C (۷۷ °F)، ۱۰۰ kPa)
 ✔Y (بررسی) (چیست: ✔Y/N؟)
Infobox references

ساده‌ترین اکسید پتاسیم یک ترکیب بسیار واکنش پذیر است که کمیاب می‎باشد. برخی از مواد تجاری مانند کودها و سیمان ها با فرض درصد ترکیبی که معادل مخلوط ترکیب شیمیایی K2O است در نظر گرفته می‌شود.

نام های دیگر این ماده عبارتند از: مونوکسید پتاسیم، هیدروکسید دیپتاسیم و اکسید کالیوم.

تولیدویرایش

اکسید پتاسیم از واکنش اکسیژن و پتاسیم تولید می‌شود. این واکنش حاصل پرواکسید پتاسیم است.  عملیات بین پروکسید پتاسیم با پتاسیم منجر به تولید اکسید پتاسیم می شود [۱].

K2O2 + 2K → 2 K2O


در روشی راحت تر و کاربردی تر اکسید پتاسیم با حرارت دادن نیترات پتاسیم با پتاسیم فلزی سنتز می شود.

2KNO3 + 10 K → 6K2O + N2 


روش دیگر گرمایش پروکسید پتاسیم در دمای ۱۵ درجه سانتی‌گراد است که در آن دما تجزیه شده و اکسید پتاسیم خالص و اکسیژن را می‌دهد.

2K2O2 → 2K2O + O2


هیدروکسید پتاسیم نمی‌تواند به اکسید دهیدراته شود. اما می‌تواند با پتاسیم مذاب واکنش داده و آن را تولید کند و هیدروژن را به عنوان محصول جانبی آزاد کند.

2KOH + 2K → 2K2O + H2

خواص و واکنشویرایش

اکسید پتاسیم یک قلیایی به شدت خورده است که در آب حل می‌شود.

اکسید پتاسیم در ساختار آنتی فلوریت متبلور می‎­شود. در این الگو، موقعیت آنیون ها و کاتیون ها نسبت به موقعیت آن­ها در CaF2 معکوس می‌­شود، با یون‌های پتاسیم که با 4 یون اکسید و یون های اکسید که با 8 پتاسیم همسایه است [۲] [۳]. اکسید پتاسیم یک اکسید بازی است و با آب به شدت واکنش می­‌دهد و هیدروکسید پتاسیم سوزآور تولید می‌کند. این ماده لطیف کننده است و با شروع این واکنش شدید، آب محیط را جذب می­‎کند.

ویژگی:ویرایش

یک اکسید سنگین است و به طور کلی درخشان ترین رنگ ها را به جز سرب میزبانی می‌کند. برای لعاب‌های براق و درخشندگی بیشتر و حتی بیشتر از کربنات سدیم ترجیح داده می‌شود. پلاک های رنگی بسیار خوبی را می‌توان در فرمول های غالب K2O - PbO - SiO2 ساخت.

اکسید پتاسیم یک شار کمکی مهم در لعاب‌های با درجه حرارت بالا است.

به عنوان یک اکسید بسیار پایدار و قابل پیش بینی در نظر گرفته شده است.

آسیب ها:ویرایش

استنشاق ، بلع یا تماس پوست با مواد ممکن است باعث آسیب شدید یا مرگ شود. تماس با ماده مذاب ممکن است باعث سوختگی شدید پوست و چشم شود. از هرگونه تماس پوستی خودداری کنید. آثار تماس یا استنشاق ممکن است با تاخیر همراه باشند. آتش ممکن است گازهای تحریک کننده ، خورنده و / یا سمی تولید کند. رواناب حاصل از کنترل آتش یا رقت آب ممکن است خورنده و یا سمی باشد و باعث آلودگی شود.

خطر سوختن:ویرایش

ماده غیر قابل احتراق به خودی خود نمی سوزد اما ممکن است هنگام گرم شدن تجزیه شود و بخارات خورنده و / یا سمی تولید کند. برخی از آنها اکسید کننده هستند و ممکن است مواد قابل احتراق (چوب ، کاغذ ، روغن ، لباس و غیره) را مشتعل کنند. تماس با فلزات ممکن است باعث ایجاد گاز هیدروژن قابل اشتعال شود. ظروف ممکن است هنگام گرم شدن منفجر شوند

کمک های اولیه:ویرایش

اطمینان حاصل کنید که پرسنل پزشکی از ماده مربوطه آگاهی دارند و برای محافظت از خود اقدامات احتیاطی را انجام می‌دهند. حرکت مصدوم به هوای تازه انجام شود. با  فوریت های پزشکی تماس بگیرید. دادن تنفس مصنوعی اگر قربانی نفس نمی کشد. اگر قربانی ماده را بلعید یا استنشاق می کند از روش دهان به دهان استفاده نکنید. تنفس مصنوعی را با کمک ماسک جیبی مجهز به دریچه یک طرفه یا سایر تجهیزات پزشکی تنفسی مناسب انجام دهید. در صورت دشوار بودن تنفس اکسیژن مصرف کنید. کفش ها و لباس های آلوده را درآورید و قرنطینه کنید. در صورت تماس با ماده ، پوست یا چشم ها را بلافاصله حداقل 20 دقیقه با آب بشویید. برای تماس پوستی جزئی ، از پخش مواد روی قسمت پوست تمیز خودداری کنید. مصدوم را آرام و گرم نگه دارید.

واکنش هوایی و آبی:ویرایش

محلول در آب. اکسیدهای پتاسیم با آب به شدت و افزایش حرارت و گرما واکنش نشان می دهند تا جایی که جوش و پاشیدن محلول گرم سوزان شود.

بخش استفاده در صنعتویرایش

فرمول شیمیایی K2O (یا به سادگی "K") در چندین زمینه صنعتی استفاده می­شود: N-P-K برای کودها، فرمول­های سیمان و فرمول­‌های شیشه سازی.

از اکسید پتاسیم اغلب به طور مستقیم در این محصولات استفاده نمی­‌شود، اما مقدار پتاسیم بر حسب معادل K2O برای هر نوع پتاس مانند کربنات پتاسیم استفاده می­‌شود. به عنوان مثال‌، اکسید پتاسیم از نظر وزنی حدود 83٪ پتاسیم است در حالی که کلرید پتاسیم تنها دارای 52٪ است. کلرید پتاسیم، پتاسیم کمتری نسبت به مقدار مساوی در اکسید پتاسیم تأمین می‌کند. بنابراین، اگر کودی از نظر وزنی دارای 30٪ کلرید پتاسیم باشد، میزان استاندارد پتاسیم آن بر اساس اکسید پتاسیم، فقط 18.8٪ خواهد بود.

اکسید پتاسیم همراه سدیم نیز زیاد استفاده می­شود، زیرا این دو تقریبا همیشه با هم اتفاق می‌افتند و خواص بسیار مشابه ای دارند. هنگامی که این دو با هم جمع می‌شوند اغلب برچسب KNaO دارند. اکسید پتاسیم به طور کلی ویسکوزیته ذوب بالاتری نسبت به Na2O ایجاد می‌کند.

در صنایع مختلف دیگر کاربرد های گسترده ای دارد. از جمله:

جاذب ها

کاتالیزور

سنگریزه و مواد بستر جاده

واسطه ها

تنظیم کننده های فرآیند

کمکهای فرآیند و ...

در شیشه سازی:ویرایش

به غیر از اینکه در شیشه های صنعتی کاربرد دارد، در تولید شیشه سرامیک های دندانی لئوسایتی و در ساختار لئوسایت به عنوان ماده اصلی شناخنه میشود. که البته به خاطر کمیاب بودن اکسید پتاسیم خالص، در فرآیندها از نیترات ها، کربنات ها و دیگر مشتقات آن استفاده میشود.

در ابتدا در دمای بالای 1000 درجه سانتیگراد ذوب بچ انجام میگیرد، سپس با تعیین دمای کریستالیزاسیون برای متبلور شدن لئوسایت، عملیات حرارتی انجام میگردد که میزان اکسید پتاسیم در این مرحله مهم است.

در پزشکی:ویرایش

برای درمان گرانولوماتوز قارچی و عفونت های مرتبط با بیماری zygomycetes استفاده می‌شود.

بیش از ۱۰۰ سال در درمان اکتینومایکوزیس و اکتینوباسیلوز در گاو استفاده می‌شود.

همچنین در درمان اسم و بوتریومیکوز استفاده می‌شود.

در مصارف کود:ویرایش

از آنجا که پتاسیم یکی از مهمترین عناصر مورد نیاز گیاهان است، عمده ترین مصرف پتاس در تهیه کود شیمیایی است. حدود 95% از تولید حهانی پتاس در صنایع کشاورزی به منظور تهیه کود مورد نیاز گیاه به کار می­رود. این کود پتاسیم نوعی کود شیمیایی با 50 تا 52 درصد K یا (60 تا 68 درصد)   K2O  است و رنگ آن از صورتی یا قرمز تا قهوه­ای یا سفید متغیر بوده، به طوری که رنگ آن وابسته به فرایند استخراج و بازیافت می­باشد.

منابعویرایش

  1. Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. شابک ‎۰−۱۲−۳۵۲۶۵۱−۵.
  2. Brauer, G.; Zintl, E. (1937-01-01). "Konstitution von Phosphiden, Arseniden, Antimoniden und Wismutiden des Lithiums, Natriums und Kaliums". Zeitschrift für Physikalische Chemie. 37B (1). doi:10.1515/zpch-1937-0125. ISSN 2196-7156.
  3. Wells, A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6.