Óxido de potasio (K2O): fórmula, propiedades, riesgos, usos
El óxido de potasio, también llamado óxido de dipotasio, es una sal iónica de oxígeno y potasio cuya fórmula es K2O.
El K2O es el óxido de potasio más simple, es un compuesto altamente reactivo y raramente encontrado. Algunos materiales de comercio, tales como fertilizantes y cementos, se ensayan asumiendo el porcentaje de composición que sería equivalente a la mezcla de compuestos químicos K2O.
El óxido de potasio es producido a partir de hidróxido de potasio (potasa caustica) y potasio metálico a 450 °C produciendo hidrógeno molecular (POTASSIUM OXIDE K2O, S.F.) según la ecuación:
2K + 2KOH ⇌ 2K2O + H2 (450°C).
También se obtiene mediante la reducción del peróxido de potasio según la reacción:
2K2O2 → K2O + O2 (530°C).
Otro método de obtención del óxido de potasio es mediante el calentamiento del carbonato de potasio a altas temperatura como lo indica la siguiente reacción:
K2CO3 ⇌ K2O + CO2 (T>1200°C).
Sin embargo, la principal forma de obtención del óxido de potasio es mediante el calentamiento del nitrato de potasio obteniéndose nitrógeno molecular tal y como lo indica la siguiente reacción:
2KNO3 + 10K → 6K2O + N2
Índice del artículo
El óxido de potasio son cristales tetraédricos de color amarillento sin un aroma característico.
El compuesto tiene un peso molecular de 94,2 g/mol y una densidad de 2,13 g/ml a 24 °C. Tiene un punto de fusión de 740 °C aunque comienza a descomponerse a los 300 °C (Royal Society of Chemistry , 2015).
El compuesto es resistente al calor y es soluble en etanol y éter. K2O cristaliza en la estructura antifluorita. Por este motivo, las posiciones de los aniones y cationes se invierten en relación a sus posiciones en CaF2, con iones de potasio coordinados a 4 iones de óxido e iones de óxido coordinados a 8 de potasio.
K2O es un óxido básico y reacciona con el agua violentamente para producir hidróxido de potasio cáustico. Es delicuescente y absorbe agua de la atmósfera, iniciando esta vigorosa reacción.
El óxido de potasio se oxida reversiblemente a peróxido de potasio a 350 °C, reacciona violentamente con ácidos, como por ejemplo el ácido clorhídrico, para formar sales de potasio según la reacción:
K2O + 2HCl → 2KCl + H2O.
El compuesto reacciona con dióxido de nitrógeno para formar nitrato y nitrito de potasio a temperaturas entre 150 y 200 °C:
K2O + 2NO2 = KNO2 + KNO3
El óxido de potasio reacciona a bajas temperaturas con amoniaco para formar amidas e hidróxido de potasio según la reacción:
K2O + NH3 (l) → KNH2↓ + KOH (-50°C).
El óxido de potasio es una sustancia inestable. Se oxida fácilmente a otros óxidos de potasio, peróxido o a óxido ácido de potasio (KHO). El compuesto no es combustible pero reacciona vigorosa e exotérmicamente con el agua para formar hidróxido de potasio (KOH).
La solución de óxido de potasio en agua es una base fuerte, reacciona violentamente con el ácido y es corrosiva. Reacciona violentamente con agua que produce hidróxido de potasio. Ataca muchos metales en presencia de agua (National Institute for Occupational Safety and Health, 2014).
La sustancia es corrosiva para los ojos, la piel y las vías respiratorias, así como al ser ingerido. La inhalación de aerosol puede causar edema pulmonar. Los síntomas del edema pulmonar a menudo no se manifiestan hasta que pasan unas horas y se agravan por el esfuerzo físico.
En caso de contacto con los ojos se debe verificar si se está usando lentes de contacto y removerlos inmediatamente. Se deben lavar los ojos con agua corriente durante al menos 15 minutos, con los párpados abiertos. Se puede usar agua fría. No se debe usar ungüento para los ojos.
Si el producto químico entra en contacto con la ropa, retírela lo más rápido posible, protegiendo sus propias manos y cuerpo. Coloque a la víctima bajo una ducha de seguridad.
Si el producto químico se acumula en la piel expuesta de la víctima, como las manos, se lava suave y cuidadosamente la piel contaminada con agua corriente y jabón no abrasivo. Se puede usar agua fría. Si la irritación persiste, busque atención médica. Lave la ropa contaminada antes de volver a usarla.
Si el contacto con la piel es grave, se debe lavar con un jabón desinfectante y cubrir la piel contaminada con una crema anti-bacteriana.
En caso de inhalación, se debe dejar reposar a la víctima en un área bien ventilada. Si la inhalación es grave, se debe evacuar a la víctima a una zona segura tan pronto como sea posible.
Afloje la ropa apretada tales como cuello de camisa, cinturones o corbata. Si a la víctima le resulta difícil respirar, se debe administrar oxígeno. Si la víctima no está respirando, se realiza una resucitación boca a boca.
Siempre tomando en cuenta que puede ser peligroso para la persona que proporciona ayuda dar reanimación boca a boca cuando el material inhalado es tóxico, infeccioso o corrosivo.
En caso de ingestión, no induzca el vómito. Afloje la ropa apretada tal como cuellos de camisa, cinturones o corbatas. Si la víctima no está respirando, realice resucitación boca a boca. En todos los casos se debe buscar atención médica inmediata (IPCS, S.F.).
La fórmula química K2O (o simplemente «K») se utiliza en varios contextos industriales: los números N-P-K para los abonos, en las fórmulas de cemento y en las fórmulas de vidrio.
El óxido de potasio a menudo no se utiliza directamente en estos productos, pero la cantidad de potasio se informa en términos de equivalentes de K2O para cualquier tipo de compuestos de potasio usados, como por ejemplo el carbonato de potasio.
El óxido de potasio es aproximadamente el 83% de potasio en peso, mientras que el cloruro de potasio es sólo el 52%. El cloruro de potasio proporciona menos potasio que una cantidad igual de óxido de potasio.
Por lo tanto, si un fertilizante es cloruro de potasio al 30% en peso, su índice de potasio estándar, basado en óxido de potasio, sería sólo 18,8%. Se fabrica y / o se importan entre 10 y 100 toneladas por año de esta sustancia en el Espacio Económico Europeo.
Esta sustancia se utiliza en productos químicos de laboratorio, fertilizantes, polímeros y productos fitosanitarios. El K2O tiene un uso industrial que resulta en la fabricación de otra sustancia (uso de productos intermedios).
El óxido de potasio se utiliza en las áreas de formulación de mezclas y / o re-envasado y agricultura, silvicultura y pesca. Esta sustancia se utiliza para la fabricación de productos químicos, productos de plástico y productos minerales (por ejemplo yeso, cemento).
La liberación al medio ambiente del óxido de potasio es probable que se produzca por uso industrial: como paso intermedio en la fabricación de otra sustancia (uso de productos intermedios), formulación de mezclas, como ayuda de procesamiento y procesamiento industrial de abrasión con baja velocidad de liberación textil, corte, mecanizado o pulido de metal).
Es posible que se produzca otra liberación al medio ambiente de esta sustancia por su uso en interiores por ejemplo, líquidos de lavado a máquina / detergentes, productos para el cuidado del automóvil, pinturas y revestimientos o adhesivos, fragancias y ambientadores.
También por su uso en interiores en sistemas cerrados con liberación mínima como por ejemplo líquidos de enfriamiento en refrigeradores, calentadores eléctricos a base de aceite.
Al óxido de potasio se le da un uso en exteriores en materiales de larga duración con baja velocidad de liberación por ejemplo, materiales de construcción y construcción de metal, madera y plástico.
En interiores, se utiliza en materiales de larga duración con baja velocidad de liberación como por ejemplo muebles, juguetes, materiales de construcción, cortinas, calzado, productos de cuero, productos de papel y cartón, equipos electrónicos.
Esta sustancia puede encontrarse en productos con material a base de piedra, yeso, cemento, vidrio o cerámica (por ejemplo, platos, ollas / sartenes, recipientes de almacenamiento de alimentos, material de construcción y aislamiento) (European chemical agency, 2017).
El óxido de potasio es una fuente de potasio térmicamente estable, altamente insoluble, adecuada para aplicaciones de vidrio, ópticas y cerámicas. Los compuestos de óxido no conducen a la electricidad.
Sin embargo, ciertos óxidos estructurados de perovskita son conductivos electrónicos que encuentran aplicación en el cátodo de células de combustible de óxido sólido y sistemas de generación de oxígeno.
Son compuestos que contienen al menos un anión de oxígeno y un catión metálico. Son extremadamente estables haciéndolas útiles en para producir estructuras cerámicas como cuencos de arcilla o para electrónica avanzada.
También se usa en componentes estructurales ligeros en aplicaciones aeroespaciales y electroquímicas tales como pilas de combustible en las que exhiben conductividad iónica.
Los compuestos de óxido metálico son anhídridos básicos y por lo tanto pueden reaccionar con ácidos y con agentes reductores fuertes en reacciones redox.
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