Կալիումի օքսիդ

Կալիումի օքսիդ (K₂O), կալիումի և թթվածնի իոնային միացություն, որն ունի հիմնային բնույթ։ Կալիումի ամենապարզ օքսիդն է, որը դեղինավուն երանգ ունեցող պինդ նյութ է։ Ռեակտիվ միացություն է և հազվադեպ է հանդիպում։ Որոշ արդյունաբերական նյութեր, ինչպիսիք են պարարտանյութերը և ցեմենտները, գնահատվում են՝ ելնենով այն հանգամանքից թե դրանում K₂O-ի տոկոսային բաղադրությունը որքան է կազմում։

Արտադրություն

Կալիումի օքսիդն առաջանում է թթվածնի և կալիումի փոխազդեցությունից, այս ռեակցիայի արդյունքում առաջացնում է կալիումի պերօքսիդ՝ K₂O₂: Հետագայում պերօքսիդի մշակումը կալիումով առաջացնում է օքսիդ

$\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+2\mathrm{K}⟶2\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

Որպես այլընտրանքային և առավել կիրառելի սինթեզի եղանակ է՝ մետաղական կալիումով կալիումի նիտրատի տաքացումը, որի արդյունքում սինթեզվում է K₂O-ն։

$2\mathrm{K}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+10\mathrm{K}⟶6\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\uparrow$

Սինթոզի մեկ այլ եղանակ է համարվում կալիումի պերօքսիդի տաքացումը 500 °C ջերմաստիճանում, որն էլ քայքայվում է այդ ջերմաստիճանում՝ առաջացնելով մաքուր կալիումի օքսիդ և թթվածին։

$2\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\uparrow$

Կալիումի հիդրօքսիդը չի կարող հետագայում դեհիդրատացվել և վերածվել օքսիդի, սակայն այն կարող է փոխազդել հալված կալիումի հետ, որպես կողմնակի արտադրանք անջատելով ջրածին։

$2\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}+2\mathrm{K}\stackrel{-\rightharpoonup }{\leftharpoondown -}2\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\uparrow$

Հատկություններ և ռեակցիաներ

K₂O-ն ունի հակաֆտորիտ բյուրեղյա վանդակ։ Այստեղ անիոնների և կատիոնների դիրքերը հակադարձված են CaF₂-ում իրենց դիրքերի համեմատ՝ կալիումի իոնները կոորդինացված են 4 օքսիդի իոնների, իսկ օքսիդի իոնները՝ 8 կալիումի հետ։ K₂O-ը հիմնական օքսիդ է և խիստ ակտիվ փոխազդում է ջրի հետ՝ առաջացնելով կալիումի հիդրօքսիդ։ Այն քաղցրահամ է և կարող է անգամ մթնոլորտից ջուր կլանելու հետևանքով առաջացնել այս բուռն ռեակցիան։

Տերմինի օգտագործումը արդյունաբերության մեջ

Քիմիական K₂O բանաձևը (կամ պարզապես «K») օգտագործվում է մի քանի արդյունաբերական համատեքստերում. N-P-K `պարարտանյութերի համար, ցեմենտի և ապակեգործության ֆորմուլաներում։ Հաճախ կալիումի օքսիդը անմիջականորեն չի օգտագործվում այս արտադրատեսակների մեջ, սակայն կալիումի քանակությունը տրվում է K₂O համարժեքի ձևով որն օգտագործվել է ցանկացած տեսակի պոտաշի համար,, օրինակ՝ կալիումի կարբոնատի։ Օրինակ, կալիումի օքսիդում կալիում ըստ քաշի կազմում է մոտ 83%, մինչդեռ կալիումի քլորիդում կազմում է ընդամենը 52%։ Հավասար քանակություն դեպքում կալիումի քլորիդն ի տարբերություն կալիումի օքսիդի ապահովում է ավելի քիչ քանակով կալիում։ Այսպիսով, եթե պարարտանյութը պարունակում է ըստ քաշի 30% կալիումի քլորիդ, ապա կալիումի ցուցանիշը, հիմնված կալիումի օքսիդի վրա, կլինի ընդամենը 18,8%։