過酸化カリウム

実験室の試薬として、スーパーオキシド カリウムの用途はごくわずかです。 KO2 は水と反応するため、有機溶媒中で頻繁に研究されています。ロシア宇宙機関は、ソユーズ宇宙船と宇宙服に超酸化カリウムを使用して成功しています。ただし、KO2 は水との相互作用が強いため、スキューバ リブリーザーでは限られた量しか使用されていません。また、消防や採掘救助作業用のリブリーザー キャニスターにも使用されています。

超酸化カリウム

無機化合物である超酸化カリウムの式は KO2 です。湿った空気にさらされると分解する黄色の常磁性固体です。これは、安定したスーパーオキシド アニオン塩のまれな例です。リブリーザー、宇宙船、潜水艦、宇宙服の安全システムで、H2O 除湿器、CO2 スクラバー、O2 発生器として利用されています。

超酸化カリウムは、水、酸、および可燃性物質 (有機化合物および粉末グラファイト) と容易に作用する反応性酸化剤です。灯油などの有機油と混合すると、乾燥したスーパーオキシドでさえ、衝撃に敏感な爆発分子を形成する可能性があります.この化合物は、潜水艦や宇宙船で CO2 を吸収し、炭酸カリウムと酸素を生成するために利用されています。

スーパーオキシドカリウムの化学式

スーパーオキシドは、スーパーオキシドイオンを含む化合物です。このようなイオンは、化学記号 O2- を持ちます。酸素分子は、それを生成するために 1 つの電子によって還元されます。

O2 で電子が 1 つ還元されると、スーパーオキシド イオンが生成されます。これは、酸素分子の各原子が 2 つの不対電子を持っているためです。電子がその縮退分子軌道の 1 つに追加されると、O2 の正味の電荷が -1 に変化するため、スーパーオキシドが形成されます。

1 つの不対電子は、[Ar]4s1 であるカリウムの電子配置の原子価殻にあります。その結果、この電子をすぐに失って K+ イオンが生成され、それが O2 - イオンと相互作用して、イオン結合に関連する超酸化カリウムが生成されます。その化学式はKO2です。この場合、化学反応は次のようになります:

K + O2 → KO2

超酸化カリウムの調達

反応性プロファイル

超酸化カリウムは強力な酸化剤です。この化合物は、空気にさらされたときに固体または溶融したカリウム金属の表面に発生します。超酸化カリウムの例では、燃焼中のカリウム キャニスターをグラファイト粉末で消火しようとしたときに爆発が発生しました。

大量の高度に酸化されたカリウム金属をエチル アルコールに落とすと、すぐに爆発が起こり、皿が完全に粉々になりました。カリウムスーパーオキシドの存在が反応の原因であると考えられていました.

過酸化カリウムは、発火や激しい爆発の可能性があるため、純粋な有機化合物 (炭化水素) には適用しないでください。銅、カリウム、スズ、亜鉛は白熱で酸化します。二塩化二セレンとスーパーオキシドは激しく反応します。

超酸化カリウムの使用

• CO2 スクラバー、除湿剤、酸素発生器として、酸化カリウムは現代社会に欠かせない成分です。
• 消防や地雷救助活動のリブリーザーに使用されます。
• 宇宙船、潜水艦、宇宙服の生命維持システムにも利用されています。
• 超酸化カリウム KO2 の用途の 1 つは、酸素の生成です。酸素を放出しながら、二酸化炭素を吸収することができます。呼吸装置では、この機能が利用されています。

関連するリスク

• カーボン、2-アミノフェノール、テトラヒドロフランを 65°C で加熱すると爆発反応
• 炭化水素と組み合わせると、摩擦に敏感な爆発的な組み合わせを形成します。
• 二塩化セレンは、エタノールおよびカリウム - ナトリウム合金と激しく反応します。
• 有機物と接触すると、発火する可能性があります。
• 白熱物質の存在下での金属の酸化。分解点まで加熱すると、KO2 を含む有毒ガスが発生します。

健康被害

• 有毒ガスを吸入すると有害
• 煙、粉塵、または物質を摂取または接触すると、深刻な危害、火傷 (皮膚、目)、または死に至る可能性があります。
• 火は刺激物や有毒ガスを放出することがあります。
• 密閉空間 (地下室、タンク、ホッパー/タンク車など) には有毒ガスや粉塵が蓄積する可能性があります。
• 防火や希釈水の流出により汚染が発生する可能性があります。

潜在的な火災の危険

• 摩擦、熱、または汚染により自然発火する可能性があります。
• これらの材料を火に使用すると、燃焼プロセスが速くなります。可燃物に引火する可能性。
• 一部の化学物質は、炭化水素 (燃料) と激しく反応します。
• 加熱すると容器が爆発する危険性があります。
• 流出は、火災や爆発の危険を引き起こす可能性があります。

安全性プロファイル

• 超酸化カリウムは、可燃性物質、有機物質、または還元剤と接触すると、燃焼や爆発を引き起こす可能性がある最高級の酸化剤です。
• 倉庫には低温換気システムと乾燥システムが使用されています。
• 燃料と有機物は、貯蔵施設でそれらとは別に保管されます。
• コンテナの口は、防爆装置を備えた鉄製のドラム缶で覆うものとします。
• 換気の良い乾燥した倉庫に保管する必要があります。
• パッキンは完全に密封され、湿気に完全に耐える必要があります。
• 車両は雨や直射日光を避けてカバーする必要があります。
• 衝撃やパッケージの損傷を避けるため、積み下ろしの際は優しく取り扱う必要があります。

結論

超酸化カリウムは、溶融カリウムを空気で霧化することによって商業的に製造されます。得られた酸化生成物は、化学組成が KO2 に近い、細かく分割された黄色の粉末です。超酸化カリウムの例は、炭化カルシウムタイプの粉末である。高温では、KO2 の結晶構造は立方体であり、CI の位置が O2 で置換されていることを除いて、NaCl と同じです。 450～500℃で完全に溶かすと黄金色の粉末になります。吸湿性が高く、酸素とアルカリ性過酸化物の混合物の水の強い反応分解は非常に高速です。超酸化カリウムが湿った二酸化炭素ガスと反応すると、炭酸カリウムと酸素が生成されます。酸素原子を吸収する過酸化物よりも優れた能力を持っています.KO2