¿Qué es el óxido de potasio?
El óxido de potasio, también llamado óxido de dipotasio, es una sal iónica de oxígeno y potasio, con fórmula K2O. Es el óxido de potasio más simple, compuesto altamente reactivo y raramente encontrado. Algunos materiales de comercio, 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 cáustica) y potasio metálico a 450 °C, produciendo hidrógeno molecular 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 alta 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
Propiedades físicas y químicas
– Son cristales tetraédricos, de color amarillento, sin aroma característico.
– 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.
– Es resistente al calor y 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 con sus posiciones en CaF2, con iones de potasio coordinados a 4 iones de óxido y iones de óxido coordinados a 8 de potasio.
– 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.
– 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.
– Reacciona con dióxido de nitrógeno para formar nitrato y nitrito de potasio a temperaturas entre 150 y 200 °C:
K2O + 2NO2 = KNO2 + KNO3
– Reacciona a bajas temperaturas con amoniaco para formar amidas e hidróxido de potasio según la reacción:
K2O + NH3 (l) → KNH2↓ + KOH (-50 °C).
Riesgos
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 y 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.
La sustancia es corrosiva para los ojos, la piel y las vías respiratorias, así como al ingerirse. La inhalación de aerosol puede causar edema pulmonar, cuyos síntomas a menudo se manifiestan luego de 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, y no 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, 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 utilizarla.
Si el contacto con la piel es grave, se debe lavar con un jabón desinfectante y cubrir la piel contaminada con una crema antibacteriana.
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 lo más pronto posible.
Afloje la ropa apretada, como cuellos 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. En todos los casos se debe buscar atención médica inmediata.
Usos
– 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.
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 solo 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 solo 18,8%. Se fabrica y/o se importa 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 emplea en las áreas de formulación de mezclas y/o reenvasado y agricultura, silvicultura y pesca. Se usa para la fabricación de productos químicos, productos de plástico y productos minerales (por ejemplo, yeso, cemento).
– Se usa 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 emplea 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).
– 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 la electricidad.
– También se usa en componentes estructurales ligeros en aplicaciones aeroespaciales y electroquímicas tales como pilas de combustible en las que exhiben conductividad iónica.
Referencias
- American elements (S.F.). Potassium Oxide. Recuperado de americanelements.com.
- Dipotassium oxide. Recuperado de echa.europa.eu.