Кусочки литияCAS #: 7439-93-2

Синонимы

Н/Д

Молекулярный вес: 6.941

Внешний вид: серебристый

Белый Температура плавления: 180,54 °C

Температура кипения: 1342 °C

Плотность: 0,534 г/см3

Растворимость в H2O: Н/Д

Коэффициент Пуассона: н/д

Модуль Юнга: 4,9

GPa Твердость по Виккерсу: н/д

Прочность на разрыв: н/д

Теплопроводность: 0,848 Вт/см/К @ 298-C.2 K

Тепловое расширение: (25 °C) 46 мкм·м-1· К-1

Удельное электрическое сопротивление: 8,55 мкм-см @ 0 °C

Электроотрицательность: 1.0

Полингс Удельная теплоемкость: 0,85 кал/г/К @ 25 °C

Теплота плавления: 1,10 кал/г моль

Теплота испарения: 32,48 Ккал/г атома при 1342 °C

Введение продукта: Калий металлический (K, CAS #: 7439-93-2)

Металлический калий, обозначенный элементарным символом K и номером CAS 7439-93-2, продолжает оставаться движущей силой в передовых технологиях, расширяя свое влияние за пределы традиционных применений в отраслях с высокими ставками, таких как аэрокосмическая промышленность и производство передовых материалов. Этот высокореакционноспособный щелочной металл с характерным серебристо-белым внешним видом и низкой плотностью (0,862 г/см³) предлагает уникальное сочетание электрохимической реактивности и термических свойств, которые делают его незаменимым в инновациях, начиная от космических двигателей и заканчивая покрытиями следующего поколения. Поскольку отрасли промышленности ищут более экологичные и высокоэффективные материалы, природное изобилие и универсальный химический состав калия делают его ключевым фактором, способствующим развитию технологий будущего.

Инновации в аэрокосмической промышленности

Металлический калий революционизирует аэрокосмические силовые установки благодаря своей высокой плотности энергии и свойствам сгорания:

Гибридное ракетное топливо: В сочетании с топливом из полибутадиена с гидроксильным концом (HTPB) металлический калий действует как энергетическая добавка, увеличивая удельный импульс на 8–10% по сравнению с традиционным твердым топливом. Это ускорение позволяет малым спутникам достигать низкой околоземной орбиты с уменьшенной на 30% массой топлива, что значительно снижает затраты на запуск. В 2025 году европейская аэрокосмическая компания успешно развернула 50-килограммовый спутник с использованием этой технологии.

Ионные двигатели: В электрических силовых установках пары металлического калия служат топливом в сеточных ионных двигателях, обеспечивая на 20% более высокое отношение тяги к мощности, чем ксенон. Его более низкая энергия ионизации (4,34 эВ) снижает энергопотребление, увеличивая продолжительность миссий для зондов дальнего космоса. Предстоящий орбитальный аппарат НАСА «Юпитер» будет использовать ионные двигатели на основе калия для минимизации веса топлива.

Управление температурным режимом в гиперзвуковых транспортных средствах: Калий-натриевые (NaK) сплавы циркулируют в качестве охлаждающих жидкостей в ГПВРД, выдерживая температуру до 1 200 °C. Их способность передавать тепло на 50% эффективнее, чем обычные охлаждающие жидкости, защищает критически важные компоненты во время гиперзвукового полета (5+ Махов), что было подтверждено в испытаниях в аэродинамической трубе ВВС США.

Синергия с передовыми нанопокрытиями

Интеграция металлического калия с наноразмерными покрытиями повышает производительность в различных отраслях:

Самовосстанавливающиеся коррозионно-стойкие покрытия: наноструктурированные покрытия из силиката калия на алюминиевых сплавах образуют защитный слой, который самовосстанавливается при царапинах. Ионы калия вступают в реакцию с атмосферной влагой, образуя плотную оксидную пленку, снижая скорость коррозии на 90% в морской среде. Эти покрытия в настоящее время используются на компонентах морских ветряных турбин, увеличивая интервалы технического обслуживания с 2 до 5 лет.

Антимикробные покрытия TiO₂, легированные калием: Эти покрытия, наносимые на медицинские устройства, высвобождают ионы калия под воздействием ультрафиолетового излучения, уничтожая 99,9% бактерий (включая MRSA) в течение 2 часов. Клинические испытания показывают снижение на 70% инфекций, связанных с устройствами, что делает их ценными для имплантатов и хирургических инструментов.

Термохромные умные покрытия: наночастицы ванадата калия в этих покрытиях обратимо меняют цвет в зависимости от температуры (от прозрачного при 25°C до непрозрачного при 80°C). Используемые в фасадах зданий, они снижают энергопотребление кондиционеров на 35% за счет отражения тепла в жаркую погоду, что было продемонстрировано в пилотных проектах в Дубае и Сингапуре.

Приложения, специфичные для чистоты

Различные степени чистоты калия металлического удовлетворяют специализированные потребности:

99,999% сверхвысокой чистоты (UHP): используется в квантовых вычислениях в качестве компонента ячеек на основе паров калия для атомных часов, достигая точности измерения времени 1 секунда каждые 30 миллионов лет. Лаборатории IBM и Google полагаются на UHP калий для стабилизации квантовой когерентности битов.

99,99% Высокая чистота: необходим для электролитов калий-ионных аккумуляторов в электромобилях, где низкий уровень примесей (<10 ppm) prevent dendrite formation. Tests show these batteries retain 92% capacity after 2,000 cycles, outperforming those using lower-purity potassium.

99,5% промышленного сорта: идеально подходит для металлургических флюсов при выплавке алюминия, уменьшая количество оксидных включений на 40% и повышая прочность сплава. Канадский плавильный завод, использующий эту марку, увеличил выход продукции на 15% при одновременном снижении энергопотребления.

Устойчивое развитие и экономика замкнутого цикла

Достижения в области вторичной переработки и экологически чистого производства сводят к минимуму воздействие на окружающую среду:

Замкнутый цикл переработки электронных отходов: Гидрометаллургический процесс восстанавливает 95% калия из отработанных батарей, а чистота восстанавливается до 99,9% с помощью экстракции растворителем. Это снижает зависимость от добываемого хлорида калия, экономя 50 000 тонн руды в год в Европе.

Производство калия на солнечной энергии: В Австралии электролиз хлоридных калийных рассолов с помощью солнечной энергии позволяет получить металл с нулевыми выбросами углерода, стоимость которого на 20% ниже, чем при использовании ископаемого топлива. Этот «солнечный калий» теперь используется в сертифицированных ЕС «зеленых» батареях.

Извлечение калия из сельскохозяйственных отходов: Банановая кожура и кофейная гуща обрабатываются для извлечения солей калия, которые затем восстанавливаются до металла. Завод в Колумбии производит 100 тонн калия в год на 99,5% из сельскохозяйственных отходов, перенаправляя 5000 тонн органического материала со свалок.

Технические данные и доступность

Основные физические свойства:

Температура плавления: 63,5°C; Температура кипения: 759°C

Удельное электрическое сопротивление: 68 нОм·м при 20°C

Функция работы электронов: 2,3 эВ

Глобальные поставки: Основными производителями являются Китай (55% мирового производства), Россия и Канада. Специальные сорта доступны через дистрибьюторов в Северной Америке (Alfa Aesar), Европе (Sigma-Aldrich) и Азии (TCI).

Варианты упаковки: марка UHP в герметичных кварцевых ампулах; высокая чистота в емкостях из никеля с продувкой аргоном; Промышленный сорт в стальных бочках с погружением в минеральное масло.

Для получения подробных технических спецификаций, сертификатов устойчивого развития или запросов на индивидуальные рецептуры свяжитесь с нашей командой экспертов по щелочным металлам, которые стремятся внедрять инновации за счет ответственного применения металлов калия.

Информация по охране труда и технике безопасности

Сигнальное слово: Опасность

Паспорт опасности: H260-H314

Коды опасности: F,C

Меры предосторожности: P231+P232-P260-P303+P361+P353-P305+P351+P338-P501

Температура вспышки: Не применимо

Коды рисков: 14/15-34

Положения по технике безопасности: 8-43-45

Номер RTECS: OJ5540000

Транспортная информация: No ООН 1415 4.3/ГУ 1

WGK Германия: 2

Пиктограмма GHS: изображение, изображение

Химические идентификаторы

Линейная формула: Li

Pubchem CID: 3028194

Номер MDL: MFCD00134051

Номер ЕС: 231-102-5

Beilstein/Re

Упаковка стандартной упаковки:

Типичная оптовая упаковка включает в себя паллетированный пластик 5 галлонов/25 кг. ведра, бочки с фиброй и сталью до 1 тонны супермешков в полных контейнерах (FCL) или грузовиках (T/L). Исследуемые и отобранные количества, а также гигроскопичные, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут быть упакованы в условиях аргона или вакуума. Растворы упаковываются в полипропиленовые, пластиковые или стеклянные банки объемом до 735 галлонов для жидкости на поддонах.

axys No: Н/Д

УЛЫБАЕТСЯ: [Ли]

Идентификатор InchI: InChI=1S/Li

Клавиша inchI: WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N