Литиевый порошокCAS #: 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, с элементарным символом К и номером CAS 7439-93-2, остается динамичным и незаменимым материалом в современной науке и промышленности. Этот высокореакционноспособный щелочной металл, отличающийся серебристо-белым внешним видом и мягкой текстурой, продолжает открывать новые возможности в катализе, нанотехнологиях и устойчивом производстве. Его уникальное сочетание химической активности, электрохимических свойств и природного изобилия делает его ключевым фактором развития передовых технологий, от зеленого химического синтеза до передовой электроники. По мере развития научных исследований роль металлического калия в решении глобальных проблем, таких как сокращение выбросов углекислого газа и повышение энергоэффективности, становится все более заметной.

Инновационные приложения в катализе

Металлический калий революционизирует каталитические процессы во всех отраслях промышленности:

Синтез аммиака: В качестве промотора в катализаторах на основе железа, металлический калий повышает эффективность производства аммиака на 25% при умеренном давлении (150 бар) и температуре (400 °C). Он изменяет электронную структуру катализатора, ослабляя N≡N связь и снижая энергию активации, что снижает потребление энергии при производстве удобрений на 18%.

Гидрогенизация CO₂: наночастицы калия, содержащиеся на оксиде алюминия, катализируют превращение CO₂ в метанол с селективностью 90%, что является критически важным этапом в технологиях улавливания и утилизации углерода (CCU). Пилотные установки с использованием этого катализатора производят 500 тонн метанола в год из промышленных выбросов CO₂, снижая воздействие парниковых газов.

Преобразование биомассы: При деполимеризации лигноцеллюлозы металлический калий действует как катализатор для расщепления растительной биомассы на биотопливо и химикаты для платформ. Этот процесс достигает 85% эффективности преобразования при 250 °C, превосходя традиционные кислотные катализаторы и избегая проблем с коррозией.

Синергия с новыми наноматериалами

Интеграция металлического калия с наноматериалами позволяет получать высокоэффективные композиты:

Углеродные нанотрубки (УНТ), легированные калием: эти композиты демонстрируют повышенную электропроводность (1500 См/м) и механическую прочность (1,2 ГПа), что делает их идеальными для гибких суперконденсаторов. Устройства, использующие эти УНТ, достигают определенной емкости 300 Ф/г и сохраняют 90% производительности после 10 000 циклов зарядки-разрядки.

Калий-графеновые квантовые точки (GQD): используемые в светоизлучающих диодах (LED), эти гибриды излучают синий свет с 80% квантовой эффективностью, превосходя традиционные полупроводниковые квантовые точки. Их низкая токсичность и высокая стабильность делают их пригодными для технологий отображения и биовизуализации.

Многослойные двойные гидроксиды калия (ЛДГ): эти наноструктурированные материалы служат эффективными адсорбентами для ионов тяжелых металлов при очистке сточных вод. Они удаляют 99,9% ионов свинца и ртути в концентрации до 100 ppm, а возможности регенерации позволяют выполнять 20+ циклов повторного использования.

Тенденции мирового рынка и региональная динамика

Рынок металлического калия переживает значительный рост, обусловленный региональным спросом:

Азиатско-Тихоокеанский регион: доминирует в потреблении, при этом на долю Китая приходится 55% мирового потребления. Бурно развивающаяся аккумуляторная промышленность региона и инвестиции в хранение возобновляемой энергии подпитывают спрос, при этом ежегодный рост электролитов на основе калия превышает 20%.

Европа: Лидирует в области устойчивого производства, при этом 40% металлического калия в Европе получают из переработанных источников. Принятый ЕС «Закон о промышленности с нулевым уровнем выбросов» стимулировал финансирование «зеленых» технологий на основе калия, особенно в области синтеза аммиака и утилизации CO₂.

Северная Америка: Специализируется на приложениях с высокой степенью чистоты, при этом 70% производства приходится на аэрокосмическую и оборонную промышленность. Инновации в области переработки сплавов NaK и производства на месте снижают риски в цепочке поставок для критически важных отраслей промышленности.

Развивающиеся рынки: Такие страны, как Индия и Бразилия, увеличивают использование металлического калия в сельском хозяйстве (удобрения с контролируемым выбросом) и металлургии, при этом спрос, по прогнозам, будет расти на 15% ежегодно до 2030 года.

Достижения в области определения характеристик и тестирования

Передовые аналитические методы углубляют понимание поведения калия:

Рентгеновская дифракция Operando (XRD): Показывает, что калий образует метастабильную гексагональную фазу во время цикла батареи, что увеличивает скорость диффузии ионов на 30% по сравнению со стабильной кубической структурой, центрированной на теле. Это понимание лежит в основе разработки высокоскоростных калий-ионных аккумуляторов.

Сканирующая туннельная микроскопия (СТМ): визуализирует расположение атомов калия на поверхностях графена, показывая упорядоченные схемы адсорбции, которые улучшают каталитическую активность в реакциях выделения водорода.

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР): измеряет подвижность ионов калия в твердых электролитах с коэффициентами диффузии до 10⁻⁷ см²/с, обнаруженными в материалах на основе сульфидов, что является ключом к разработке практичных твердотельных батарей.

Технические характеристики и индивидуальные решения

Форм-факторы:

Порошок: чистота 99,5%, размер частиц 1–10 мкм для катализа.

Проволока: чистота 99,9%, диаметр 0,1–1 мм для электроники и датчиков.

Преформы из сплавов: NaK-50 и NaK-78 в нестандартных формах (листы, стержни) для терморегулирования.

Ключевые метрики:

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

Теплоемкость: 0,75 Дж/г· K (25°C)

Энтальпия реакции с водой: -196 кДж/моль (экзотермическая)

Индивидуальные услуги: Индивидуальная разработка сплавов, модификация поверхности (графеновое покрытие) и профилирование примесей в соответствии с конкретными требованиями применения.

Для получения подробных отчетов о рынке, технических паспортов или возможностей сотрудничества в области инноваций на основе калия свяжитесь с нашей международной командой экспертов, занимающихся продвижением науки и применения этого универсального металла.

Информация по охране труда и технике безопасности 

Сигнальное слово: Опасность

Паспорт опасности: H260-H314

Коды опасности: F,C

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

Химические идентификаторы

Линейная формула: Li

Pubchem CID: 3028194

Номер MDL: MFCD00134051

Номер ЕС: 231-102-5

Beilstein/Reaxys No.: Н/Д

УЛЫБАЕТСЯ: [Ли]

Идентификатор InchI: InChI=1S/Li

Клавиша inchI: WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N

Упаковка Стандартная Упаковка:

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.