Литиевая лентаCAS #: 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, обозначаемый элементным символом K и номером CAS 7439-93-2, является высокореакционноспособным щелочным металлом, который продолжает демонстрировать свою универсальность во все более широком спектре высокотехнологичных и промышленных применений. Этот серебристо-белый мягкий металл, входящий в группу 1 периодической таблицы, известен своей исключительной химической реакционной способностью, которая, при использовании инновационных технологий, позволяет совершать прорывы в аэрокосмической технике, экологически чистых материалах и решениях в области экологически чистой энергии. Его природная распространенность и уникальные физико-химические свойства делают его материалом, имеющим все большее значение для решения глобальных проблем, связанных с хранением энергии, экологической устойчивостью и передовым производством.

Специальные приложения в аэрокосмической технике

Металлический калий играет решающую роль в развитии передовых аэрокосмических технологий:

Добавки к топливу: В жидком ракетном топливе металлический калий используется в качестве добавки для повышения эффективности сгорания. При включении в топливо на основе гидразина он увеличивает удельный импульс на 5–8%, что позволяет ракетам нести более тяжелую полезную нагрузку или достигать больших высот орбиты. Это применение использует способность калия катализировать разложение гидразина, высвобождая дополнительную энергию во время сгорания.

Системы терморегулирования: натрий-калийные (NaK) сплавы, в состав которых входит металлический калий, используются в качестве теплоносителей в контурах терморегулирования спутников и космических станций. Эти сплавы остаются жидкими в экстремальном диапазоне температур (от -12,6 °C до 785 °C), что делает их идеальными для управления теплом в вакууме космоса, где излучение является основным механизмом теплопередачи. Их высокая теплопроводность (25 Вт/м·К) обеспечивает эффективное распределение тепла, защищая чувствительную электронику от экстремальных температур.

Системы жизнеобеспечения: Металлический калий используется в скрубберах углекислого газа на борту космических кораблей. В результате химической реакции с CO₂ он образует карбонат калия, эффективно удаляя углекислый газ из атмосферы салона. Этот процесс более эффективен по сравнению с традиционными скрубберами на основе аминов, снижая вес и объем систем жизнеобеспечения на 30%.

Интеграция с биоразлагаемыми материалами

Металлический калий в сочетании с биоразлагаемыми полимерами позволяет создавать инновационные, экологически чистые материалы:

Полимолочная кислота, легированная калием (PLA): эти композиты демонстрируют улучшенные механические свойства и контролируемую скорость разложения. Добавление металлических частиц калия (5–10% по массе) увеличивает прочность PLA на разрыв на 20% при одновременном ускорении деградации в почвенных средах — полное разложение происходит за 6–9 месяцев по сравнению с 2–3 годами для чистого PLA. Эти материалы используются в сельскохозяйственных пленках для мульчирования и одноразовой упаковке, сокращая количество пластиковых отходов.

Биоразлагаемые батареи: аноды из калия в сочетании с биоразлагаемыми катодами (например, оксидом марганца, встроенным в крахмал) образуют экологически чистые батареи, которые естественным образом разлагаются после использования. Эти батареи, предназначенные для одноразовых применений, таких как медицинские устройства и датчики, обеспечивают емкость 150 мАч/г и полностью разлагаются в компосте в течение 3 месяцев, устраняя воздействие на окружающую среду при традиционной утилизации батарей.

Удобрения с контролируемым высвобождением: металлический калий, инкапсулированный в биоразлагаемые покрытия, является источником ионов калия с медленным высвобождением для роста растений. Металл вступает в реакцию с почвенной влагой с выделением гидроксида калия, который постепенно поглощается растениями. Эта технология снижает сток удобрений на 40% и повышает урожайность сельскохозяйственных культур, обеспечивая стабильное поступление питательных веществ.

Передовые экологически чистые производственные процессы

Последние инновации в производстве металлического калия позволили значительно снизить его воздействие на окружающую среду:

Зеленый электролиз: новый электролитический процесс использует возобновляемую энергию (солнечную, ветровую, гидро) для производства металлического калия из расплавленного хлорида калия. Этот метод устраняет выбросы углекислого газа, связанные с традиционным электролизом, работающим на ископаемом топливе, снижая углеродный след на 95%. Пилотные установки в Норвегии и Канаде уже производят по этой технологии 50–100 тонн калия в год.

Замкнутый цикл переработки: Гидрометаллургический процесс извлекает металлический калий из потоков промышленных отходов, таких как отработанные сплавы NaK и металлургические шлаки. Процесс включает в себя растворение отходов в неводном растворителе, отделение ионов калия с помощью ионного обмена и электролиз для получения металла высокой чистоты. В результате этого процесса переработки восстанавливается 90% калия, что снижает зависимость от первичной руды и снижает производственные затраты на 30%.

Интеграция улавливания углерода: Предприятия по производству металлического калия в настоящее время внедряют технологию улавливания углерода для улавливания выбросов CO₂ от любого оставшегося использования ископаемого топлива. Улавливаемый CO₂ вступает в реакцию с металлическим калием с образованием карбоната калия, который используется в производстве стекла и моющих средств, создавая экономику замкнутого цикла.

Технические характеристики и управление

Степени чистоты и формы:

Аэрокосмический класс (99,99%): доступны в виде стержней (直径 10–50 мм) и крыльев (厚度 50–200 мкм) для использования в двигательных установках и тепловых системах.

Сельскохозяйственный сорт (99,5%): Поставляется в виде гранул (粒径 1–5 мм) для производства удобрений.

Исследовательский класс (99,999%): Поставляется в виде монокристаллов и испарившихся пленок для передовых исследований материалов.

Основные физические свойства:

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

Теплота плавления: 2,33 кДж/моль

Электропроводность: 14 × 10⁶ См/м при 20°C

Соображения безопасности:

Необходимо хранить под инертным газом (аргоном) или сухим минеральным маслом для предотвращения реакции с воздухом и влагой.

Работа с перчатками с инертной атмосферой требует специальной подготовки, в том числе для работы с перчаточными ящиками высокой чистоты.

Протоколы реагирования на чрезвычайные ситуации включают использование огнетушителей класса D при пожарах и избегание контакта с водой, который может вызвать бурные реакции.

Для получения дополнительной информации о технических данных, индивидуальных рецептурах или инициативах в области устойчивого развития, пожалуйста, свяжитесь с нашей командой экспертов, которые занимаются продвижением ответственного использования металлического калия в инновационных приложениях.

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/Reaxys No.: Н/Д

УЛЫБАЕТСЯ: [Ли]

Идентификатор InchI: InChI=1S/Li

Клавиша inchI: WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N

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.