Литиевые сферыCAS #: 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 K и регистрационным номером CAS 7439-93-2 является одним из наиболее реакционноспособных щелочных металлов, играя незаменимую роль в передовых промышленных процессах и передовых исследованиях. Этот серебристо-белый мягкий металл, принадлежащий к группе 1 периодической таблицы, отличается своей исключительной химической активностью, которая, хотя и создает проблемы в обращении, позволяет применять его в металлургии, энергетике и химическом синтезе. Его уникальное сочетание низкой плотности, высокой реакционной способности и распространенности делает его краеугольным камнем в технологиях, движущих современную промышленность.

Определение свойств

Поведение калия определяется набором отличительных характеристик:

Физические характеристики: Исключительно податливый (твердость по шкале Мооса 0,4), что позволяет резать его лезвием. Свежеоткрытые поверхности имеют яркий металлический блеск, который быстро тускнеет в течение нескольких секунд из-за окисления, образуя смешанный оксидный слой (K₂O, K₂O₂, KO₂), который обеспечивает ограниченную защиту от дальнейшей реакции.

Термический профиль и профиль плотности: плавится при 63,5 °C (146,3 °F) и кипит при 759 °C (1398 °F) с плотностью 0,862 г/см³ при 20 °C — меньше, чем вода, что заставляет его плавать во время водных реакций, увеличивая риск разбрызгивания и воспламенения.

Химическая реакционная способность: Вступает в бурную экзотермическую реакцию с водой, образуя гидроксид калия (KOH) и газообразный водород (H₂) при температурах, достаточных для воспламенения водорода (пламя ~ 1 900 °C). Он легко реагирует с кислородом, галогенами (Cl₂, Br₂) и органическими соединениями, требуя строгой изоляции от этих веществ.

Электропроводность: Проводит электричество со скоростью ~14 × 10⁶ См/м, сравнимо с другими щелочными металлами, благодаря своей делокализованной электронной структуре, что позволяет использовать его в специализированных проводящих сплавах.

Новые приложения в передовых технологиях

Помимо традиционного использования, металлический калий стимулирует инновации в нишевых и новых областях:

Исследования калий-ионных аккумуляторов

В качестве потенциального анодного материала в калий-ионных аккумуляторах (PIB) нового поколения, металлический калий обладает теоретической емкостью (687 мАч/г), превосходящей емкость графита. Исследователи изучают его использование в PIB с высокой плотностью энергии, используя его естественное изобилие для снижения зависимости от лития. Такие проблемы, как образование дендритов, решаются с помощью добавок к электролиту и защитных покрытий, направленных на раскрытие его потенциала для хранения в сети и недорогих электромобилей.

Каталитические реакции для «зеленой» химии

В устойчивом химическом синтезе металлический калий выступает в качестве катализатора в реакциях дегалогенирования, расщепляя токсичные галогенированные соединения (например, ПХБ) на безвредные побочные продукты. Его высокая восстановительная способность позволяет проводить эти реакции в более мягких условиях, чем традиционные методы, сокращая потребление энергии и отходы при восстановлении окружающей среды.

Термоэлектрические материалы

При легировании сурьмой и теллуром калий улучшает термоэлектрические характеристики материалов, используемых в системах рекуперации отработанного тепла. Эти сплавы преобразуют промышленное отходящее тепло в электроэнергию, повышая энергоэффективность на производственных предприятиях и объектах по производству электроэнергии.

Синергетическое использование с другими металлами

Реакционная способность калия дополняет другие металлы, что позволяет использовать его в следующих областях:

Натрий-калийные сплавы (NaK): Эти жидкие сплавы (например, 78% K/22% Na) остаются текучими при температуре от -12,6 °C до 785 °C, выступая в качестве теплоносителей в ядерных реакторах и аэрокосмических системах терморегулирования. Их низкое давление пара и высокая теплопроводность делают их идеальными для экстремальных температур, таких как спутниковые двигательные установки.

Калий-галлиевые сплавы: эти сплавы, используемые в жидком металлическом охлаждении для высокопроизводительной электроники, рассеивают тепло от микрочипов более эффективно, чем обычные охлаждающие жидкости, обеспечивая более высокую скорость обработки в центрах обработки данных и суперкомпьютерах.

Протоколы безопасности и стандарты обращения

Из-за своей чрезвычайной реакционной способности металлический калий требует соблюдения строгих правил безопасности:

Хранение: Должен быть погружен в сухое минеральное масло или запечатан под аргоном в коррозионностойких контейнерах (например, бочки из нержавеющей стали или с тефлоновой футеровкой). Небольшие количества хранят в стеклянных ампулах для предотвращения проколов и попадания влаги.

Обращение: Требуется вытяжной шкаф класса IIB, огнестойкая одежда (Nomex), защитные очки от химических веществ и нитриловые перчатки. Инструменты должны быть искробезопасными (латунные или керамические), чтобы избежать воспламенения газообразного водорода.

Реагирование на чрезвычайные ситуации: Для пожаров требуются огнетушители класса D (графитовый или медный порошок); водяные или CO₂-огнетушители усугубят реакции. При контакте с кожей необходимо немедленно снять загрязненную одежду и промыть ее минеральным маслом (не водой), чтобы остановить образование едкого KOH.

Утилизация: Нейтрализация с помощью контролируемой реакции с изопропанолом (2K + 2C₃H₇OH → 2KC₃H₇O + H₂) в инертном газе с последующей утилизацией остатков как опасных отходов в соответствии с местными нормами (например, EPA 40 CFR в США).

Упаковка и снабжение

Металлический калий доступен в форматах, адаптированных к потребностям применения:

Слитки: 10–1 кг в маслонаполненных стальных банках для лабораторного использования; Герметичные бочки весом 5–50 кг для промышленного сокращения.

Стружка/гранулы: 100–5 кг в мешках с продувкой аргоном, оптимизированных для каталитических и синтетических реакций, требующих большой площади поверхности.

Сплавы: NaK смешивается в емкостях для сброса давления объемом от 1 до 20 л; специальные калий-металлические сплавы (например, с Ga, Sb), доступные для исследований.

Высокочистые марки (99,99%) с примесями микропримесей металлов <10 ppm are offered for semiconductor and battery research, accompanied by a certificate of analysis (CoA).

Для получения технических данных, обучения технике безопасности или массовых запросов свяжитесь с нашей командой, специализирующейся на реактивных металлах и передовых материалах.

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.