Литиевая пружинаCAS #: 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 Полинга

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 химическим символом K и номером CAS 7439-93-2, является высокореакционноспособным щелочным металлом, который занимает важнейшее положение в мировом промышленном ландшафте. Этот мягкий серебристо-белый элемент, входящий в группу 1 периодической таблицы, характеризуется своей необычайной химической активностью, низкой плотностью и способностью облегчать реакции, которые выходят за рамки возможностей менее реакционноспособных веществ. Несмотря на невозможность использования в необработанном состоянии в большинстве потребительских приложений из-за его реакционной способности, металлический калий является незаменимым сырьем в различных высокотехнологичных и промышленных процессах, способствуя инновациям в секторах от аэрокосмической до энергетической.

Основные химические и физические характеристики

Уникальные свойства калия металлического определяют его поведение и области применения:

Механические свойства: Он чрезвычайно мягкий, с твердостью по шкале Мооса 0,4, что позволяет легко разрезать его простым ножом. При свежей огранке он имеет блестящий металлический блеск, но он быстро исчезает в течение нескольких секунд, поскольку вступает в реакцию с кислородом воздуха, образуя защитный оксидный слой, состоящий из K₂O, K₂O₂ и KO₂, который замедляет дальнейшее окисление.

Термические характеристики и плотность: Он имеет относительно низкую температуру плавления 63,5 ° C (146,3 ° F) и температуру кипения 759 ° C (1 398 ° F). При плотности 0,862 г/см³ при температуре 20 °C он менее плотный, чем вода, из-за чего он плавает при контакте с водой, что увеличивает опасность его реактивной природы.

Реакционная способность: Одной из его наиболее примечательных особенностей является его бурная реакция с водой, в результате которой образуются гидроксид калия (KOH) и газообразный водород (H₂). Эта экзотермическая реакция выделяет достаточно тепла для воспламенения газообразного водорода, в результате чего образуется пламя с температурой около 1900 °C. Он также активно реагирует с кислородом, галогенами, такими как хлор (Cl₂) и бром (Br₂), и многими органическими соединениями, требуя строгой изоляции от этих веществ для предотвращения несчастных случаев.

Электропроводность: Это хороший проводник электричества с проводимостью около 14 × 10⁶ См/м, подобно другим щелочным металлам. Это свойство обусловлено его делокализованной электронной структурой, что делает его полезным в производстве специализированных проводящих сплавов.

Текущее применение на рынке

Калий металлический находит широкое применение в различных отраслях промышленности, способствуя производству многочисленных продуктов первой необходимости:

Аэрокосмическая и оборонная промышленность

В аэрокосмической промышленности металлический калий используется для извлечения титана и циркония высокой чистоты, которые жизненно важны для производства компонентов самолетов и ракетных систем. Эти металлы обладают высоким соотношением прочности к весу и отличной коррозионной стойкостью, что делает их идеальными для применения в аэрокосмической отрасли. Например, производство циркония с использованием металлического калия обеспечивает чистоту, необходимую для его использования на атомных авианосцах и подводных лодках.

Химическая и фармацевтическая промышленность

Он играет ключевую роль в органическом синтезе, в частности в реакции Вюрца, которая используется для производства длинноцепочечных алканов. В фармацевтической промышленности он используется в качестве прочной базы для синтеза различных лекарственных препаратов, включая антигистаминные препараты и сердечно-сосудистые препараты. Его способность способствовать точным химическим реакциям делает его ценным инструментом в производстве фармацевтических препаратов высокой чистоты.

Энергетический сектор

Натрий-калийные сплавы (NaK), содержащие калий, используются в качестве теплоносителей на атомных электростанциях, особенно в реакторах на быстрых нейтронах. Эти сплавы обладают отличной теплопроводностью и широким диапазоном жидкости, что делает их эффективными при передаче тепла в высокотемпературных средах. Кроме того, в настоящее время проводятся исследования по изучению потенциала металлического калия в батареях следующего поколения, где его изобилие может стать экономически эффективной альтернативой литию.

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские

В лабораториях металлический калий используется в качестве эталонного материала для калибровки аналитических приборов, таких как атомно-абсорбционные спектрометры. Он также используется в различных исследовательских проектах, в том числе в исследованиях химической реакционной способности и разработке новых материалов.

Потенциал будущего развития

Будущее металлического калия выглядит многообещающим, и на горизонте появилось несколько новых применений:

Хранение энергии

По мере роста спроса на возобновляемые источники энергии возрастает потребность в эффективных системах накопления энергии. Батареи на основе калия исследуются как потенциальная альтернатива литий-ионным батареям из-за обилия и низкой стоимости калия. Высокая теоретическая емкость металлического калия делает его привлекательным кандидатом для использования в этих батареях, хотя такие проблемы, как образование дендритов, требуют решения.

Передовые материалы

Металлический калий исследуется при разработке передовых материалов, таких как высокоэффективные сплавы и сверхпроводники. Его уникальные свойства могут привести к созданию материалов с улучшенными механическими и электрическими свойствами, открывая новые возможности в различных отраслях промышленности.

Устойчивая химия

В стремлении к более устойчивым химическим процессам металлический калий исследуется в качестве восстановителя в реакциях зеленой химии. Его способность управлять реакциями в более мягких условиях может снизить потребление энергии и свести к минимуму воздействие химического синтеза на окружающую среду.

Управление безопасностью полетов и нормативные стандарты

Учитывая чрезвычайную реакционную способность металлического калия, строгое управление безопасностью и соблюдение нормативных стандартов имеют важное значение:

Требования к хранилищу

Его необходимо хранить в герметичных контейнерах, наполненных сухим минеральным маслом, керосином или под инертным газом, таким как аргон. Это предотвращает контакт с воздухом и влагой, который может вызвать самовозгорание. Небольшие количества часто хранятся в герметичных стеклянных ампулах для дополнительной безопасности.

Процедуры обработки

Работа с металлическим калием требует специальной подготовки и использования соответствующих средств индивидуальной защиты (СИЗ), включая огнестойкие перчатки, защитные очки и лабораторный халат. Работать с ним следует только в хорошо проветриваемом вытяжном шкафу, а во избежание воспламенения газообразного водорода следует использовать искробезопасные инструменты из латуни или тефлона.

Реагирование на чрезвычайные ситуации

В случае разлива или пожара с участием металлического калия ни в коем случае нельзя использовать воду. Вместо этого для тушения огня следует использовать огнетушители класса D, содержащие графит или песок или сухую кальцинированную соду (Na₂CO₃). В случае попадания на кожу пораженный участок следует немедленно промыть минеральным маслом, чтобы остановить реакцию, и незамедлительно обратиться за медицинской помощью.

Соответствие нормативным требованиям

Производство, хранение и транспортировка металлического калия регулируются строгими правилами, установленными различными органами, такими как Управление по охране труда и здоровья (OSHA) в США и Европейское химическое агентство (ECHA) в Европейском союзе. Эти правила гарантируют безопасное обращение с металлическим калием для защиты работников и окружающей среды.

Упаковка и доступность

Калий металлический выпускается в различных вариантах упаковки для удовлетворения потребностей разных отраслей промышленности:

Слитки: доступны в размерах от 10 г до 50 кг, упакованы в стальные банки, наполненные маслом, или герметичные бочки для промышленного использования.

Стружка и порошок: Поставляется в запечатанных аргоном пакетах в количестве от 100 г до 5 кг, подходит для химического синтеза и исследовательских применений.

Сплавы NaK: Предлагаются в герметичных контейнерах объемом от 1 до 20 л с предохранительными клапанами, доступны в соотношении 50/50 или 78/22 K/Na для использования в системах теплообмена.

Высокочистые марки металлического калия (99,99%) доступны для специализированных применений в полупроводниковой и исследовательской промышленности, при этом для обеспечения качества предоставляется сертификат анализа (CoA).

Для получения дополнительной информации о технических характеристиках, данных по безопасности или для оформления заказа, пожалуйста, свяжитесь с нашим специализированным отделом продаж, который имеет большой опыт в поставках химически активных металлов и производных щелочных металлов.

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.