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Titolo: Cartucce potassio sommergibili

 
Ho letto che nei sommergibili in caso di allagamento o scarsezza di
ossigeno, usano delle maschere contenenti cartucce di potassio ( di
cui non so il composto esatto), che assorbono CO2 e rilasciano O2 .
 
 
Qualcuno sa di cosa si tratta ?

Marco ha scritto:

Ero a conoscenza del principio ma non sapevo dell'uso del potassio:
 
http://en.wikipedia.org/wiki/Rebreather#Rebreathers_using_an_absorbent_that_releases_oxygen
 
 
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani
 


 
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)
 

 Ciao


 
Quello!  :-)

 
Scusa, ti ho risposto e non avevo visto questo tuo post.....
Che cosa sai di questo composto? Lo hai mai utilizzato?
Ciao.
 
--
cometa_luminosa

 Lo hai mai utilizzato?
 
Io no, non viaggio in sommergibili nucleari o navette spaziali.
Perň se vuoi divertirti, qui trovi alcuni esperimenti con KO2:
 
 
http://mattson.creighton.edu/KO2/KO2.html
 
 
Bye,
 
   *GB*

 Che cosa sai di questo composto?
 
Tu dovresti avere il Compendio di Chimica Inorganica (4a edizione) del
Malatesta. In fondo a pag. 166 e all'inizio di pag. 167 c'è scritto:
 
   Il potassio bruciando nell'aria forma il superossido di potassio KO2,
   sostanza derivata dallo ione O2(-), a numero dispari di elettroni
   (ione-radicale), che con acqua dà perossido di idrogeno, idrossido
   di potassio e ossigeno:
 
     2 KO2 + 3 H2O = 2 H2O2 + 2 KOH + 0,5 O2
 
   Il maggior uso del superossido di potassio si ha per "trasformare"
   il CO2 in O2, nei sottomarini, nei veicoli spaziali, nelle maschere
   respiratorie:
 
     4 KO2 + 4 CO2 + 2 H2O = 4 KHCO3 + 3 O2
 
Bye,
 
   *GB*

 mortacci sua ... è proprio un SUPEROSSIDO !!! Figata.
 
Non è così insolito. Dal potassio in giù, tutti i metalli alcalini
formano superossidi bruciando in ossigeno: KO2, RbO2, CsO2.
 
Il sodio forma il perossido Na2O2 (o anche l'ossido Na2O se brucia
in carenza di ossigeno). Il litio forma solo Li2O. Ricapitolando:
 
   Li: ossido
   Na: perossido, ossido
   K : superossido
   Rb: superossido
   Cs: superossido
 
Bye,
 
   *GB*

 cometa_luminosa


    *GB*
 
 


 Dal potassio in giù, tutti i metalli alcalini
 
Perciò questa preparazione non stupisce:
 
 
http://books.google.it/books?id=U1Etjz5KvhQC&pg=PA37
 
    Inorganic Syntheses, Volume 34
     A. TETRAMETHYLAMMONIUM SUPEROXIDE, [N(CH3)4]O2
 
Di seguito c'è anche:
 
     B. TETRAMETHYLAMMONIUM PEROXYNITRITE, [N(CH3)4][ONOO]
 
Bye,
 
   *GB*

    *GB*


    *GB*


 E' veramente spettacolare l'entità del paramagnetismo !
 
Già... se ci prova, Cometa avrà da divertirsi (se riesce ad evitare
di morire bruciato).
 
Bye,
 
   *GB*

    *GB*
 
 


 attento a quelle due cariche no ? E' tutta lì la differenza ...
 
Hai proprio ragione! Scrivigli in inglese, lui è questo e c'è la mail:
 
 
http://mattson.creighton.edu/Credentials/Dr_Bruce_Mattson_Resume.html
 
 
Ho notato che succede (anche qui in Italia) perché alcuni professori
(specie se di più di 60 anni) non stanno molto attenti (avranno anche
altre cose da fare) a quello che scrivono o fanno scrivere in Internet.
 
Bye,
 
   *GB*

    *GB*
 


 
 


 Ma potrebbe essere utile a chi viaggia di frequente in ascensore  :-)
 
Soviet ti ha gią spiegato che gli ascensori non sono a tenuta stagna.
Qualora lo fossero, uno di questi dispositivi potrebbe erogare ossigeno
sufficiente per un'attesa di sole 4 o 5 ore, leggi l'ultima pagina:
 
 
http://www.msha.gov/S%26HINFO/USERNOTE/PORTPAK.pdf
 
 
Anche questo, di produzione ucraina, eroga ossigeno per 4 ore a riposo:
 
 
http://www.dzga.com/en/sss-1p/
 
 
http://www.dzga.com/en/self-rescuers/
 
 
Bye,
 
   *GB*

 
A proposito, avevo dimenticato di ringraziarti per il link sugli esperimenti con KO2. Appena ho tempo ne sintetizzo una dozzina di chili.
 
 
 
 
 
 
(ci avevate creduto?  :-)
 
--
cometa_luminosa


 
 


 (ci avevate creduto?  :-)
 
Io no. Leggo sempre fino alla firma.
 
Bye,
 
   *GB*

 
Ci vuole per forza il metallo?
 
--
BlueRay = cometa_luminosa

 Ci vuole per forza il metallo?
 
Ti riporto dal volume 9 (POL-SPE) dell'Enciclopedia della Chimica
ed. USES, 1982 (tra i collaboratori: Bovet, Natta e Segrè), voce
"Potassio", pag. 124, prima e seconda colonna:
 
    Il superossido, KO2, può essere ottenuto allo stato puro, come sopra
   detto, per trattamento con ossigeno in eccesso di una soluzione di K
   in ammoniaca liquida, oppure per combustione lenta intorno a 300° di K
   metallico con ossigeno non completamente secco (in ossigeno totalmente
   secco il potassio brucia con estrema difficoltà), oppure ancora per
   trattamento di un'amalgama liquida di K con ossigeno. E' un solido
   color arancio scuro, paramagnetico, avente densità 2,158 a 25°,
   che fonde a 380° con parziale dissociazione in K2O2 e ossigeno
   (la tensione di dissociazione raggiunge il valore di 1 atm a 660°).
   La paramagneticità gli è conferita dalla presenza del radicale anione
   (.)O2(-), derivato dall'ipotetico radicale acido HO2(.) sino ad oggi
   mai isolato, ma la cui esistenza deve essere ammessa per spiegare la
   cinetica di molte reazioni del perossido d'idrogeno (->), e del quale
   il superossido KO2 può essere considerato un sale.
 
    Il superossido ha due forme cristalline: la forma alfa, stabile
   al di sotto di -75°, ha una cella elementare esagonale (a_0 = 5,70 A,
   c_0 = 6,72 A) e nei suoi cristalli il legame O-O dello ione (.)O2(-)
   si dispone lungo c ; nella forma beta invece, che è cubica a facce
   centrate (a_0 = 6,05 A) ed è stabile al di sopra di -75°, l'asse
   del legame O-O non ha, a causa della simmetria cristallografica,
   un'orientazione preferenziale. Mentre a freddo è abbastanza stabile,
   a caldo KO2 è un ossidante molto energico e reagisce con molti
   elementi e composti. All'aria umida si decompone lentamente in KOH
   e ossigeno, mentre con l'acqua liquida la reazione è violenta e
   porta alla formazione sia di ossigeno che di perossido di idrogeno.
   Un importante impiego di KO2 si ha nelle maschere ad ossigeno di
   emergenza, nelle quali esso è posto in un contenitore attraverso
   il quale passano i gas aspirati ed espirati; durante l'espirazione,
   l'anidride carbonica ed il vapor d'acqua emessi reagiscono con il KO2
   secondo le reazioni:
 
     4 KO2 + 2 H2O + 4 CO2 -> 4 KHCO3 + 3 O2
 
     4 KO2 + 2 CO2 -> 2 K2CO3 + 3 O2
 
   con sviluppo di ossigeno, che viene così utilizzato durante la
   successiva fase di inspirazione.
 
Bye,
 
   *GB*

 BlueRay = cometa_luminosa


 
Pensavo a scaldare KOH insieme ad un composto che libera O2 a caldo, all'interno di un contenitore sigillato (e robusto).
 
*Forse* si potrebbe far avvenire:
 
4KOH + 3O2 <--> 4KO2 + 2H2O
 
--
cometa_luminosa

 --


 
Delta(H)_f (KO2) =~ -285 kJ/mol:
http://tinyurl.com/najedrq
 
 
Delta(H)_f (H2O_gas) =~ -242 kJ/mol:
http://tinyurl.com/nevzf7o
 
 
Delta(H)_f (KOH) =~ -425 kJ/mol:
http://tinyurl.com/nmgtna9
 
 
--> (1/4) Delta(H)_reaz =~ (-285 - 242/2 + 425) = + 19 kJ/mol
 
che comunque non sono tantissimi.
 
Se si aggiunge ad es. CaO per rimuovere H2O spostando un po' a dx la reazione?
 
--
cometa_luminosa

 spostando un po' a dxla reazione?
 
Rifai i calcoli usando l'ozono:
 
   4 KOH + 2 O3 + 2 CaO -> 4 KO2 + 2 Ca(OH)2
 
Bye,
 
   *GB*

 Se si aggiunge ad es. CaO per rimuovere H2O spostando un po' a dx la reazione?
 
potrebbe trainare.
Ma il problema del superossido è che deve stare in compagnia 
di cationi molto grandi, e non sono sicuro che lo ione 
calcio non ne induca la disproporzione, ad es. a perossido 
(come succede già per il Bario, che è isolabile come BaO2 ma 
non mi pare come Ba(O2)2, ossia superossido).
 
Proporrei eventualmente una strategia alternativa : cercare 
di preparare l'OSSIDO anidro deidratando KOH per 
distillazione secca. Ma non sono sicuro che non sublimi KOH 
indissociata, come coppia ionica.
 
K2O può molto probabilmente essere sovraossidato con 
ossigeno "in bomba chiusa" come proponi, ma se conduca al 
perossido o al superossido non saprei.
 
 
Un'altra via potrebbe essere quella di tentare di ottenere 
un nitruro anidro (o magari anche L'AZIDE !) ed ossidare 
lui, spostando l'azoto come N2.
 
L'azide è un po' gasogena, ma la decomposizione in presenza 
di ossigeno intermediarmente produce sicuramente ossido, 
perossido o superossido di K, forse dipende dai rapporti.
 
Sarebbe una roba simile (dura da controllare eh, tubi chiusi 
di acciaio con pareti di molti mm e saldati coi crismi o 
avvitati, per quantità modeste di sostanza) :
 
2  KN3  +  2  O2  --->  2  KO2  +  3  N2
oppure
2  KN3  +  O2  --->  K2O2  +  3  N2
 
se prevale l'uno o l'altro dipenderà anche dalla pressione 
parziale dell'ossigeno (puro, secco) presente.
 
PRobabilmente potrebbe servire un termostato (tipo un bunsen 
sotto il tubo).
 
Mi sembrano palusibili. L'ossidazione dell'azide ad azoto 
aggiunge una spinta termodinamica per niente trascurabile.
Se al posto di O2 si usa KNO3, la densità è tale da avere le 
pasticche esplosive "gasogene" degli air bags.
 
non ho mai cercato di documentarmi al riguardo, e non 
conosco le stechiometrie.
Potrebbe forse essere una cosa tipo
 
2  NaN3  +  4  NaNO3  --->  6 NaNO2  +  3  N2
 
o forse si formano nuovamente mix di perossido e ossido 
anche, boh
 
KN3 dovrebbe essere più facile da trovare (e maneggiare !) 
di K metallico


    *GB*


 reagisca eccome con le basi forti. Ci guarderò se mi ricordo.
 
Intanto ti riporto, dall'enciclopedia già citata, voce "Potassio":
 
   Tra gli ossidi del K esiste infine l'ozonuro, KO3, che è un solido
   rosso-bruno paramagnetico. Può essere ottenuto, impuro per KOH e KO2,
   per estrazione con ammoniaca liquida del prodotto della reazione
   tra ozono e KOH anidra in polvere e successiva evaporazione dell'
   ammoniaca. Ha carattere ionico, e le sue soluzioni in ammoniaca
   liquida sono conduttrici. E' estremamente instabile, tanto che è
   sufficente il riscaldamento a temperatura ambiente per decomporlo,
   sia pur lentamente, in KO2 e ossigeno. Reagisce violentemente con
   l'acqua, con sviluppo di ossigeno e liberazione di energia sotto
   forma di luce.
 
Bye,
 
   *GB*

    *GB*
 
 


 B-O-O-M
 
Mi sembra troppo instabile per esistere. Infatti nel reticolo di KO2
gli atomi non possono redistribuirsi facilmente in altra maniera,
mentre in quello di NH4O2 sì: per cui la decomposizione esplosiva
sarebbe istantanea. Se però sostituisci gli idrogeni con alchili,
allora puoi ottenere superossidi di ammonio quaternario.
 
Bye,
 
   *GB*

 un nitruro anidro (o magari anche L'AZIDE !) 
 
allora mi sa che si fa prima a comprare il potassio metallico  :-)
 
--
cometa_luminosa

 allora mi sa che si fa prima a comprare il potassio metallico  :-)
 
Con un po' di pazienza, staccando le tacche dalle cartucce, 
magari si riesce a procurarsi un po' di azide di piombo, da 
scambiare con K2SO4 o K2S. :)
