Superoxyde de potassium

Le superoxyde de potassium ou dioxyde de potassium, est un composé chimique de formule brute KO₂. Il s'agit d'un solide jaune résultant de la combustion du potassium fondu dans l'oxygène pur. Ce sel rare de l'anion superoxyde O₂⁻ est utilisé industriellement pour l'élimination du CO₂, comme agent oxydant, agent dessiccant, ainsi que dans les recycleurs et les systèmes de support de vie pour sous-marins, engins spatiaux et combinaisons spatiales.

Superoxyde de potassium
Maille cristalline de superoxyde de potassium
Identification
Synonymes	dioxyde de potassium
No CAS	12030-88-5
No ECHA	100.031.574
No CE	234-746-5
No RTECS	TT6053000
PubChem	61541
SMILES	O=O.[K+] PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1S/K.O2/c;1-2/q+1; InChIKey : CLSKHAYBTFRDOV-UHFFFAOYSA-N
Apparence	poudre jaune
Propriétés chimiques
Formule	KO2  [Isomères]
Masse molaire	71,097 1 ± 0,000 7 g/mol K 54,99 %, O 45,01 %,
Propriétés physiques
T° fusion	380 °C
Masse volumique	2,14 g·cm-3
Précautions
SGH
Danger H271, H314, P220, P280, P305, P310, P338 et P351 H271 : Peut provoquer un incendie ou une explosion ; comburant puissant H314 : Provoque de graves brûlures de la peau et des lésions oculaires P220 : Tenir/stocker à l’écart des vêtements/…/matières combustibles P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P305 : En cas de contact avec les yeux : P310 : Appeler immédiatement un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin. P338 : Enlever les lentilles de contact si la victime en porte et si elles peuvent être facilement enlevées. Continuer à rincer. P351 : Rincer avec précaution à l’eau pendant plusieurs minutes.
Transport
-    2466    Numéro ONU : 2466 : SUPEROXYDE DE POTASSIUM Classe : 5.1 Code de classification : O2 : Matières comburantes sans risque subsidiaire ou objets contenant de telles matières : Solides ; Étiquette : 5.1 : Matières comburantes Emballage : Groupe d'emballage I : matières très dangereuses ;
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Les principales réactions impliquant le superoxyde de potassium dans les systèmes de support de vie sont :

4 KO₂ + 2 H₂O → 4 KOH + 3 O₂ : libération d'oxygène sous l'effet de l'humidité.

4 KOH + 2 CO₂ → 2 K₂CO₃ + 2 H₂O : libération d'eau par fixation du dioxyde de carbone.

Somme des deux premières réactions: 4 KO₂ + 2 CO₂ → 2 K₂CO₃ + 3 O₂ : libération d'oxygène par réaction du dioxyde de carbone.

S'il y a assez de CO₂ et d'eau:

2 K₂CO₃ + 2 CO₂ + 2 H₂O → 4 KHCO₃ : fixation de dioxyde de carbone et d'eau.

total général:

4 KO₂ + 4 CO₂ + 2 H₂O → 4 KHCO₃ + 3 O₂

Le superoxyde de potassium a été utilisé par l'Agence spatiale fédérale russe dans ses scaphandres et le module Soyouz. Il a également été utilisé dans les recycleurs par des équipes de pompiers et pour le sauvetage minier, mais n'est pas utilisé dans les scaphandres autonomes pour la plongée sous-marine en raison des risques d'explosion au contact de l'eau. KO₂ a une capacité d'absorption théorique de 618 g de CO₂ par kilogramme d'absorbant avec libération théorique de 338 g d'O₂, soit 4 molécules de CO₂ pour 3 molécules d'O₂. Cependant, le corps humain consomme une molécule d'O₂ pour produire chaque molécule de CO₂ et d'autres molécules d'O₂ pour produire de l'eau et de l'urée par oxydation des lipides et des protéines. Donc il a besoin de plus de molécules d'O₂ qu'il ne souffle de molécule de CO₂ (sauf s'il boit des boisons gazeuses ou ajoute du CO₂ autrement).

Structure

Le superoxyde de potassium cristallise dans le système réticulaire trigonal avec comme paramètres de maille a = 570,4 ± 0,5 pm, c = 669,9 ± 0,5 pm. La longueur de la liaison O-O est de 128 ± 2 pm et les deux types de contact K-O sont de longueur 271 et 292 pm.

Tendance des liaisons entre deux oxygènes

Les liaisons entre deux oxygènes, ont des distances O-O corrélées avec leur ordre de liaison.

Type de liaison dioxygène	nom	distance O-O en pm	ordre de liaison
O2+	dioxygényle	112	2,5
O2	dioxygène	121	2
O2−	superoxyde	128	1,5
O22−	peroxyde	149	1