超酸化カリウム (KO2) は、湿った空気中で分解する黄色の固体です。これは、スーパーオキシドアニオンの安定な塩の珍しい例です。リブリーザー、宇宙船、潜水艦、宇宙服の CO2 スクラバー、H2O 除湿器、O2 発生器として使用されます。
KO2 と水の反応
KO2 が水と接触すると、不均化して水酸化カリウム (KOH)、酸素 (O2)、過酸化水素 (H2O2) になります。
$$
\begin{aligned}
& 2 KO_2 + H_2O \rightarrow 2 KOH + \frac{3}{2} O_2 \\
& KO_2 + H_2O \rightarrow KOH + \frac{1}{2} H_2O_2 + \frac{1}{2} O_2
\end{aligned}
$$
両方の反応にはこれら 2 つの種間の化学量論比が 1:1 であるため、O2 の出現速度は KO2 の消失速度に比例します。最初の反応の速度則は次のように記述できます:
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\text{rate}=k [KO_2] [H_2O]
$$
ここで、k は速度定数、[ ] は濃度を示します。同様に、2 番目の反応の速度則は次のように記述できます。
$$
\text{rate}=k'[KO_2] [H_2O]
$$
ここで、k’は別の速度定数です。 O2 生成の全体的な速度は、両方の反応の速度を加算することで取得できます:
$$
\text{rate}_{O_2}=\frac{3}{2 } k [KO_2] [H_2O] + \frac{1}{2} k'[KO_2] [H_2O]
$$
KO2 と CO2 の反応
KO2 が O2 を生成するもう 1 つの方法は、閉鎖環境で一般的な汚染物質である二酸化炭素 (CO2) と反応することです。反応は次のように記述できます:
$$
\begin{aligned}
& 2 KO_2 + CO_2 \rightarrow K_2CO_3 + \frac{3}{ 2} O_2 \\
& 4 KO_2 + 4 CO_2 + 3 H_2O \rightarrow 4 KHCO_3 + 6 O_2
\end{aligned}
$$
最初の反応は低温で促進され、2 番目の反応は高温で促進されます。 O2 の出現率は KO の消失率にも比例します
