Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Хлорат калия
Структура ионов хлората калия
Кристаллическая структура хлората калия
Кристаллы хлората калия
Имена
Другие имена
Хлорат калия (V), Potcrate
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard100.021.173 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 223-289-7
Номер RTECS
  • FO0350000
UNII
Номер ООН1485
  • InChI = 1S / ClHO3.K / c2-1 (3) 4; / h (H, 2,3,4); / q; + 1 / p-1 проверитьY
    Ключ: VKJKEPKFPUWCAS-UHFFFAOYSA-M проверитьY
  • InChI = 1 / ClHO3.K / c2-1 (3) 4; / h (H, 2,3,4); / q; + 1 / p-1
    Ключ: VKJKEPKFPUWCAS-REWHXWOFAC
  • [K +]. [O-] Cl (= O) = O
Характеристики
KClO 3
Молярная масса122,55 г моль -1
Внешностьбелые кристаллы или порошок
Плотность2,32 г / см 3
Температура плавления 356 ° С (673 ° F, 629 К)
Точка кипения400 ° C (752 ° F, 673 K) разлагается [1]
3,13 г / 100 мл (0 ° C)
4,46 г / 100 мл (10 ° C)
8,15 г / 100 мл (25 ° C)
13,21 г / 100 мл (40 ° C)
53,51 г / 100 мл (100 ° C)
183 г / 100 г (190 ° C)
2930 г / 100 г (330 ° C) [2]
Растворимостьрастворим в глицерине,
незначительно в ацетоне и жидком аммиаке [1]
Растворимость в глицерине1 г / 100 г (20 ° C) [1]
−42,8 · 10 −6 см 3 / моль
1,40835
Структура
моноклинический
Термохимия
100,25 Дж / моль · К [1]
142,97 Дж / моль · К [3] [1]
Std энтальпия формации (Δ F H ⦵ 298 )
-391,2 кДж / моль [3] [1]
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ˚)
-289,9 кДж / моль [1]
Опасности
Паспорт безопасностиICSC 0548
Пиктограммы GHS[4]
Сигнальное слово GHSОпасность
Положения об опасности GHS
Н271 , H302 , H332 , H411 [4]
Меры предосторожности GHS
P220 , P273 [4]
NFPA 704 (огненный алмаз)
2
0
3
OX
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
LD 50 ( средняя доза )
1870 мг / кг (перорально, крыса) [5]
Родственные соединения
Другие анионы
Бромат
калия Йодат
калия Нитрат калия
Другие катионы
Хлорат аммония Хлорат
натрия Хлорат
бария
Родственные соединения
Хлорид
калия Гипохлорит
калия Хлорит
калия Перхлорат калия
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Хлорат калия - это соединение, содержащее калий , хлор и кислород , с молекулярной формулой KClO 3 . В чистом виде это белое кристаллическое вещество. Это наиболее часто используемый в промышленности хлорат . Это используется,

  • как окислитель ,
  • приготовить кислород ,
  • как дезинфицирующее средство ,
  • в матчах безопасности ,
  • во взрывчатых веществах и фейерверках ,
  • при выращивании , форсируя стадию цветения лонган , заставляя его плодоносить в более теплом климате. [6]

Производство [ править ]

В промышленных масштабах хлорат калия производится по технологии Либиха: хлор вводится в горячий гидроксид кальция с последующим добавлением хлорида калия : [7]

6 Ca (OH) 2 + 6 Cl 2 → Ca (ClO 3 ) 2 + 5 CaCl 2 + 6 H 2 O
Ca (ClO 3 ) 2 + 2 KCl → 2 KClO 3 + CaCl 2

Электролиз из KCl в водном растворе, также иногда используется, в котором элементарный хлор образуется на аноде реагирует с KOH на месте . Низкая растворимость KClO 3 в воде приводит к тому, что соль удобно выделяется из реакционной смеси путем простого осаждения из раствора.

Хлорат калия может быть произведен в небольших количествах путем диспропорционирования в растворе гипохлорита натрия с последующей реакцией метатезиса с хлоридом калия: [8]

3 NaOCl (водн.) → 2 NaCl (s) + NaClO 3 (водн.)
KCl (водн.) + NaClO 3 (водн.) → NaCl (водн.) + KClO 3 (т.)

Его также можно получить, пропуская газообразный хлор в горячий раствор едкого калия: [9]

3 Cl 2 (г) + 6 КОН (водн.) → KClO 3 (водн.) + 5 KCl (водн.) + 3 H 2 O (л)

Использует [ редактировать ]

Сжигание сахара хлората калия

Хлорат калия был одним из ключевых ингредиентов ударных капсюлей (капсюлей) раннего огнестрельного оружия . Он продолжается в том приложении, где его не вытеснил перхлорат калия .

Пропелленты на основе хлоратов более эффективны, чем традиционный порох, и менее подвержены повреждению водой. Однако они могут быть крайне нестабильными в присутствии серы или фосфора и намного дороже. Хлоратные пропелленты должны использоваться только в предназначенном для них оборудовании; Несоблюдение этой меры предосторожности является частым источником несчастных случаев. Хлорат калия, часто в сочетании с гремучим серебром , используется в хитрых шумогенераторах, известных как «крекеры», «люцианы», «хлопушки» или «хлопки», популярные типы новинок фейерверков.

Другое применение хлората калия - это окислитель в составе дыма, например, в дымовых гранатах . С 2005 года картридж с хлоратом калия, смешанным с лактозой и канифолью , используется для создания белого дыма, сигнализирующего об избрании нового Папы Папским конклавом . [10]

Хлорат калия часто используется в лабораториях средней школы и колледжа для генерации газообразного кислорода. [ необходима цитата ] Это намного более дешевый источник, чем кислородный баллон под давлением или криогенный кислородный баллон. Хлорат калия легко разлагается при нагревании при контакте с катализатором , обычно с диоксидом марганца (IV) (MnO 2 ). Таким образом, его можно просто поместить в пробирку и нагреть над горелкой. Если пробирка оснащена пробкой с одним отверстием и шлангом, можно отводить теплый кислород. Реакция следующая:

2 KClO 3 (т) → 3 O 2 (г) + 2 KCl (т)

Нагревание в отсутствие катализатора превращает его в перхлорат калия : [9]

4 KClO 3 → 3 KClO 4 + KCl

При дальнейшем нагревании перхлорат калия разлагается на хлорид калия и кислород:

KClO 4 → KCl + 2 O 2

Для безопасного проведения этой реакции требуются очень чистые реагенты и тщательный контроль температуры. Расплавленный хлорат калия является чрезвычайно мощным окислителем и самопроизвольно вступает в реакцию со многими распространенными материалами, такими как сахар. Взрывы произошли в результате разбрызгивания жидких хлоратов на латексные или поливинилхлоридные трубки кислородных генераторов, а также в результате контакта хлоратов с углеводородными герметизирующими смазками. Примеси в самом хлорате калия также могут вызывать проблемы. При работе с новой партией хлората калия рекомендуется взять небольшой образец (~ 1 грамм) и сильно нагреть его на открытой стеклянной пластине. Загрязнение может вызвать взрыв этого небольшого количества, указывая на то, что хлорат следует выбросить.

Хлорат калия используется в химических генераторах кислорода (также называемых хлоратными свечами или кислородными свечами), используемых в качестве систем подачи кислорода, например, самолетов, космических станций и подводных лодок, и был ответственен по крайней мере за одну авиакатастрофу . Возгорание на космической станции " Мир" также связано с этим веществом. Разложение хлората калия также использовалось для снабжения кислородом прожекторов .

Хлорат калия используется также как пестицид . В Финляндии он продавался под торговой маркой Fegabit.

Хлорат калия может реагировать с серной кислотой с образованием высокореакционного раствора хлорноватой кислоты и сульфата калия:

2 KClO 3 + H 2 SO 4 → 2 HClO 3 + K 2 SO 4

Полученный таким образом раствор является достаточно реактивным, поэтому он самовоспламеняется, если присутствует горючий материал (сахар, бумага и т. Д.).

В школах, расплавленный хлорат калия используется в драматических кричащих желе младенцев , Gummy медведь , Haribo и Тролли конфеты демонстрации , где конфеты опускают в расплавленную соль.

В химических лабораториях он используется для окисления HCl и выделения небольших количеств газообразного хлора.

Повстанцы в Афганистане также широко используют хлорат калия в качестве ключевого компонента при производстве самодельных взрывных устройств . Когда были предприняты значительные усилия по сокращению доступности удобрений на основе нитрата аммония в Афганистане, производители СВУ начали использовать хлорат калия в качестве дешевой и эффективной альтернативы. В 2013 году 60% СВУ в Афганистане использовали хлорат калия, что делает его наиболее распространенным ингредиентом СВУ. [11] Хлорат калия также был основным ингредиентом заминированного автомобиля, использованного во время взрывов на Бали в 2002 году, в результате которых погибли 202 человека.

Безопасность [ править ]

С хлоратом калия следует обращаться осторожно. Он бурно реагирует, а в некоторых случаях самопроизвольно воспламеняется или взрывается при смешивании со многими горючими материалами. Он активно горит в сочетании практически с любыми горючими материалами, даже с теми, которые обычно легко воспламеняются (включая обычную пыль и ворсинки). Смеси хлората калия и топлива могут воспламениться при контакте с серной кислотой, поэтому их следует хранить вдали от этого реагента. Следует избегать серы в пиротехнических композициях, содержащих хлорат калия, так как эти смеси склонны к самопроизвольной дефлаграции.. Большая часть серы содержит следовые количества серосодержащих кислот, и они могут вызвать самовоспламенение - «Цветы серы» или «сублимированная сера», несмотря на общую высокую чистоту, содержат значительное количество серных кислот. Кроме того, смеси хлората калия с любыми соединениями, способствующими воспламенению (например, сульфид сурьмы (III) ), очень опасны в приготовлении, поскольку они чрезвычайно чувствительны к ударам.

См. Также [ править ]

  • Хлорная кислота

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g "хлорат калия" . Дата обращения 9 июля 2015 .
  2. ^ Seidell, Atherton; Линке, Уильям Ф. (1952). Растворимость неорганических и органических соединений . Ван Ностранд . Проверено 29 мая 2014 .
  3. ^ a b Zumdahl, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд . Компания Houghton Mifflin. п. A22. ISBN 0-618-94690-X.
  4. ^ a b c «Хлорат калия» . Дата обращения 9 июля 2015 .
  5. ^ Майкл Чемберс. «ChemIDplus - 3811-04-9 - VKJKEPKFPUWCAS-UHFFFAOYSA-M - Хлорат калия - Поиск похожих структур, синонимов, формул, ссылок на ресурсы и другой химической информации» . Дата обращения 9 июля 2015 .
  6. ^ Manochai, P .; Sruamsiri, P .; Wiriya-onkorn, W .; Naphrom, D .; Hegele, M .; Бэнгерт, Ф. (12 февраля 2005 г.). «Круглогодичная индукция цветения в межсезонье у деревьев лонган (Dimocarpus longan, Lour.) С помощью применения KClO3: возможности и проблемы» . Scientia Horticulturae . Департамент садоводства, Университет Маэджо, Чиангмай, Таиланд; Департамент садоводства, Университет Чиангмая, Чиангмай, Таиланд; Институт специальных культур и физиологии сельскохозяйственных культур, Университет Хоэнхайма, 70593 Штутгарт, Германия. 104 (4): 379–390. DOI : 10.1016 / j.scienta.2005.01.004 . Проверено 28 ноября 2010 года .CS1 maint: location ( ссылка )
  7. ^ Реми, Г. Курс неорганической химиию, т. 1 / Перевод с немецкого под ред. А. В. Новосёловой. Москва: Мир, 1972. - с. 770 // (перевод :) Генрих Реми. Lehrbuch der anorganischen Chemie. XI Auflage. Группа 1. Лейпциг: Geest & Portig K.-G., 1960.
  8. ^ Anne Marie Helmenstine, Ph.D. «Формула синтеза (заменителя) хлората калия» . About.com Education . Дата обращения 9 июля 2015 .
  9. ^ а б Прадёт Патнаик. Справочник неорганических химикатов . Макгроу-Хилл, 2002, ISBN 0-07-049439-8 
  10. ↑ Дэниел Дж. Уэйкин и Алан Коуэлл (13 марта 2013 г.). «В новом раунде голосования нет имени Папы» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 13 марта 2013 года .
  11. ^ "Афганские производители бомб переходят на новые взрывчатые вещества для СВУ" . USAToday.com. 25 июня 2013 . Проверено 25 июня 2013 .
  • "Хлорат калия. Хлорат натрия", Fichexicol. № 217 , Париж: Национальный институт исследований и безопасности, 2000. 4 стр.
  • Непрерывный процесс производства хлората калия путем сочетания с установкой по производству хлората натрия.

Внешние ссылки [ править ]