Clorat de potasiu, sare Berthollet KClO3
Sare Berthollet, clorat de potasiu, hipoclorit de potasiu, KCIO3.
Sare de potasiu a acidului cloric HCIO3. Este folosit ca oxidant în multe compoziții pirotehnice. Este cristale transparente de formă lamelară, mai puțin adesea prisme monoclinice incolore. Când soluția saturată este cristalizată rapid, cristalele de ac fin sunt abandonate. Formula structurală este reprezentată de trei atomi de oxigen legați la atomul de clor printr-o legătură covalentă și un atom de potasiu, a cărui legătură cu clorul este ionică.
Ea are următoarea compoziție procentuală: potasiu - 31,92%. cloro - 28.92% oxigen - 39,16%. Densitate cristal - 2.344 g / cm3 și o densitate gravimetrică (pulbere) - 2.1 - 2,25 g / cm3. greutate Molar - 122,55 g / mol. Non-higroscopice. Solubilitate în apă: 0 ° C - 33 g / l, 10 ° C - 52 g / l. 20 ° C - 73 g / l, 25 ° C - 86 g / l. 30 ° C - 101 g / l. 40 ° C - 139 g / l, 60 ° C - 238 g / l. 80 ° C -376 g / l, 100 ° C - 562 g / l. Punctul de topire al substanței pure - 356 ° C. Temperatura de descompunere este puternic dependentă de prezența impurităților și substanțe pure este între 395 și 420 ° C Impuritățile cum ar fi compuși de peroxid de mangan, oxid de cupru, oxid de fier (Fe2O3), oxid de siliciu (nisip), oxid de crom, clorură de potasiu a redus foarte mult de temperatura de descompunere cloratul de potasiu, crescând astfel sensibilitatea compozițiilor. impurități de tip afectează, de asemenea, compoziția produselor de descompunere (prin încălzire fără combustibil):
4KCI03 - 3KCI04 + KCI. cu încălzire ulterioară - KCI04 - KCI + 202; fie -
2KCI03-2KCI = 302
Interesant și faptul că descompunerea clorat de potasiu este exotermă (producătoare de căldură) și descompunerea perclorat de potasiu - endotermă (absorbție de căldură). Acest lucru se datorează faptului că oxidarea cloratul la perclorat (al patrulea atom de oxigen aderare) este un proces cu eliberarea de energie. Din acest motiv, în ciuda faptului că clorat de mai puțin oxigen decât perclorat (39.16 vs 46.2) formulări de clorat mai energic (și mai periculoase) decât perclorat.
Pentru prima dată, cloratul de potasiu a fost obținut în 1786 de către chimistul francez Claude Berthollet. Metoda de preparare a constat în trecerea clorului printr-o soluție de hidroxid de potasiu cu precipitarea cristalelor de clorat. El a descoperit accidental proprietățile explozive ale cloratului - când a frecat-o într-un mortar, unde sulful a rămas pe pereți din experimentele anterioare. Metodele moderne de preparare sunt fie în descompunerea termică a hipocloriturilor, fie prin electroliza soluțiilor de cloruri. Cel mai adesea hipocloritul de sodiu și clorura de sodiu, având în vedere buna solubilitate a sărurilor de sodiu, urmată de reacția schimbului cu clorură de potasiu.
Lucrul cu clorat de potasiu necesită prudență. Acest produs chimic este toxic. O doză letală este de la 2 la 30 g dacă este înghițit. Acest lucru se datorează prezenței ionilor de potasiu și ion cloratul. Același cloratul iritant efect asupra membranelor mucoase ale cavităților nazale și orale, precum și pe piele. Prin urmare, este necesar să se lucreze într-o mască de praf și mănuși. Simptomele de otrăvire - vărsături, dureri de stomac, diaree, urină închisă la culoare, detresa respiratorie, dureri de cap, insuficienta cardiaca, convulsii, cianoza feței și a buzelor. Prima acțiune în caz de otrăvire: lavaj gastric, emetice, laxative, diuretice, altele decât consumul de acid și carbon. Solicitați imediat sfatul medicului.
Încă factor mai periculos într-o sare cloratul este explozivitate în amestec cu substanțe combustibile, precum și cu nitrați. Nu trebuie amestecat formulări uscate, în special cu combustibil activ. - sulf, fosfor, sulfură de antimoniu, aluminiu, magneziu, etc. Este de asemenea necesar să se țină seama de sensibilitatea compozițiilor, care utilizează un praf combustibil, cum ar fi funingine sau lemn făină. În cazul în care necesitatea de a evita aceeași acțiune de acizi tari, care sunt în contact cu o reacție de clorat de gol are loc cu degajare de oxizi de clor în principal ClO2, care poate exploda în mod opțional la o temperatură de 60 ° C El a aprinde amestecul de combustibil pe baza clorat. Cunoscută așa-numita compoziție Kibalchicha - amestec de clorat de potasiu cu zahăr, care se aprinde instantaneu la contactul cu acid sulfuric. A se evita contactul cu clorat de metal alcalin, care se termină cu un bang. Așa că nu trebuie utilizat în compozițiile amestecului de clorat de potasiu cu permanganat (KMnO 4 - permanganat de potasiu), astfel de compoziții sunt extrem de instabile și sunt foarte sensibile la stres mecanic. Atunci când se lucrează cu sarea cloratul este întotdeauna necesar să se gândească la ordinea de amestecare a componentelor - în măsura posibilului, este mai bine să intre în ultimă instanță, se amestecă ingredientele rămase și amestecul este umezit cu alcool etilic. După ce a lucrat toate instrumentele necesare pentru a spala bine, petrece în interior de curățare umedă.
În istorie, există multe cazuri de explozie de sare Berthollet. Întreaga plantă a fost aruncată în aer acolo unde a fost produsă. Este suficient să reamintim explozia de la uzină. Helens United Alcali Co în 1899 în orașul Liverpool. Apoi, din cauza unor încălcări de siguranță (muncitor a aruncat un muc de țigară pe rama mucegai de lemn, care a fost un pic cloratului) a fost un incendiu și explozie de 156 de tone de clorat de potasiu. Dintr-un incendiu puternic, cloratul s-a topit, iar râul s-a repezit prin plantă, arzând și alb-fierbinte pe calea sa. Potrivit experților, explozia în sine a avut loc ca urmare a căderii de la o înălțime de fragmente de pereți pe cloratul topit.