Mikä on kaliumkloraatti?
Калиевую соль хлорноватой кислоты (одна из Neljä kloorilla muodostettua hapetettua happoa: hypokloorihappo-HCl, kloridi-HClO2, kloori-HClO3 ja perklorihappo-HCl4) kutsutaan kaliumkloraatiksi, sen kaava on KClO3. Tämä suola edustaa ulkonäöltään kiteitä (väritöntä), jotka liukenevat hieman veteen (20 ° C: ssa vain 7,3 g suolaa liukenee 100 cm3: aan vettä), mutta liukoisuus kasvaa lämpötilan nousun myötä. Hänen toinen kuuluisa nimi on bertoletova-suola. Aineen molekyylipaino on 122,55 atomimassayksikköä, tiheys on 2,32 g / cm3. Suola sulaa 356 ° C: ssa, hajoaa noin 400 ° C: ssa.
Kaliumkloraatin avaaminen
Ensimmäistä kertaa (vuonna 1786) saatiin kaliumkloraattiRanskalainen kemisti Claude Berthollet. Hän juoksi klooria väkevän, kaliumhydroksidiliuoksen läpi. Reaktioyhtälö, johon suola saatiin, on seuraava: 3Cl2 + 6KOH → 5KCl + KClO3 + 3H2O. Tämän reaktion tuloksena kaliumkloraatti saostuu valkoisena saostuksena. Koska se liukenee lievästi kylmään veteen, se on helppo erottaa jäljelle jäävistä suoloista, kun liuos jäähdytetään. Bertoletova-suola on sen löytämisen jälkeen ollut yleisin ja käyttökelpoinen tuote kaikista kloraateista. Tällä hetkellä KClO3 on kaupallisesti saatavilla.
Kemialliset ominaisuudet
Bertoletov-suola on voimakas hapetin.Kun vuorovaikutuksessa on väkevää kloorivetyhappoa (HCl), vapautuu vapaata klooria. Tätä menetelmää kuvataan kemiallisen reaktion yhtälöllä: 6HCI + KClO3 → 3C1 + KCl + 3 H20. Kuten kaikki kloraatit, tämä aine on erittäin myrkyllistä. Sulassa muodossa KClO3 tukee voimakkaasti palamista. Seoksessa, jossa on helposti hapettuvia aineita (pelkistäviä aineita), kuten rikki, fosfori, sokeri ja muut orgaaniset aineet, kaliumkloraatti räjähtää iskun tai kitkan vuoksi. Herkkyys näille vaikutuksille paranee ammoniumsuolojen ja bromaattien läsnä ollessa. Huolellisesti (kuumentamalla 60 ° C: seen) kaliumkloraatin hapettaminen oksaalihapolla saadaan klooridioksidia, prosessi etenee reaktioyhtälön mukaisesti: 2KClO3 + H2C204 → K2CO3 + CO2 + H2O + 2Cl02. Klooridioksidia käytetään erilaisten materiaalien valkaisuun ja sterilointiin (paperi- massa, jauhot jne.), Ja sitä voidaan käyttää myös kemiallisten kasvien jätevesien fenolisoimiseen.
Kaliumkloraatin käyttö
Kaikista kloraateista bertoleta-suola löytää enitenlaaja sovellus. Sitä käytetään väriaineiden valmistuksessa, otteluissa (ne muodostavat polttopään syttyvän aineen, raaka-aine kostutetaan kaliumkloraattiin TU 6-18-24-84 mukaisesti), ilotulitus, desinfiointiaineet, klooridioksidi. Koska kaliumkloraatilla on yhdisteiden suuri vaara, niitä ei käytännössä käytetä räjähteiden valmistukseen teollisiin ja sotilaallisiin tarkoituksiin. Hyvin harvoin kaliumkloraattia käytetään käynnistysräjähdysaineena. Sitä käytetään joskus pyrotekniikassa, minkä seurauksena saadaan väriliekkikoostumuksia. Aikaisemmin suolaa käytettiin lääketieteessä: tämän aineen heikkoja liuoksia (KClO3) käytettiin jonkin aikaa antiseptisenä aineena ulkoiseen garglingiin. Suolaa käytettiin 20. vuosisadan alussa hapen saamiseksi laboratoriossa, mutta kokeilujen vaaran vuoksi ne lopetettiin.
Kaliumkloraatin saaminen
Yksi seuraavista tavoista:kloorimalla kaliumhydroksidia kloorien ja muiden suolojen vaihdon reaktion seurauksena metalli- kloridien vesiliuoksissa tapahtuvalla sähkökemiallisella hapetuksella - bertolet-suolaa. Sen hankkiminen teollisessa mittakaavassa toteutetaan useammin hypokloriittien (hypokloorihapon suolat) reaktiolla. Teknologisesti prosessi prosessoidaan eri tavoin. Useimmiten se perustuu kalsiumkloraatin ja kaliumkloridin väliseen reaktioon: Ca (Cl03) 2 + 2KCl → 2KClO3 + CaCl2. Sitten emäliuoksesta saatu bertolettisuola eristetään kiteyttämällä. Kaliumkloraatti saadaan myös modifioidulla Bertholl-menetelmällä kaliumkloridielektrolyysin aikana: elektrolyysin aikana muodostunut kloori vuorovaikutuksessa kaliumhydroksidin kanssa, jolloin muodostunut kaliumhypokloriitti KClO muodostuu suhteettomaksi kaliumkloraatin ja kaliumkloridin KCl: n kanssa.
Kaliumkloraatin hajoaminen
При температуре примерно 400 ºС происходит kaliumkloraatin hajoaminen Tuloksena vapautuu happea ja kaliumperkloraattia: 4KClO3 → KCl + 3KClO4. Seuraava hajoamisvaihe tapahtuu lämpötilassa 550 - 620 ° K: KClO ^ 2O2 + KCl. Katalyytteissä (ne voivat olla kuparioksidi CuO, rautaoksidi (III) Fe2O3 tai mangaani- (IV) oksidi Mn02) hajoaminen tapahtuu alemmassa lämpötilassa (150 - 300 ° C) ja yhdessä vaiheessa: 2KClO3 → 2KCl + 3O2.
Turvatoimet
Bertoletovin suola on epävakaaräjähtävä kemikaali, joka voi räjähtää sekoitettaessa, varastoida (esimerkiksi lähellä hyllyä samassa hyllyssä laboratoriossa tai samassa varastointialueessa), jauhamalla tai muilla toiminnoilla. Räjähdys voi johtaa loukkaantumiseen tai jopa kuolemaan. Näin ollen kun otetaan huomioon, käytät, säilytetään tai kuljetetaan kaliumkloraattia, on noudatettava liittovaltion lain 116. vaatimuksia, ja laitokset, joissa nämä prosessit järjestetään, luokitellaan vaarallisiksi tuotantolaitoksiksi.
