ХЛОРАТ КАЛИЯ

Synonyms:
POTASSIUM CHLORATE; 3811-04-9; Fekabit; Potcrate; Kaliumchlorat; Anforstan; Berthollet salt; Salt of tarter; Berthollet's salt; Chlorate of potash; Chloric acid, potassium salt; Potassium oxymuriate; Oxymuriate of potash; Chlorate of potassium; Potash chlorate (DOT); Chlorate de potassium [French], HSDB 1110; Potassio (clorato di) [Italian]; Potassium (chlorate de) [French]; EINECS 223-289-7; Potassium chlorate, 99%, extra pure; Potassium chlorate, 99+%, ACS reagent; Potassium chlorate(V); Postassium Chlorate; Potasyum clorat; Potassyum clorat; Potasyum klorat; Potasyum klorate; chlorate de potassium; chlorat de potassium; POTASYUM KLORAT; POTASSIUM CHLORATE; POTASSIUM CHLORAT; POTASSİUM CHLORATE; POTASSİUM CHLORAT; Potassium chlorate(V);  Potcrate; Chlorate de potassium; OXYMURIATE DE POTASSIUM; POTASSIUM (CHLORATE DE); POTASSIUM, CHLORATE DE; BERTHOLLET SALT; BERTHOLLET'S SALT; CHLORATE OF POTASH; CHLORIC ACID, POTASSIUM SALT; OXYMURIATE OF POTASH; Potassium chlorate; POTASSIUM OXYMURIATE

ХЛОРАТ КАЛИЯ

Количество CAS
3811-04-9
Свойства
Химическая формула KClO3
Молярная масса 122,55 г · моль − 1
Внешний вид белые кристаллы или порошок
Плотность 2,32 г / см3
Точка плавления 356 ° C (673 ° F, 629 K)
Температура кипения 400 ° C (752 ° F; 673 K) разлагается [1]
Растворимость в воде 3,13 г / 100 мл (0 ° C)

Хлорат калия - это соединение, содержащее калий, хлор и кислород, с молекулярной формулой KClO3. В чистом виде это белое кристаллическое вещество. Это наиболее часто встречающийся в промышленности хлорат. Это использовано,

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

Производство
В промышленных масштабах хлорат калия производится с помощью процесса Либиха: пропускание хлора в горячий гидроксид кальция с последующим добавлением хлорида калия: [7]

6 Ca (OH) 2 + 6 Cl2 → Ca (ClO3) 2 + 5 CaCl2 + 6 H2O
Ca (ClO3) 2 + 2 KCl → 2 KClO3 + CaCl2
Иногда также используется электролиз KCl в водном растворе, при котором элементарный хлор, образующийся на аноде, реагирует с KOH in situ. Низкая растворимость KClO3 в воде приводит к тому, что соль удобно изолировать себя от 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) + NaClO3 (водн.)
KCl (водн.) + NaClO3 (водн.) → NaCl (водн.) + KClO3 (s)
Его также можно получить, пропуская газообразный хлор в горячий раствор едкого калия: [9]

3 Cl2 (г) + 6 КОН (водн.) → KClO3 (водн.) + 5 KCl (водн.) + 3 H2O (л)
Использует

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 хлората 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 трюковых 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 генерации белого дыма, сигнализирующего об избрании нового Папы Папским конклавом. [10]

Хлорат калия часто используется в лабораториях средней школы и колледжа для генерации газообразного кислорода. [Цитата необходима] Это гораздо 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) (MnO2). Таким образом, его можно просто поместить в пробирку и нагреть над горелкой. Если пробирка оборудована пробкой с одним отверстием и шлангом, теплый кислород может отводиться. Реакция следующая:

2 KClO3 (т.) → 3 O2 (г) + 2 KCl (т)
Нагревание в отсутствие катализатора превращает его в перхлорат калия: [9]

4 KClO3 → 3 KClO4 + KCl
При дальнейшем нагревании перхлорат калия разлагается на хлорид калия и кислород:

KClO4 → KCl + 2 O2
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 привести к взрыву 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 KClO3 + H2SO4 → 2 HClO3 + K2SO4
Полученный таким образом раствор является достаточно реактивным, чтобы спонтанно воспламеняться, если присутствует горючий материал (сахар, бумага и т. Д.).

В школах расплавленный хлорат калия используется в драматических кричащих детях, мармеладных мишках, харибо и тролли, где конфета опускается 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 г. в 60% СВУ в Афганистане использовался хлорат калия, что делало 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
С хлоратом калия следует обращаться осторожно. Он бурно реагирует, а в некоторых случаях самовоспламеняется 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 использования серы в пиротехнических композициях, содержащих хлорат калия, так как эти смеси склонны к самопроизвольному горению. Большая часть серы содержит следовые количества серосодержащих кислот, и они могут вызвать самовозгорание - «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.

Молекулярный вес хлората калия 122,55 г / моль, рассчитанный PubChem 2.1 (версия PubChem 2019.06.18)
Количество доноров водородных связей хлората калия 0, вычисленное с помощью Cactvs 3.4.6.11 (версия PubChem 2019.06.18)
Количество акцепторов водородных связей хлората калия 3, рассчитанное с помощью Cactvs 3.4.6.11 (версия PubChem 2019.06.18)
Количество вращающихся связей хлората калия 0, вычисленное с помощью Cactvs 3.4.6.11 (версия PubChem 2019.06.18)
Точная масса хлората калия 121,917303 г / моль, рассчитанная PubChem 2.1 (версия PubChem 2019.06.18)
Моноизотопная масса хлората калия 121,917303 г / моль, рассчитанная PubChem 2.1 (версия PubChem 2019.06.18)
Топологическая площадь полярной поверхности хлората калия 57,2 Ų, вычисленная с помощью Cactvs 3.4.6.11 (версия PubChem 2019.06.18)
Количество тяжелых атомов хлората калия 5, рассчитанное PubChem
Формальный заряд хлората калия 0, рассчитанный PubChem
Сложность хлората калия 49,8, рассчитанная с помощью Cactvs 3.4.6.11 (версия PubChem 2019.06.18)
Количество изотопных атомов хлората калия 0, рассчитанное PubChem
Определенное количество стереоцентров атома хлората калия 0, рассчитанное PubChem
Неопределенное количество стереоцентров атома хлората калия 0, вычисленное PubChem
Определенное количество стереоцентров связи хлората калия 0, рассчитанное PubChem
Неопределенное количество стереоцентров связи хлората калия 0, рассчитанное PubChem
Количество ковалентно-связанных единиц хлората калия 2, рассчитанное PubChem
Канонизировано соединение хлората калия Да

Физическое описание
Хлорат калия выглядит как белое кристаллическое твердое вещество. Образует легковоспламеняющуюся смесь с горючими материалами. Смесь может быть взрывоопасной, если горючий материал очень мелко измельчен. Смесь может воспламениться от трения. Контакт с сильной серной кислотой может вызвать пожар или взрыв. При смешивании с солями аммония может самопроизвольно разлагаться и воспламеняться. Может взорваться при продолжительном воздействии тепла или огня. Используется для изготовления спичек, бумаги, взрывчатки и многих других целей.

Хлорат калия, водный раствор представляет собой бесцветную жидкость. Плотнее воды. Контакт может вызвать раздражение кожи, глаз и слизистых оболочек. Может быть токсичным при проглатывании. Используется для производства других химикатов. Воспламеняет органические материалы при контакте

информация о продукте

Номер CAS информации о продукте 3811-04-9
Индексный номер ЕС информации о продукте 017-004-00-3
Номер ЕС в информации о продукте 223-289-7
Информация о продукте ACS, Reag. Ph Eur
Формула Хилла информации о продукте ClKO₃
Химическая формула информации о продукте KClO₃
Молярная масса информации о продукте 122,55 г / моль
Код ТН ВЭД 2829 19 00 3811-04-9
Поскольку KClO3 является сильным окислителем, необходимо избегать контакта с органическими веществами; восстановленные неорганические материалы, такие как элементарная сера, фосфор; и йод; и концентрированные кислоты.

Использование KClO3 в спичках датируется 1826 годом, когда английский химик Джон Уокер объединил его с сульфидом сурьмы (III), камедью и крахмалом. При формировании спичек смесь иногда (но не всегда) воспламенялась при ударе по наждачной бумаге. Позже белый фосфор заменил сульфид сурьмы, чтобы сделать спички более надежными. В конце концов, токсичный белый фосфор был вытеснен красным аллотропом.

Современные спички не содержат фосфора; но красный фосфор внедрен в грубые поверхности спичечных коробок. При ударе фосфор воспламеняется, высвобождая кислород из KClO3 спички, который, в свою очередь, воспламеняет горючие вещества (например, серу) в головке спички.