Ce este cloratul de potasiu?
Sare de potasiu a acidului cloric (unul dintrepatru acizi oxigenați formați de clor: hipoclor - HCIO, clorură - HClO2, clor - HCIO3 și percloric - HCIO4) se numește clorat de potasiu, formula sa este KClO3. În aparență, această sare este un cristal (incolor), ușor solubil în apă (la 20 ° C numai 7,3 g de sare se dizolvă în 100 cm3 de apă), dar pe măsură ce crește temperatura, crește solubilitatea. Numele ei celebru este sarea bertoletova. Masa moleculară a unei substanțe este de 122,55 unități de masă atomică, densitatea fiind de 2,32 g / cm3. Sarea se topește la 356 ° C, se descompune la aproximativ 400 ° C.
Deschiderea cloratului de potasiu
Pentru prima dată (în 1786) a primit clorat de potasiuChimistul francez Claude Berthollet. El a trecut clorul printr-o soluție concentrată de hidroxid de potasiu. Ecuația de reacție pentru care a fost obținută sarea este după cum urmează: 3CI2 + 6KOH → 5KCI + KCI03 + 3H20. Ca urmare a acestei reacții, cloratul de potasiu precipită sub formă de precipitat alb. Deoarece este puțin solubil în apă rece, este ușor de separat de sărurile rămase când soluția este răcită. De la descoperirea sa, sarea de bertolet a fost produsul cel mai comun și mai util de la toți clorații. În prezent, KCI03 este disponibil în comerț.
Proprietăți chimice
Sarea Bertoletov este un agent puternic de oxidare.Atunci când interacționează cu acid clorhidric concentrat (HCl), se eliberează clor liber. Acest procedeu este descris prin ecuația reacției chimice: 6HCI + KClO3 → 3Cl ↑ + KCI + 3 H2O. La fel ca toți clorații, această substanță este foarte toxică. În formă de topitură, KCIO3 sprijină energic arderea. Într-un amestec cu substanțe ușor oxidate (agenți reducători), cum ar fi sulful, fosforul, zahărul și alte substanțe organice, cloratul de potasiu explodează datorită impactului sau fricțiunii. Sensibilitatea la aceste efecte este sporită în prezența sărurilor de amoniu și a bromatului. La oxidarea cu grijă (încălzirea la 60 ° C) a cloratului de potasiu cu acid oxalic se obține dioxid de clor, procedeul se efectuează conform ecuației de reacție: 2KCI03 + H2C2O4 → K2CO3 + CO2 + H2O + 2ClO2. Oxidul de clor se utilizează în procesul de albire și sterilizare a diferitelor materiale (pastă de hârtie, făină, etc.) și poate fi de asemenea utilizat pentru fenolizarea apei uzate a instalațiilor chimice.
Aplicarea cloratului de potasiu
Dintre toate clorații, sarea bertoleta găsește cel mai multaplicație largă. Se folosește la fabricarea coloranților, chibriturilor (fac o substanță combustibilă dintr-un cap de meci, materia primă este clorat de potasiu hidratat în conformitate cu TU 6-18-24-84), focuri de artificii, dezinfectanți, dioxid de clor. Datorită pericolului ridicat al compușilor cu clorat de potasiu, acestea nu sunt practic utilizate în fabricarea explozivilor în scopuri industriale și militare. Foarte rar, cloratul de potasiu este folosit ca exploziv inițial. Uneori folosite în pirotehnie, rezultatul este o formulă de flacără colorată. Anterior, sarea a fost folosită în medicină: soluții slabe ale acestei substanțe (KClO3) au fost folosite de ceva timp ca antiseptic pentru garglarea exterioară. Sarea la începutul secolului al XX-lea a fost folosită pentru obținerea oxigenului în laborator, dar din cauza pericolului de experimentare, acestea au fost întrerupte.
Obținerea cloratului de potasiu
Una dintre următoarele metode:prin clorurarea hidroxidului de potasiu, ca urmare a reacției de schimb de clorați cu alte săruri, prin oxidarea electrochimică în soluții apoase de cloruri metalice - sare bertoletă. Obținerea acesteia la scară industrială, efectuată mai des prin reacția disproporționării hipocloriturilor (săruri ale acidului hipoclor). Proces tehnologic în diferite moduri. Cel mai adesea se bazează pe reacția dintre cloratul de calciu și clorura de potasiu: Ca (ClO3) 2 + 2KCl → 2KClO3 + CaCl2. Apoi, sarea bertoletă rezultată din lichidul mamă este izolată prin cristalizare. Cloratul de potasiu este de asemenea obținut prin metoda Bertholl modificată în timpul electrolizei clorurii de potasiu: clorul format în timpul electrolizei interacționează cu hidroxidul de potasiu, hipocloritul de potasiu KCIO format apoi disproporționat în raport cu cloratul de potasiu KCI03 și clorura de potasiu inițială KCl.
Descompunere de clorat de potasiu
Se produce o temperatură de aproximativ 400 ° Сdescompunerea cloratului de potasiu Ca urmare, se eliberează oxigen și perclorat de potasiu: 4KCIO3 → KCI + 3KClO4. Următoarea etapă de descompunere are loc la o temperatură de la 550 până la 620 ° C: KCIO4 → 2O2 + KCl. Pe catalizatori (pot fi oxid de cupru, oxid de fier (III) Fe2O3 sau oxid de mangan (IV) MnO2) descompunerea are loc la o temperatură mai scăzută (de la 150 la 300 ° C) și într-o etapă: 2KClO3 → 2KCl + 302.
Măsuri de securitate
Бертолетова соль является неустойчивым o substanță chimică explozivă care poate exploda atunci când este amestecată, depozitată (de exemplu, în apropierea agenților de reducere pe același raft în laborator sau în aceeași zonă de depozitare), prin măcinare sau prin alte operații. O explozie poate duce la răni sau chiar la moarte. Prin urmare, atunci când se primește, se utilizează, se depozitează sau se transportă clorat de potasiu, trebuie respectate cerințele legii federale 116. Facilitățile în care sunt organizate aceste procese aparțin facilităților de producție periculoase.
