Бертолетова соль

Што такое хлорат калія?

Каліевай соль хлорноватой кіслаты (адна з чатырох кіслародзмяшчальных кіслот, адукаваных хлорам: хлорноватистая - HClO, хлорысты - HClO2, хлорноватая - HClO3 і хлоркавая - HClO4) прынята называць хлорат калія, яго формула - KClO3. Гэтая соль па вонкавым выглядзе ўяўляе сабой крышталі (бясколерныя), якія слаба раствараюцца ў вадзе (пры 20 º С у 100 см3 вады раствараецца усяго 7,3 г солі), але з павышэннем тэмпературы растваральнасць расце. Іншая яе вядомая назва - бертолетова соль. Малекулярная маса рэчыва складае 122,55 атамных адзінак масы, шчыльнасць - 2,32 г / см3. Соль плавіцца пры 356 ºС, раскладаецца прыкладна пры 400 ºС.

Адкрыццё бертолетовой солі

Упершыню (ў 1786 годзе) хлорат калія атрымаў французскі хімік Клод Бертолле. Ён прапускаў хлор праз канцэнтраваны гарачы раствор гідравокісу калія. Раўнанне рэакцыі, па якім была атрымана соль, выглядае наступным чынам: 3Cl2 + 6KOH → 5KCl + KClO3 + 3H2O. У выніку гэтай рэакцыі хлорат калія выпадае ў выглядзе белага асадка. Так як ён слаба раствараецца ў халоднай вадзе, то лёгка аддзяляецца ад астатніх соляў пры астуджэнні раствора. З моманту свайго адкрыцця бертолетова соль з'яўляўся найбольш распаўсюджаным і карысным прадуктам з усіх хлората. У цяперашні час KClO3 выпускаецца ў прамысловых маштабах.

хімічныя ўласцівасці

Бертолетова соль - моцны акісляльнік. Пры ўзаемадзеянні яе з канцэнтраванай салянай кіслатой (HCl) вылучаецца свабодны хлор. Гэты працэс апісваецца раўнаннем хімічнай рэакцыі: 6HCl + KClO3 → 3Cl ↑ + KCl + 3 H2O. Як і ўсе хлорат, гэта рэчыва моцна атрутна. У расплаўленым выглядзе KClO3 энергічна падтрымлівае гарэнне. У сумесі з лёгка акісляюцца рэчывы (адраджэнцам), такімі як сера, фосфар, цукар і іншыя арганічныя рэчывы хлорат калія выбухае ад удару ці трэння. Адчувальнасць да гэтых уздзеянняў ўзмацняецца ў прысутнасці соляў амонія і брамат. Пры асцярожным (награванне да 60 ºС) акісленні калію хлората з кіслатой шчаўевай атрымліваюць двухвокіс хлору, працэс працякае па раўнанні рэакцыі: 2KClO3 + H2C2O4 → K2CO3 + CO2 + H2O + 2ClO2. Вокіс хлору знаходзіць прымяненне пры адбельванні і стэрылізацыі розных матэрыялаў (папяровай масы, мукі і іншае), а таксама можа быць выкарыстана для обесфеноливания сцёкавых вод хімічных заводаў.

Прымяненне калію хлората

З усіх хлорат бертолетова соль знаходзіць самае шырокае прымяненне. Яна выкарыстоўваецца ў вытворчасці фарбавальнікаў, запалак (робяць гаручае рэчыва запалкавай галоўкі, сыравінай з'яўляецца увлажненный хлорат калія па ТУ 6-18-24-84), феерверкаў, сродкаў дэзінфекцыі, дыяксіду хлору. З-за высокай небяспекі саставаў з хлорат калія яны практычна не ўжываюцца ў вытворчасці выбуховых рэчываў для прамысловых і ваенных мэтаў. Вельмі рэдка хлорат калія ўжываецца ў якасці ініцыюе выбуховага рэчыва. Часам выкарыстоўваецца ў піратэхніцы, у выніку атрымліваюць цветнопламенные склады. Раней соль ўжывалі ў медыцыне: слабыя растворы гэтага рэчыва (KClO3) некаторы час ўжываліся як антысептык для вонкавага паласкання горла. Соль у пачатку 20 стагоддзя выкарыстоўвалі для атрымання кіслароду ў лабараторных умовах, але з-за небяспекі эксперыментаў яны былі спыненыя.

Атрыманне калію хлората

Адным з наступных спосабаў: хлараванне гідравокісу калія, у выніку абменнай рэакцыі хлорат з іншымі солямі, электрахімічным акісленнем ў водных растворах хларыдаў металаў - можа быць атрымана бертолетова соль. Атрыманне яе ў прамысловых маштабах часцей ажыццяўляюць па рэакцыі диспропорционирования гипохлоритов (соляў хлорноватистой кіслаты). Тэхналагічна працэс афармляюць па-рознаму. Часцей у яго аснове ляжыць рэакцыя паміж хлорат кальцыя і хларыдам калія: Ca (ClO3) 2 + 2KCl → 2KClO3 + CaCl2. Затым ўтварылася бертолетова соль з маткавага раствора вылучаецца метадам крышталізацыі. Таксама хлорат калія атрымліваюць па мадыфікаванага метадзе Бертолле пры электролізе хларыду калія: які ўтвараецца пры электролізе хлор ўзаемадзейнічае з калія гідраксідам, які ўтварыўся гипохлорит калія KClO диспропорционирует затым на калія хлорат KClO3 і зыходны калія хларыд KCl.

Разлажэнне хлората калію

Пры тэмпературы прыкладна 400 ºС адбываецца раскладанне бертолетовой солі. У выніку вылучаецца кісларод і перхлораты калія: 4KClO3 → KCl + 3KClO4. Наступная стадыя раскладання працякае пры тэмпературы ад 550 да 620 ºС: KClO4 → 2O2 ↑ + KCl. На каталізатарах (імі могуць быць аксід медзі CuO, аксід жалеза (III) Fe2O3 або аксід марганца (IV) MnO2) разлажэнне працякае пры больш нізкай тэмпературы (ад 150 да 300 ºС) і ў адну стадыю: 2KClO3 → 2KCl + 3O2.

меры бяспекі

Бертолетова соль з'яўляецца няўстойлівым выбуханебяспечным хімічным рэчывам, якое можа падарвацца пры мяшанні, захоўванні (напрыклад, побач з адраджэнцам на адной паліцы ў лабараторыі або ў адным складскім памяшканні), драбненні або іншых аперацыях. У выніку выбуху можа наступіць калецтва або нават рушыць услед смяротны зыход. Таму пры атрыманні, выкарыстанні, захоўванні або транспартоўцы хлората калія павінны выконвацца патрабаванні ФЗ 116. Аб'екты, на якіх арганізаваны гэтыя працэсы, ставяцца да небяспечных вытворчым аб'ектам.