Bertoletov'un tuzu

Potasyum klorat nedir?

Klorik asidin potasyum tuzu (klor tarafından oluşturulan dört oksijen içeren asitten biri: hipoklorlu HC1, klorür-HClO2, klorik asit-HClO3 ve klorik-HClO4) yaygın olarak potasyum klorat olarak adlandırılır, formülünü KClO3 alır. Görünüşte bu tuz, suda hafifçe çözünen kristaller (renksiz, 100 cm3 suyun 20 ºC'sinde ancak 7,3 g tuz çözülür), ancak sıcaklık arttıkça çözünürlük de artar. Ünlü diğer isimlerinden biri Berthollet'in tuzudur. Maddenin molekül kütlesi 122.55 atomik kütle birimi, yoğunluk - 2.32 g / cm3'dür. Tuz, 356 ° C'de erir, yaklaşık 400 ° C'de ayrışır.

Berthollet Tuzunun Keşfi

İlk kez (1786'da) Fransız kimyager Claude Berthollet tarafından potasyum klorat elde edildi. Kloru konsantre bir sıcak potasyum hidroksit solüsyonu içerisinden geçirdi. Tuzun elde edildiği reaksiyon denklemi aşağıdaki gibidir: 3Cl2 + 6KOH → 5KCl + KClO3 + 3H20. Bu reaksiyon sonucunda, potasyum klorat beyaz bir çökelti olarak çökeltilir. Soğuk suda az çözünür olduğu için, çözelti soğutulduğunda kalan tuzlardan kolayca ayrılır. Keşfi üzerine, Berthollet tuzu tüm kloratların en yaygın ve yararlı ürünü olmuştur. Şu anda, KClO3 ticari olarak üretilmektedir.

Kimyasal özellikler

Berthollet tuzu güçlü bir oksitleyicidir. Konsantre hidroklorik asit (HC1) ile etkileşime girdiğinde, serbest klor açığa çıkar. Bu işlem, kimyasal reaksiyon denklemi ile tanımlanır: 6HCl + KClO3 → 3Cl ↑ + KCl + 3H2O. Tüm kloratlarda olduğu gibi bu madde de çok zehirlidir. Erimiş halde, KClO3 şiddetle yanmayı destekler. Kükürt, fosfor, şeker ve diğer organik maddeler gibi kolayca oksitlenebilir maddeler (indirgeme maddeleri) ile bir karışımda, potasyum klorat çarpma veya sürtünmeden patlar. Bu etkilere duyarlılık , amonyum tuzları ve bromatlar varlığında arttırılır. Potasyum kloratın oksalik asit ile dikkatli bir şekilde (60 ° C'ye ısıtılmasıyla) oksidasyonuyla klor dioksit elde edilir, işlem aşağıdaki reaksiyon denklemine göre ilerlenir: 2KClO3 + H2C2O4 → K2CO3 + CO2 + H2O + 2ClO2. Klor oksit, çeşitli malzemelerin ağartılması ve sterilizasyonu (hamur, un, vb.) Için kullanılır ve aynı zamanda kimya tesislerinden kanalizasyonun dekolmanı için kullanılabilir.

Potasyum klorat kullanımı

Tüm kloratların bertholets tuzu yaygın olarak kullanılır. Boyaların, kibritlerin (maç başındaki yanıcı maddeyi, hammadde TU 6-18-24-84'e göre nemlendirilmiş potasyum klorat yapmak), havai fişek, dezenfektan, klor dioksit üretiminde kullanılır . Bileşiklerin potasyum klorat ile olan yüksek tehlike nedeniyle, pratik olarak endüstriyel ve askeri amaçlı patlayıcıların imalatında kullanılmazlar. Çok nadiren, başlangıç patlayıcı olarak potasyum klorat kullanılır. Bazen piroteknikte kullanılır, bunun sonucunda renk alevli bileşimler alırlar. Daha önce tıp alanında tuz kullanıldı: Bu maddenin zayıf çözeltileri (KClO3) boğazın dışındaki gargara için antiseptik olarak bir süre kullanıldı. 20. yüzyılın başlarındaki tuz, laboratuarda oksijen üretmek için kullanıldı, ancak deneylerin tehlikesinden dolayı üretime son verildi.

Potasyum klorat elde etme

Aşağıdaki yöntemlerden biri: Kloratların diğer tuzlarla değiş tokuş reaksiyonu sonucu potasyum hidroksidin klorlanması, metal klorürlerin sulu solüsyonlarında elektrokimyasal oksidasyon - bertholets tuzu elde edilebilir. Endüstriyel bir ölçekte üretimi çoğunlukla orantısız hipokloritler (hipokloröz asit tuzları) reaksiyonu ile gerçekleştirilir. Teknolojik olarak süreç farklıdır. Çoğu zaman kalsiyum klorat ile potasyum klorür arasındaki reaksiyona dayanır: Ca (ClO3) 2 + 2KCl → 2KClO3 + CaCl2. Sonra ana likörden oluşan oluşan berthole tuzu, kristalleştirme yöntemi ile izole edilir. Potasyum klorat ayrıca potasyum klorür elektrolizinde modifiye Berthollet yöntemi ile üretilir: elektroliz sırasında oluşan klor potasyum hidroksit ile reaksiyona girer , oluşan potasyum hipoklorit KClO daha sonra potasyum klorat KClO3 ve ilk potasyum klorür KCl'ye orantızlaşır.

Potasyum kloratın ayrışması

Yaklaşık 400 ° C'lik bir sıcaklıkta bertholets tuzunun ayrışması oluşur. Sonuç olarak, oksijen ve potasyum perklorat salınır: 4KClO3 → KCl + 3KClO4. Ayrışmanın bir sonraki aşaması 550 ° C'den 620 ° C'ye kadar olan sıcaklıkta devam eder: KClO4 → 2O2 ↑ + KCl. Katalizörler (bunlar bakır oksit CuO, demir (III) oksit Fe2O3 veya manganez oksit (IV) MnO2 olabilir) üzerinde ayrışma daha düşük bir sıcaklıkta (150 ila 300 ° C) ve bir aşamada gerçekleşir: 2KClO3 → 2KCl + 3O2.

Güvenlik önlemleri

Berthollet tuzu, karıştırma, saklama (örneğin laboratuarda veya tek bir saklama odasındaki bir raftaki indirgeyicilerin yanında), öğütme veya diğer işlemlerle patlayabilen patlamaya dayanıklı kimyasal maddedir. Patlama sonucunda kişisel yaralanma veya ölümcül bir sonuç olabilir. Bu nedenle, potasyum klorat elde ederken, kullanırken, depolarken veya nakletirken, Federal Yasanın 116. gereklilikleri bu proseslerin düzenlendiği tesisler, tehlikeli üretim tesisleri ile ilgilidir.