Калия хлорат, бертолетова соль KClO3 - Описание реактивов - Реактивы - Каталог статей - Сайт сообщества пиротехников
Главная| Форум | Статьи| Каталог файлов
Фото| Сайты| Летопись сайта| Обратная связь| RSS

Категории каталога

Описание реактивов [10]
Описание реактивов, способов получения.

Форма входа

Приветствую Вас Гость!

Логин:
Пароль:

Наш опрос

Оцените сайт:
Всего ответов: 219

Статистика


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Главная » Статьи » Реактивы » Описание реактивов

Калия хлорат, бертолетова соль KClO3
Бертолетова соль, калия хлорат, хлорноватокислый калий, KClO3.

Калийная соль хлорноватой кислоты НСlO3. Используется как окислитель во многих пиротехнических составах. Представляет собой прозрачные кристаллы пластинчатой формы, реже бесцветные моноклинные призмы. При быстрой кристаллизации насыщенного раствора выпадают мелкие игольчатые кристаллы. Структурная формула представлена тремя атомами кислорода, связанными с атомом хлора ковалентной связью и атомом калия, связь которого с хлором имеет ионный характер.

null

Имеет следующий процентный состав: калий - 31,92% , хлор - 28,92%, кислород - 39,16% . Плотность кристалла – 2,344 г/см3, гравиметрическая плотность (порошок) – 2,1 – 2,25 г/см3. Молярная масса – 122,55 г/моль. Не гигроскопичен. Растворимость в воде: 0°C - 33 г/л, 10°C – 52 г/л , 20°C – 73 г/л, 25°C – 86 г/л , 30°C – 101 г/л , 40°C – 139 г/л, 60°C – 238 г/л , 80°C -376 г/л, 100°C – 562 г/л. Температура плавления чистого вещества – 356 °C. Температура разложения сильно зависит от наличия примесей и для чистого вещества составляет между 395 и 420°C. Примеси таких веществ как перекись марганца, окись меди, окись железа (Fe2O3), окись кремния (песок), окись хрома, хлорид калия сильно снижают температуру разложения хлората калия, тем самым повышая чувствительность составов. Тип примесей так же влияет на состав продуктов разложения (при нагреве без топлива):
4KClO3 – 3KClO4 + KCl , при дальнейшем нагреве – KClO4 – KCl + 2O2; либо -
2KClO3 – 2KCl = 3O2
Интересен так же тот факт, что разложение хлората калия имеет экзотермический характер (с выделением тепла), а разложение перхлората калия - эндотермический (с поглощением тепла). Это объясняется тем, что при окислении хлората в перхлорат (присоединение четвертого атома кислорода) идет процесс с выделением энергии. По этой причине не смотря на то, что у хлората меньше кислорода, чем у перхлората (39,16 против 46,2) составы на хлорате более энергичны (и более опасны) чем на перхлорате.
Впервые хлорат калия был получен в 1786 г. французским химиком Клодом Бертолле. Метод получения заключался в пропускании хлора через раствор гидроксида калия с выпадением кристаллов хлората. Он же случайно обнаружил и взрывчатые свойства хлората – когда растирал его в ступке, где на стенках осталась сера от предыдущих экспериментов. Современные методы получения заключаются либо в термическом разложении гипохлоритов, либо методом электролиза растворов хлоридов. Чаще всего гипохлорита натрия и хлорида натрия в виду хорошей растворимости солей натрия, с последующей реакцией обмена с хлоридом калия.
Работа с хлоратом калия требует осторожности. Данный химикат ядовит. Смертельная доза составляет от 2 до 30 г при попадании внутрь организма. Это обусловлено как наличием иона калия, так и иона хлората. Та же хлорат действует раздражающе на слизистые ротовой и носовой полостей, а так же на кожу. Поэтому работать необходимо в респираторе и перчатках. Признаки отравления - рвота, боли в желудке, поносы, темный цвет мочи, расстройство дыхания, головная боль, сердечная слабость, судороги, синюха лица и губ. Первое действие при отравлении: промывание желудка, рвотные, слабительные, мочегонные, кроме кислого и углекислого питья. Немедленно обратится к врачу.

Еще более опасным фактором в работе с бертолетовой солью является ее взрывоопасность в смесях с горючими веществами, а так же с нитратами. Не допускается смешивание сухих составов, особенно с активными горючими – серой, фосфором, сульфидом сурьмы, алюминием, магнием, и др. Так же нужно помнить о чувствительности составов, в которых применяется пылеобразные горючие, например сажа или даже древесная мука. При работе нужно так же избегать действия сильных кислот, при попадании которых на чистый хлорат протекает реакция с выделением окислов хлора в основном ClO2, который может произвольно взрываться уже при температуре в 60 °C. Он же поджигает горючее в смеси на основе хлората. Известен так называемый состав Кибальчича – смесь бертолетовой соли с сахаром, которая моментально воспламеняется при попадании серной кислоты. Не допускается контакт хлората со щелочными металлами, который заканчивается взрывом. Так же не следует использовать в составах смесь хлората с перманганатом калия (KMnO4 - марганцовка), такие составы крайне неустойчивы и сильно чувствительны к механическим нагрузкам. При работе с бертолетовой солью всегда нужно продумывать порядок смешивания компонентов – по возможности ее лучше вводить в последнюю очередь, тщательно перемешав остальные компоненты и увлажнив смесь этиловым спиртом. После работы все инструменты тщательно вымыть, в помещении провести влажную уборку.

О нитратах – отдельное слово. Смеси нитратов с хлоратами не допускаются по той причине, что во влажной среде может протекать реакция восстановления нитрата до аммиака (например, с магнием), который может реагировать с хлоратом калия с образованием хлората аммония NH4ClO3 – вещества чрезвычайно неустойчивого, склонного к самопроизвольному взрыву без каких либо причин. По этой же причин не допускается попадание даже частиц солей аммония в хлораты или смеси на их основе, в любом виде. Так же нужно избегать попадания нитрата меди в составы с хлоратами или их смешивание. Поэтому если и используется состав, где присутствуют нитраты, кроме выше перечисленных случаев, то нужно применять цементаторы не на водной основе и подумать о гидроизоляции изделий. 

В истории известно много случаев взрывов бертолетовой соли. Взрывались целые заводы, где ее производили. Достаточно вспомнить взрыв на заводе St. Helens United Alcali Co. в 1899 г. в городе Ливерпуль. Тогда из за нарушений техники безопасности (рабочий кинул окурок сигареты на деревянные рамки кристаллизаторов, на которых было немного хлората) произошел пожар и взрыв 156 тонн бертолетовой соли. От сильного пожара хлорат расплавился и рекой устремился по территории завода, сжигая и раскаляя до бела все на своем пути. По словам экспертов сам взрыв произошел вследствие падения с высоты фрагментов стен на расплавленный хлорат.

Категория: Описание реактивов | Добавил: Haron (30.08.2009)
Просмотров: 16769 | Комментарии: 2
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]