Перхлорат калия

Впервые перхлорат калия получен в 1816 г. путем расплавления в реторте хлората калия в присутствии небольшого количества серной кислоты. Два года спустя   открыт метод по получению перхлората калия электролизом водного раствора хлората калия.

Перхлораты получили своё распространение сравнительно недавно. Со времени их открытия в начале XIX века и до настоящего времени эти соединения были просто названиями в обширных руководствах по неорганической химии, и даже профессора не были знакомы с их свойствами и возможными областями применения. В течение многих лет перхлорат калия производили только в США, поскольку данная соль непригодна для получения других перхлоратов, это задерживало изучение данных соединений.

Спецификация:

• Температура плавления около 610° C
• Молекулярная масса = 138,55
• Плотность = 2.5 г/см³
• Растворимость в воде, г/100 мл при 20° C = 18

При попадании в дыхательную систему вызывает кашель, боли в горле. При многократном воздействии на огранизм вещество может оказывать действие на кровь, приводя к образованию метгемоглобина.

Физические свойства

Перхлорат калия образует бесцветные кристаллы, которые при низких температурах имеют форму ромба, а при высоких — кубическую форму. Переход ромбической формы в кубическую происходит со значительным увеличением объема и поглощением тепла.

Точка перехода лежит в пределах 293 — 299,5° C. Переход ромбической формы в кубическую происходит со значительным увеличением объема и поглощением тепла. При медленной кристаллизации из горячего насыщенного раствора получаются хорошо выраженные кристаллы.

Растворимость KClO4 в воде при различных температурах

При нормальной температуре растворимость перхлората калия весьма незначительна, но быстро возрастает с температурой. Растворимость в органических растворителях. В органических растворителях перхлорат калия растворим весьма мало. При растворении 1 моля перхлората калия в 1800 мол. воды при 25° поглощается 12,115+0,050 кал/моль.

Теплота образования перхлората калия из элементов равна 113,5 кал/моль. Температура плавления перхлората калия лежит выше начальной точки разложения и равна 610 ±10°15в.

Химические свойства

Несмотря на большое содержание кислорода, перхлорат калия является еще более химически стойким соединением, чем хлорат калия. Если это обстоятельство еще не поддается объяснению с точки зрения химического строения, то оно легко может быть объяснено термохимически. Окисление хлората в перхлорат по уравнению:

KClO₄-T-0,5O₂=KClO₄,

происходит с выделением 17 кал/моль тепла, а в соответствии с этим разложение перхлората калия происходит с поглощением тепла. Сочетание высокой химической стойкости и малой гигроскопичности в весьма сильной степени снижает окислительную способность перхлората калия и повышает безопасность хранения взрывчатых, пиротехнических и других смесей, содержащих его.

При действии электроконде не а торного разряда перхлорат калия последовательно распадается по схеме:

KClO₄ -> KClO₃ -> KClO -> KCl,

при этом выделяющийся кислород превращается в озон.

Термическое разложение

Он сохраняет эту стойкость до весьма высоких температур, и выделение кислорода начинается при температуре выше, чем у хлоратов калия или натрия. По Вилярду и Смиту, его можно сушить вполне безопасно (без разложения) при 250°. По наблюдениям он частично разлагается при 390° — 311°. Перхлорат калия начинает разлагаться с выделением кислорода при температуре выше 400°. При применении чистого перхлората при 490° разложение еще очень слабое.

Получение: Перхлорат калия получают обменным разложением NaClO4 и КСl. Раствор, содержащий 600 г/л NaClO4, после фильтрации от механических примесей направляют в кристаллизатор, куда одно­временно подают раствор хлорида калия. Массу охлаждают не ниже 20 — 25° во избежание образования твердых растворов. Вы­ход перхлората калия составляет 95%. Кристаллы отделяют на центрифуге, высушивают до содержания 0,01 — 0,04% влаги и измельчают в дезинтеграторе. В готовом продукте содержится до 99,5% KClO4.

Применение:

Перхлорат калия входит в состав некоторых взрывчатых веществ.

Широко применяется в пиротехнике.

В фармакологии перхлорат калия — антитиреоидное средство. Применяют при средних и легких формах тиреотоксикоза. Тормозит накопление йода щитовидной железой.