Калий хлорат (калий хлорноватокислый, Бертоллетова соль)
Хлорат калия, бертолетова соль, калий хлорноватокислый, ХК.
Формула:
KClO3
Применение:
В настоящее время применение хлората калия ограничивается составами цветного дыма, спичками и терочными составами.
Калий хлорат в пиротехнике используется как окислитель в дымах (в первую очередь цветных), ударных и терочных составах.
Характеристики:
Впервые был получен Бертолле в 1786 г.
Получение:
- электролизом раствора хлорида калия на угольных электродах в присутствии бихромата калия;
- хлорированием нагретого водного раствора гашеной извести.
Полученный хлорат кальция сливают с раствором хлорида калия, после чего выпадают кристаллы хлората калия.
Один из самых активных окислителей в пиротехнике.
Многие составы на основе хлората калия чувствительны к трению и удару. Смеси, содержащие неочищенную серу или примеси кислот, склонны к самовоспламенению, поэтому составы с хлоратом калия часто содержат вещества, нейтрализующие кислоту (например, мел).
Отечественной промышленностью выпускался увлажненный водой на 7% кристаллический высокочистый продукт с низким содержание броматов (0,008%), которые влияют на чуствительность составов. Однако сейчас производство закрыто, и доступен только импортный не увлаженный порошок с содержанием броматов 0,05%, обращаться с которым нужно крайне осторожно!
| Внешний вид | Бесцветные кристаллы. |
|---|---|
| Молярная масса | 122,55 г/моль |
| Плотность | 2,33 г/см3 |
| Гигроскопичность | Не гигроскопичен (гигроскопическая точка – 97,7%). |
| Температура перехода из моноклинной в ромбическую систему | 255 °С |
| Температура плавления | t пл. 356 °С (по другим данным, 368 °С) |
| Разложение | Начинает разлагаться при 400°С до перхлората калия с выделением кислорода. Расплав взрывоопасен. Медленно разлагается под действием УФ-излучения до хлорита калия, хлорида калия и кислорода. Катализаторы разложения:
|
| Температура вспышки | 467 °С (с 5-секундной задержкой) |
| Теплота образования | -398,2 кДж/моль |
| Теплоёмкость | При 300K 829 Дж/(кг·К) |
| Теплопроводность | 0,62 Вт/(м·К) |
| Совместимость | Не совместим с солями аммония, т.к. в присутствии влаги образуется малостабильный хлорат аммония, склонный к самовоспламенению (в США подобные составы запрещены законодательно). |
| Токсичность | Токсичен. Летальная доза для человека более 50 мг/кг. |
Под действием кислот отщепляет взрывоопасный диоксид хлора, в присутствии которого многие органические материалы самовоспламеняются.
Обладает низкой температурой разложения, составы на его основе имеют пониженные температуры воспламенения.
В смеси с фосфором в сухом виде взрывается даже при минимальном сжатии.
Не рекомендуется использование хлората калия вместе с металлами типа магния и алюминия из-за высокой чувствительности и активности таких смесей.
Нельзя допускать растирания составов на его основе в сухом виде. Необходима осторожность при смешивании с серосодержащими веществами.
Растворимость в воде при соответствующей температуре:
| T, °C | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 80 | 100 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Растворимость, г /100 г воды. | 3,3 | 5,0 | 7,4 | 10,2 | 14,5 | 19,7 | 26,0 | 39,0 | 56, |