Бертолетова соль для чего используется
Соль техническая гост 2713 74
Хлорат калия либо бертолетовая соль – это неорганическое вещество. Такое название оно получило на честь своего первооткрывателя. Данная продукция имеет кристалловидную форму прозрачного цвета, иногда цвет бертолетовой соли может отличаться при наличии каких-либо примесей. Хлорат калия имеет горький, соленый привкус. В спирте данный вид соли технической практически не растворяется. При нагревании до 360 градусов продукт плавится, однако, не разлагаясь при этом. Бертолетовая соль при разложении начинает пениться и выделять теплоту. Этот процесс свидетельствует о том, что хлорат калия – взрывоопасное вещество.
В отличие от других видов технической соли бертолетовая соль считается токсичной. При взаимодействии с углем, фосфором и серой этот вид соли считается более опасным. При сильном ударе либо трении она может вспыхнуть. При симбиозе с органическими горючими веществами бертолетовая соль так же воспламеняется.
Соль техническая гост 271374 является одной фаворитом по легкости окисления. При вдыхании и заглатывании большого количества этого продукта можно получить сильнейшее острое отравление. Основной областью применения хлората калия считается пиротехника. Часто его используют для создания антисептических препаратов и для других медикаментов. При поставке этого неорганического вещества необходимо провести определенные обследования, которые дадут разрешение на использование. Для этого специалисты берут пробу 5% единиц материала и проводят экспертизу.
Как же добывается хлорат калия (бертолетовая соль)
В основном хлорат калия (бертолетовую соль) добывают в промышленных условиях. Для этого проводится реакция, основанная на взаимодействии хлора с различной щелочью. Так же существует еще один способ, который когда-то использовал первооткрыватель данного вида технической соли – Клод Бертолле. Модифицированный метод заключается в том, чтобы электролизе хлорида калия. Хлор и гидроксид калия взаимодействуют между собой в мощном симбиозе, тем самым создавая бертолетовую соль. При температуре свыше 400 градусов бертолетовая соль начинает разлагаться. Кроме того, существует реакция, при которой хлорат калия взаимодействует с сульфатом аммония. В результате этого взаимодействия образовывается хлорат аммония.
Бертолетовая соль практически не используется в производстве военных взрывчастых веществ. Это связано с тем, что этот продукт крайне чувствительный к ударам, к трению и т.д.
Где же используют хлорат калия (бертолетовая соль)
Хлорат калия (бертолетовая соль) может быть как опасной, так и полезной для человечества, если использовать ее правильно и соблюдать правил безопасности. Эту техническую соль гост 271374 используют в таких сферах:
— как антисептический препарат
— как лекарственный препарат для полоскания горла при ангине и других заболеваниях
Таким образом, можем сделать вывод, что хлорат калия либо бертолетовая соль является крайне опасным неорганическим продуктом. При пренебрежении правил безопасности можно получить много проблем со здоровьем. Такое вещество может быть, как полезным, так и опасным для человека. Это связано с высокой чувствительностью технической соли гост 271374 и взрывоопасностью.
Какие ассоциации приходят вам на ум от словосочетания «хлорат калия»? Если вы не химик, то, скорее всего – никаких. А словосочетание «бертолетова соль»? Уже ближе? Не знаю как для вас, а для меня бертолетка или же бертолетова соль была одним из самых любимых веществ, несмотря на предупреждения:
Что приводило детей в химию в мое время? Ну конечно же – внешняя сторона химических дисциплин – фейерверки, взрывчатые вещества, химические системы, стоящие в космических кораблях, бороздящих просторы космоса. Уже позже мы осознавали, что химия это не так зрелищно, и взрывам стоит не столько радоваться, сколько опасаться, хотя были и люди, которые проводили пиротехнические эксперименты у себя на кухне. Не всегда удачно. Иногда ценой пальцев и глаз…
Так что, на самом-то деле я не советовал бы никому заниматься подобными вещами самостоятельно, без наставников. Вряд ли найдется человек, которому не были дороги собственные пальцы, так что учтите, что бертолетова соль и другие взрывчатые составы отнюдь не игрушки.
Головки спичек также содержат небольшие количества бертолетовой соли, которая опять же применяется как окислитель. В составе спичечных головок также присутствует и топливо – сера (или сульфид сурьмы) и костяной клей, а также стеклянный порошок. На боках спичечного коробка опять же содержится стекло и красный фосфор. Когда мы чиркаем спичкой по коробку, по сути, повторяется процесс, описанный выше для химии пистона – первоначальный поджог фосфора из-за трения активирует распад бертолетовой соли, кислород ускоряет горение топлива в спичечной головке, после чего огонь перекидывается уже на дерево, из которого изготовлена спичка.
В течение определенного времени способность бертолетовой соли (или ее аналога – хлората лития LiClO3, который, хоть и стоит дороже, но из-за меньшей атомной массы лития может выделять больший объем кислорода на один килограмм препарата) высвобождать кислород позволяла применять это соединение в качестве химического «аккумулятора» кислорода. Для получения кислорода, там, где он был необходим – в больницах, на космических кораблях, подводных лодках или самолетах иногда применяли нагревание хлоратов. Такой подход позволял экономить массу и объемы – контейнер с хлоратом занимает меньше места и меньше весит, чем баллон со сжатым кислородом (да, кстати, несмотря на реакционную способность бертолетовой соли, и безопаснее баллона с кислородом).
Бертолетка
Открытие бертолетовой соли
Впервые (в 1786 году) хлорат калия получил французский химик Клод Бертолле. Он пропускал хлор через концентрированный горячий раствор гидроокиси калия. Уравнение реакции, по которому была получена соль, выглядит следующим образом: 3Cl2 + 6KOH 5KCl + KClO3 + 3H2O. В результате этой реакции хлорат калия выпадает в виде белого осадка. Так как он слабо растворяется в холодной воде, то легко отделяется от остальных солей при охлаждении раствора. С момента своего открытия бертолетова соль являлся наиболее распространенным и полезным продуктом из всех хлоратов. В настоящее время KClO3 выпускается в промышленных масштабах.
Бертолетова соль — сильный окислитель. При взаимодействии ее с концентрированной соляной кислотой (HCl) выделяется свободный хлор. Этот процесс описывается уравнением химической реакции: 6HCl + KClO3 3Cl + KCl + 3 H2O. Как и все хлораты, это вещество сильно ядовито. В расплавленном виде KClO3 энергично поддерживает горение. В смеси с легко окисляющимися веществами (восстановителями), такими как сера, фосфор, сахар и другие органические вещества хлорат калия взрывается от удара или трения. Чувствительность к этим воздействиям усиливается в присутствии солей аммония и броматов. При осторожном (нагревание до 60 С) окислении калия хлората с кислотой щавелевой получают двуокись хлора, процесс протекает по уравнению реакции: 2KClO3 + H2C2O4 K2CO3 + CO2 + H2O + 2ClO2. Окись хлора находит применение при отбеливании и стерилизации различных материалов (бумажной массы, муки и прочее), а также может быть использована для обесфеноливания сточных вод химических заводов.
Применение калия хлората
Из всех хлоратов бертолетова соль находит самое широкое применение. Она используется в производстве красителей, спичек (делают горючее вещество спичечной головки, сырьем является увлажненный хлорат калия по ТУ 6-18-24-84), фейерверков, дезинфицирующих средств, диоксида хлора. Из-за высокой опасности составов с хлоратом калия они практически не применяются в производстве взрывчатых веществ для промышленных и военных целей. Очень редко хлорат калия применяется в качестве инициирующего взрывчатого вещества. Иногда используется в пиротехнике, в результате получают цветнопламенные составы. Раньше соль применяли в медицине: слабые растворы этого вещества (KClO3) некоторое время применялись как антисептик для наружного полоскания горла. Соль в начале 20 века использовали для получения кислорода в лабораторных условиях, но из-за опасности экспериментов они были прекращены.
Получение калия хлората
Одним из следующих способов: хлорированием гидроокиси калия, в результате обменной реакции хлоратов с другими солями, электрохимическим окислением в водных растворах хлоридов металлов — может быть получена бертолетова соль. Получение ее в промышленных масштабах чаще осуществляют по реакции диспропорционирования гипохлоритов (солей хлорноватистой кислоты). Технологически процесс оформляют по-разному. Чаще в его основе лежит реакция между хлоратом кальция и хлоридом калия: Ca(ClO3)2 + 2KCl 2KClO3 + CaCl2. Затем образовавшаяся бертолетова соль из маточного раствора выделяется методом кристаллизации. Также хлорат калия получают по модифицированному методу Бертолле при электролизе хлорида калия: образующийся при электролизе хлор взаимодействует с калия гидроксидом, образовавшийся гипохлорит калия KClO диспропорционирует затем на калия хлорат KClO3 и исходный калия хлорид KCl.
Разложение хлората калия
При температуре примерно 400 С происходит разложение бертолетовой соли. В результате выделяется кислород и перхлорат калия: 4KClO3 KCl + 3KClO4. Следующая стадия разложения протекает при температуре от 550 до 620 С: KClO4 2O2 + KCl. На катализаторах (ими могут быть оксид меди CuO, оксид железа (III) Fe2O3 или оксид марганца (IV) MnO2) разложение протекает при более низкой температуре (от 150 до 300 С) и в одну стадию: 2KClO3 2KCl + 3O2.
Бертолетова соль является неустойчивым взрывоопасным химическим веществом, которое может взорваться при перемешивании, хранении (например, рядом с восстановителями на одной полке в лаборатории или в одном складском помещении), измельчении или других операциях. В результате взрыва может наступить увечье или даже последовать летальный исход. Поэтому при получении, использовании, хранении или транспортировке хлората калия должны соблюдаться требования ФЗ 116. Объекты, на которых организованы эти процессы, относятся к опасным производственным объектам.
P.S. Вы спросите, а зачем оно вам нужно, ведь этот реагент в школе не применяется. Отвечаю: для общего развития, чтобы не окуклиться внутри школьной программы окончательно.
Юрий Никулин, «Почти серьёзно»,
www.modernlib.ru/books/nikulin_yuriy/pochti_serezno/read
Прокомментируйте!
Выскажите Ваше мнение:
Вакансии для учителей
Пособие-репетитор по химии
Продолжение. Cм. в № 22/2005; 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 15, 16, 18, 22/2006;
3, 4, 7, 10, 11, 21/2007;
2, 7, 11, 18, 19, 21/2008;
1, 3/2009
10-й класс (первый год обучения)
Галогены и их важнейшие соединения
1. Положение в таблице Д.И.Менделеева, строение атома.
2. Происхождение названий.
3. Физические свойства.
4. Химические свойства (на примере хлора).
5. Нахождение в природе.
6. Основные методы получения (на примере хлора).
7. Хлороводород и хлориды.
8. Kислородсодержащие кислоты хлора и их соли.
Cl: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 3d 0 (валентность I),
Cl*: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 3d 1 (валентность III),
Cl**: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 3d 2 (валентность V),
Cl***: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3 3d 3 (валентность VII).
Галогены являются типичными неметаллами, проявляют окислительные свойства. Степень окисления галогенов в соединениях с металлами и водородом –1; во всех кислородсодержащих соединениях галогены (кроме фтора) проявляют степени окисления +1, +3, +5, +7, например:
Вниз по подгруппе изменяется агрегатное состояние галогенов, уменьшается растворимость в воде, увеличивается радиус атома, уменьшаются электроотрицательность, неметаллические свойства и окислительная способность (фтор – самый сильный окислитель). Для соединений галогенов: от Cl – к I – увеличивается восстановительная способность галогенид-ионов. В ряду бескислородных и кислородсодержащих кислот происходит усиление кислотных свойств:
Название фтора произошло от греческого слова – разрушающий, поскольку плавиковая кислота, из которой пытались получить фтор, разъедает стекло. Хлор получил свое название благодаря окраске от греческого слова
– желто-зеленый – цвет увядающей листвы. Бром назван по запаху жидкого брома от греческого слова
– зловонный. Название йода произошло от греческого слова
– фиолетовый – по цвету парообразного йода. Радиоактивный астат назван от греческого слова
– неустойчивый.
По ф и з и ч е с к и м с в о й с т в а м фтор – трудносжижаемый газ светло-зеленого цвета, хлор – легко сжижающийся газ желто-зеленого цвета, бром – тяжелая жидкость красно-бурого цвета, йод – твердое кристаллическое вещество темно-фиолетового цвета с металлическим блеском, легко подвергается возгонке (сублимации). Все галогены, кроме йода, обладают резким удушливым запахом, токсичны.
Х и м и ч е с к и е с в о й с т в а
Все галогены проявляют высокую химическую активность, которая уменьшается при переходе от фтора к йоду. Химические свойства галогенов рассмотрим на примере хлора:
(F2 – со взрывом; Br2, I2 – на свету и при повышенной температуре.)
2Fe + 3Cl2 2FeCl3.
N2 + Cl2 реакция не идет.
LiveInternetLiveInternet
—Поиск по дневнику
—Подписка по e-mail
—Статистика
2.2. Бертолетовый кошмар
Оригинал сообщения
Тот день 12 мая 1899 г. не предвещал для жителей Сент-Галенса близ Ливерпуля ничего плохого, но случилось непредвиденное…
Каким-то образом искра от бочки, которую закатывали в цех, попала на сухую деревянную раму кристаллизатора, пропитанную бертолетовой солью. Мгновенно вспыхнуло пламя и уже через несколько минут 156 т драгоценного продукта оказалось во власти стихии.
Бушующий огонь охватил всё здание завода. Невероятный жар вызвал разложение бертолетовой соли, расплавленные потоки которой сжигали всё на своём пути. От выделившегося кислорода заводские постройки раскалились добела и больше напоминали пылающую доменную печь. Огромное пламя высотой свыше 200 м с рёвом уносилось в чёрное небо. Мгновенно, как спички, сгорели большие передвижные подъёмные краны…
От страшного удара земля всколыхнулась как при землетрясении. К несчастью, вагоны, проходившего вдалеке пассажирского поезда, сошли с рельс, что ещё больше усугубило катастрофу…
А как всё хорошо начиналось… В 70-е годы XVIII в. французские химики и близкие друзья Антуан Лавуазье (1743-1794) и Клод Бертолле (1748-1822) изобрели взрывчатую смесь на основе ими же открытого хлората калия (1785) и организовали её производство. Соль скромно назвали «бертолетовой».
Судьба дважды спасала этих великих изобретателей от верной смерти во время грандиозных взрывов на подшефных бертолетовых заводах. Однако А. Лавуазье решил рискнуть третий раз и в ущерб химии занялся большой политикой, а вскоре (1794) был казнён якобинцами.
По сравнению с аналогичным порохом на калийной селитре этот состав имеет почти в два раза более высокий потенциал и значительно превосходит его по силе взрывного действия.
В присутствии восстановителей (ЗЪ^Зз, А5Э§2, А52§з,Си28, С, 8, Р, М§, 8Ь, 7.п и других), а также многих органических веществ, хлорат калия взрывается от трения или удара (сост. 35-38).
К. Бертолле со своим учеником М. Бертло добился снаряжения французских торпед и гранат смесью бертолетовой соли с серой (сост. 35), хотя история сохранила для нас этот взрывчатый состав как «смесь Матюкевича». Скорость его детонации составляет 1,6 км/с.
Лучше понять ощущение авторов Вы сможете, осторожно растирая смесь 1 г хлората калия и 0,5 г черенковой серы в ступке. Предупреждаю, что этот опыт не для слабонервных, так как вся процедура сопровождается канонадой выстрелов. Проводить его следует под тягой и в защитной маске. Не рекомендую увеличивать загрузку, чтобы эффект из аку-стического не превратиться в какой-нибудь другой. Ли да Матюкевич!
Знаменитые «спички Бертолле» представляли собой сцементированную смесь бертолетовой соли и серы на деревянных палочках. Они зажигались прикосновением к прилагаемому в комплекте асбесту, пропитанному концентрированной серной кислотой. Представляю, как носить такие спички в заднем кармане брюк.
Смеси хлората калия с желтой кровяной солью К4ре(С1Ч)б (сост. 39) или роданидом калия К8СМ (сост. 40) в свое время применялись в качестве минных и скальных ВВ большой мощности, но отличались повышенной взрывоопасностью.
Разработанные в короткий срок хлоратные пороха Горели, Поля, Гаффенеггера, Гана, как и самого Бертолле, по баллистическим характеристикам не удовлетворяли артиллерийским требованиям из-за очень высокой скорости горения и чрезмерно развиваемого давления в орудии. Высокая чувствительность к удару ограничивала их применение в горнорудном деле.
Вместе с тем, хлоратные пороха широко применялись на калийных карьерах в Германии.
Применение в подобных составах древесной пыли позволяет повысить скорость детонации до 2,6 км/с (сост. 45), а жидких углеводородов, например, керосина-до 3,6 км/с (хлоратит-3, сост. 46).
На уровне хлоратита-3 надёжно работает ещё одно популярное «топливное ВВ», содержащее вазелин (сост. 47). Несмотря на простоту приготовления (достаточно перемешать компоненты в пластиковом мешке) и приличные детонационные характеристики, его применение ограничено относительно низкой живучестью (в жаркое время года, как правило, несколько суток). Для надёжной детонации это ВВ помещают в жёсткий контейнер.
Более стабильно при хранении хлоратное топливное ВВ с добавлением воска (сост. 48), которое иногда за внешнее сходство называют «пластиковой хлоратной взрывчаткой». Эта несложная композиция имеет относительную плотность 1,3, поэтому быстро тонет в воде, не боится длительного контакта с ней, а по бризантным качествам не уступает многим известным ВВ.
Для её приготовления воск и вазелин растворяют в бензине и /|\ этой жидкостью пропитывают измельчённую бертолетову соль. Размешивают массу до однородного состояния и оставляют на некоторое время на воздухе для испарения растворителя.
По консистенции это топливное ВВ слегка напоминает пластилин. К сожалению, больше оно ничем его не напоминает.
В 1881 г. запатентован взрывчатый состав рэкарок, получаемый пропиткой хлората калия в хлопчатобумажных мешках нитробензолом либо раствором каменноугольной смолы в сероуглероде. Более 100000 кг этого вещества было использовано для взрыва знаменитого Нью-Йоркского рифа.
Прославленный английский «Прометей» Г. Шпренгеля (1871) представлял собой прессованную смесь хлората калия с двуокисью марганца, пропитанную непосредственно перед употреблением «коктейлем» из нитробензола, скипидара и нефти. Это ВВ во Франции нашло применение под названием «0№3» (сост. 49).
Эти ВВ по мощности эквивалентны динамитам, но более устойчивы к удару и не боятся действия холода. Взрываются они от капсюля-детонатора. Вещество Стритта «0№2» (сост. 52) имеет взрывной потенциал 5920 т/м и среднюю скорость детонации 2,75 км/с.
Шеддиты, изготовленные на хлорате натрия, обладают большей мощностью (1*