Introduktion
Mens du studerede ilt i kemi, nåede du afsnittet "Producere ilt i laboratoriet ved at nedbryde uorganiske stoffer." "Nedbrydningen af vand, kaliumpermanganat, hydrogenperoxid, tunge oxider og nitrater af aktive metaller... så alt ser ud til at være klart. At få ilt fra bertholitsalt? Hvad er det for et dyr?!" - standard tankegang for hver elev, der ser dette afsnit i lærebogen. De underviser ikke i porcelænssalt i skolen, så det må man selv spørge ind til. I dag i denne artikel vil jeg forsøge at besvare så meget detaljeret som muligt spørgsmålet om, hvad Bertholet salt er.
navnets oprindelse
Først, lad os tale om dets navn. Salt er en separat klasse af uorganiske stoffer, hvis kemiske formel har følgende arrangement af elementer: Me-n- sur rest, hvor Me er et metal, sur rest er en sur rest, n er antallet af atomer (må ikke være til stede, hvis metallets valens er og syrerest er den samme). Syresten tages fra enhver uorganisk syre. Den kemiske formel for dette salt er KClO 3. Metallet, der er til stede i det, er kalium, hvilket betyder, at det er kalium. Kilden til ClO 3-resten er perchlorsyre HClO 3 . I alt er Bertholets salt kaliumsaltet af perchlorsyre. Det kaldes også kaliumchlorat, og adjektivet "bertoletova" tilskrives det på grund af navnet på dets opdagelse.
Opdagelseshistorie
Det blev først opnået i 1786 af den franske kemiker Claude Berthollet. Han førte klor gennem en varm, koncentreret opløsning af kaliumhydroxid (foto).
Bertholets salt: at opnå
Fremstillingen af chlorater industrielt (herunder bertholletsalt) er baseret på disproportioneringsreaktionen af hypochloritter, som opnås ved vekselvirkning af klor med alkaliske opløsninger. Udformningen af processen kan være anderledes: på grund af det faktum, at det mest tunge produkt er calciumhypochlorit, hvorfra blegemiddel fremstilles, er den mest almindelige proces implementeringen af en udvekslingsreaktion mellem calciumchlorat (det opnås ved opvarmning calciumhypoklorit) og kaliumchlorid (det krystalliserer fra moderluden). Kaliumchlorat kan også opnås ved hjælp af en modificeret Berthollet-metode ved membranfri elektrolyse af kaliumchlorid. Det resulterende klor og kaliumhydroxid reagerer straks. Produktet af deres reaktion er kaliumhypochlorit, som yderligere disproportioneres til det oprindelige kaliumchlorid og kaliumchlorat.
Kemiske egenskaber
Hvis opvarmningstemperaturen når 400 o C, sker der nedbrydning af bertholitsalt, hvorunder der frigives ilt og mellemliggende dannes kaliumperklorat. Med katalysatorer (manganoxid (4), jernoxid (3), kobberoxid osv.), bliver temperaturen, ved hvilken denne proces finder sted, meget lavere. Bertholletsalt og ammoniumsulfat kan reagere i en vandig alkoholopløsning og danne ammoniumchlorat.
Ansøgning
Blandinger af reduktionsmidler (phosphor, svovl, organiske forbindelser) og kaliumchlorat er eksplosive og følsomme over for stød og friktion (foto ovenfor). Følsomheden øges, hvis bromater og ammoniumsalte er til stede. På grund af deres høje følsomhed bruges sammensætninger, der indeholder Bertholletsalt, næsten aldrig til fremstilling af militære og industrielle sprængstoffer. Det bruges nogle gange i pyroteknik som en kilde til klor til sammensætninger med farvede flammer.
Det findes også i tændstikhoveder og kan meget sjældent være et igangsættende sprængstof (kloratpulver detonerede ledningen og var ristsammensætningen af Wehrmacht-håndgranater). Og i USSR er kaliumchlorat inkluderet i sikringen af molotov-cocktails tilberedt efter en speciel opskrift. Opløsninger af bertholletsalt blev tidligere nogle gange brugt som et svagt antiseptisk middel og ekstern medicinsk gurgle. I begyndelsen af det 20. århundrede blev bertholitsalt brugt til at fremstille ilt i laboratoriet. Men på grund af dens høje fare blev den ikke længere brugt. Det bruges også til at opnå chlordioxid i laboratoriet (reduktionsreaktionen af kaliumoxalatchlorat udføres, og svovlsyre tilsættes).
Konklusion
Nu ved du alt om porcelænssalt. Det kan være både nyttigt og ekstremt farligt for mennesker. Hvis du har tændstikker derhjemme, så observerer du hver dag en af anvendelserne af Berthollet salt i hverdagen.
Hvad er kaliumchlorat?
Kaliumsaltet af perchlorsyre (en af fire oxygenholdige syrer dannet af klor: hypoklor - HClO, klor - HClO2, hypochlor - HClO3 og perchlorsyre - HClO4) kaldes normalt kaliumchlorat, dens formel er KClO3. I udseende er dette salt krystaller (farveløse), som er svagt opløselige i vand (ved 20 ºC opløses kun 7,3 g salt i 100 cm3 vand), men med stigende temperatur øges opløseligheden. Dets andet kendte navn er Bertholet salt. Stoffets molekylmasse er 122,55 atommasseenheder, tæthed - 2,32 g/cm3. Salt smelter ved 356 ºС og nedbrydes ved cirka 400 ºС.
Opdagelse af Berthollets salt
For første gang (i 1786) blev kaliumchlorat opnået af den franske kemiker Claude Berthollet. Han ledte klor gennem en koncentreret varm opløsning af kaliumhydroxid. hvorved saltet blev opnået er som følger: 3Cl2 + 6KOH → 5KCl + KClO3 + 3H2O. Som et resultat af denne reaktion udfældes kaliumchlorat som et hvidt bundfald. Da det er lidt opløseligt i koldt vand, adskilles det let fra andre salte, når opløsningen afkøles. Siden dets opdagelse har Bertholet salt været det mest almindelige og nyttige produkt af alle chlorater. I øjeblikket produceres KClO3 i industriel skala.
Kemiske egenskaber
Bertholet salt er et stærkt oxidationsmiddel. Når det interagerer med koncentreret (HCl), frigives frit klor. Denne proces er beskrevet ved den kemiske reaktionsligning: 6HCl + KClO3 → 3Cl + KCl + 3 H2O. Som alle chlorater er dette stof meget giftigt. Når det er smeltet, understøtter KClO3 kraftigt forbrændingen. Når det blandes med let oxiderede stoffer (reduktionsmidler), såsom svovl, fosfor, sukker og andre organiske stoffer, eksploderer kaliumchlorat ved stød eller friktion. Følsomheden over for disse virkninger øges ved tilstedeværelse af bromater. Ved omhyggelig (opvarmning til 60 ºС) oxidation af kaliumchlorat med oxalsyre opnås chlordioxid, processen fortsætter i henhold til reaktionsligningen: 2KClO3 + H2C2O4 → K2CO3 + CO2 + H2O + 2ClO2. Kloroxid bruges til blegning og sterilisering af forskellige materialer (papirmasse, mel osv.), og kan også bruges til dephenolisering af kemiske anlæg.
Anvendelser af kaliumchlorat
Af alle kloraterne er Bertholet-salt det mest udbredte. Det bruges til fremstilling af farvestoffer, tændstikker (det brændbare stof i tændstikhovedet er lavet, råmaterialet er fugtet kaliumklorat i henhold til TU 6-18-24-84), fyrværkeri, desinfektionsmidler På grund af den høje fare for sammensætninger med kaliumchlorat, bruges de praktisk talt ikke til fremstilling af sprængstoffer til industrielle og militære formål. Meget sjældent bruges kaliumchlorat som et primersprængstof. Nogle gange brugt i pyroteknik er resultatet farvede flammesammensætninger. Tidligere blev salt brugt i medicin: svage opløsninger af dette stof (KClO3) blev brugt i nogen tid som et antiseptisk middel til ekstern gurgle. Salt blev brugt til at producere ilt i laboratoriet i begyndelsen af det 20. århundrede, men på grund af farerne ved forsøgene blev de indstillet.
Indhentning af kaliumchlorat
En af følgende metoder: chlorering af kaliumhydroxid, som et resultat af udvekslingsreaktionen af chlorater med andre salte, elektrokemisk oxidation i vandige opløsninger af metalchlorider - Bertholletsalt kan opnås. Dets produktion i industriel skala udføres ofte ved disproportionering af hypochloritter (salte af hypochlorsyrling). Teknologisk er processen designet på forskellige måder. Oftere er det baseret på reaktionen mellem calciumchlorat og kaliumchlorid: Ca(ClO3)2 + 2KCl → 2KClO3 + CaCl2. Derefter isoleres det resulterende Berthollet-salt ved krystallisation. Kaliumchlorat opnås også ved hjælp af en modificeret Berthollet-metode under elektrolyse, at det chlor, der dannes under elektrolyse, interagerer med det resulterende kaliumhypochlorit KClO og disproportionerer derefter til kaliumchlorat KClO3 og det oprindelige kaliumchlorid KCl.
Nedbrydning af kaliumchlorat
Ved en temperatur på cirka 400 ºС sker nedbrydning af Bertholletsalt. Som følge heraf frigives ilt og kaliumperchlorat: 4KClO3 → KCl + 3KClO4. Det næste trin af nedbrydning sker ved temperaturer fra 550 til 620 ºС: KClO4 → 2O2 + KCl. På katalysatorer (de kan være kobberoxid CuO, jern(III)oxid Fe2O3 eller mangan(IV)oxid MnO2) sker nedbrydning ved en lavere temperatur (fra 150 til 300 ºС) og i ét trin: 2KClO3 → 2KCl + 3O2.
Sikkerhedsforanstaltninger
Bertholletsalt er et ustabilt, eksplosivt kemikalie, der kan eksplodere, når det blandes, opbevares (for eksempel i nærheden af reduktionsmidler på samme hylde i et laboratorium eller i et lagerområde), knuses eller på anden måde håndteres. En eksplosion kan forårsage personskade eller endda død. Ved modtagelse, brug, opbevaring eller transport af kaliumchlorat skal kravene i føderal lov 116 derfor overholdes. De faciliteter, hvor disse processer er organiseret, er klassificeret som farlige produktionsfaciliteter.
Introduktion
Mens du studerede ilt i kemi, nåede du afsnittet "Producere ilt i laboratoriet ved at nedbryde uorganiske stoffer." "Nedbrydningen af vand, kaliumpermanganat, hydrogenperoxid, tunge oxider og nitrater af aktive metaller... så alt ser ud til at være klart. At få ilt fra bertholitsalt? Hvad er det for et dyr?!" - standard tankegang for hver elev, der ser dette afsnit i lærebogen. De underviser ikke i porcelænssalt i skolen, så det må man selv spørge ind til. I dag i denne artikel vil jeg forsøge at besvare så meget detaljeret som muligt spørgsmålet om, hvad Bertholet salt er.
navnets oprindelse
Først, lad os tale om dets navn. Salt er en separat klasse af uorganiske stoffer, hvis kemiske formel har følgende arrangement af elementer: Me-n- sur rest, hvor Me er et metal, sur rest er en sur rest, n er antallet af atomer (må ikke være til stede, hvis metallets valens er og syrerest er den samme). Syresten tages fra enhver uorganisk syre. Den kemiske formel for dette salt er KClO 3. Metallet, der er til stede i det, er kalium, hvilket betyder, at det er kalium. Kilden til ClO 3-resten er perchlorsyre HClO 3 . I alt er Bertholets salt kaliumsaltet af perchlorsyre. Det kaldes også kaliumchlorat, og adjektivet "bertoletova" tilskrives det på grund af navnet på dets opdagelse.
Opdagelseshistorie
Det blev først opnået i 1786 af den franske kemiker Claude Berthollet. Han førte klor gennem en varm, koncentreret opløsning af kaliumhydroxid (foto).
Bertholets salt: at opnå
Fremstillingen af chlorater industrielt (herunder bertholletsalt) er baseret på disproportioneringsreaktionen af hypochloritter, som opnås ved vekselvirkning af klor med alkaliske opløsninger. Udformningen af processen kan være anderledes: på grund af det faktum, at det mest tunge produkt er calciumhypochlorit, hvorfra blegemiddel fremstilles, er den mest almindelige proces implementeringen af en udvekslingsreaktion mellem calciumchlorat (det opnås ved opvarmning calciumhypoklorit) og kaliumchlorid (det krystalliserer fra moderluden). Kaliumchlorat kan også opnås ved hjælp af en modificeret Berthollet-metode ved membranfri elektrolyse af kaliumchlorid. Det resulterende klor og kaliumhydroxid reagerer straks. Produktet af deres reaktion er kaliumhypochlorit, som yderligere disproportioneres til det oprindelige kaliumchlorid og kaliumchlorat.
Kemiske egenskaber
Hvis opvarmningstemperaturen når 400 o C, sker der nedbrydning af bertholitsalt, hvorunder der frigives ilt og mellemliggende dannes kaliumperklorat. Med katalysatorer (manganoxid (4), jernoxid (3), kobberoxid osv.), bliver temperaturen, ved hvilken denne proces finder sted, meget lavere. Bertholletsalt og ammoniumsulfat kan reagere i en vandig alkoholopløsning og danne ammoniumchlorat.
Ansøgning
Blandinger af reduktionsmidler (phosphor, svovl, organiske forbindelser) og kaliumchlorat er eksplosive og følsomme over for stød og friktion (foto ovenfor). Følsomheden øges, hvis bromater og ammoniumsalte er til stede. På grund af deres høje følsomhed bruges sammensætninger, der indeholder Bertholletsalt, næsten aldrig til fremstilling af militære og industrielle sprængstoffer. Det bruges nogle gange i pyroteknik som en kilde til klor til sammensætninger med farvede flammer.
Det findes også i tændstikhoveder og kan meget sjældent være et igangsættende sprængstof (kloratpulver detonerede ledningen og var ristsammensætningen af Wehrmacht-håndgranater). Og i USSR er kaliumchlorat inkluderet i sikringen af molotov-cocktails tilberedt efter en speciel opskrift. Opløsninger af bertholletsalt blev tidligere nogle gange brugt som et svagt antiseptisk middel og ekstern medicinsk gurgle. I begyndelsen af det 20. århundrede blev bertholitsalt brugt til at fremstille ilt i laboratoriet. Men på grund af dens høje fare blev den ikke længere brugt. Det bruges også til at opnå chlordioxid i laboratoriet (reduktionsreaktionen af kaliumoxalatchlorat udføres, og svovlsyre tilsættes).
Konklusion
Nu ved du alt om porcelænssalt. Det kan være både nyttigt og ekstremt farligt for mennesker. Hvis du har tændstikker derhjemme, så observerer du hver dag en af anvendelserne af Berthollet salt i hverdagen.
Bertholet salt med dine egne hænder.
Denne note vil være interessant for de læsere, der ønsker at lave eller få kaliumchloridsalt alene derhjemme. Der er intet kompliceret i denne procedure, bortset fra at du skal nøje følge instruktionerne.
Nødvendige materialer til at lave dit eget salt
Før du forbereder det ønskede produkt, skal du forberede alt, hvad der er nødvendigt for dets produktion derhjemme. Her er en liste over nødvendige komponenter:
1) ti æsker med tændstikker, det anbefales at bruge "Plitspichprom" tændstikker, da de er bedst egnede med hensyn til deres komponenter;
2) en petriskål, eller en anden kemikaliekolbe, eller som en sidste udvej et unødvendigt glas og underkop, som du ikke har noget imod at smide i skraldespanden senere;
3) en kugle af tråd og et tyndt elastikbånd;
4) acetone.
Trin-for-trin instruktioner til fremstilling af dette salt
Vi tager alle tændstikkerne ud af æskerne, folder dem forsigtigt og jævnt med hovedet i den ene retning og binder dem så fast med tråde eller sætter en elastik på dem, det gør ikke noget, så længe tændstikkerne holdes fast. tæt sammen. Vi sænker den resulterende bundt tændstikker med svovlsiden i et glas og drukner dem i væske ved en temperatur tæt på hundrede grader, så tændstikkerne er helt under vand. Den er op til cirka syv centimeter høj.
Stil glasset med tændstikker og varmt vand i et varmt hjørne i en periode på op til fire timer. Når tiden er gået, hældes vandet fra glasset i en petriskål. Og så bruger vi en af de to metoder, alt efter hvilken der tiltaler os og er bedst egnet.
Første metode
Vi skal lade den opfundne opløsning stå et stykke tid, så den kan fordampe lidt, men vores kaliumchloratkrystaller er endnu ikke begyndt at dannes. Så bløder vi denne væske let i acetone, så den bliver bleg i koppen, og så giver vi opløsningen lidt tid til at stå. Efter nogen tid vil du se, at opløsningen har fået en gul farvetone, skjul den på et koldt sted, indtil der begynder at dannes farveløse krystaller i opløsningen, som er vores længe ventede stof. Fjern dem derfra gradvist og lad dem tørre.
Anden metode
Den næste metode går ud på at udvinde store mængder salt selv derhjemme. Det er nødvendigt at hælde væsken i en petriskål for at tørre og vente på, at den nødvendige mængde tørret stof vises, fyld den med H2O og fortsæt derefter i henhold til princippet om den første metode.
Bruger du et dusin æsker tændstikker, får du 9,5 g færdiglavet bertholletsalt. Prøv det, og du vil helt sikkert lykkes.
Det videnskabelige navn for bertholitsalt er kaliumchlorat. Dette stof har formlen KClO3. Kaliumchlorat blev først opnået af den franske kemiker Claude Louis Berthollet i 1786. Berthollet besluttede at sende klor ind i den opvarmede opløsning. Når opløsningen afkølede, faldt krystaller af kaliumchlorat til bunden af kolben.
Kaliumchlorat
Bertholletsalt er farveløse krystaller, der nedbrydes ved opvarmning. Først nedbrydes kaliumchlorat til perchlorat og kaliumchlorid, og ved højere opvarmning nedbrydes kaliumperchlorat til kaliumchlorid og oxygen.
Det er bemærkelsesværdigt, at tilsætning af katalysatorer (oxider af mangan, kobber, jern) til bertholletsalt reducerer dets nedbrydningstemperatur flere gange.
Brug af Berthollet salt
En anden industriel metode til fremstilling af bertholitsalt er elektrolyse af vandige opløsninger af kaliumchlorid. Der dannes først en blanding af kaliumhydroxid og klor på elektroderne, derefter dannes der kaliumhypoklorit af dem, hvorfra man til sidst får Bertholletsalt.
Claude Berthollet
Opfinderen af kaliumchlorat, Claude Berthollet, var læge og farmaceut. I sin fritid var han engageret i kemiske eksperimenter. Claude opnåede stor videnskabelig succes - i 1794 blev han udnævnt til professor ved to gymnasier i Paris.
Berthollet blev den første kemiker, der formåede at etablere sammensætningen af ammoniak, svovlbrinte, sumpgas og blåsyre. Han opfandt sølvfulminat og klorblegningsprocessen.
Berthollet arbejdede senere med spørgsmål om nationalt forsvar og fungerede som rådgiver for Napoleon. I slutningen af sin tjeneste grundlagde Claude en videnskabelig cirkel, som omfattede så berømte franske videnskabsmænd som Gay-Lussac, Laplace og Humboldt.