Перхлорат аммония
Перхлорат аммония
| Перхлорат аммония | |||
|---|---|---|---|
|
|||
| Хим. формула | NH4ClO4 | ||
| Молярная масса | 117.4894 г/моль | ||
| Рег. номер CAS | 7790-98-9 | ||
| PubChem | 24639 | ||
| Рег. номер EINECS | 232-235-1 | ||
| SMILES |
[NH4+].[O-]Cl(=O)(=O)=O
|
||
| InChI |
1S/ClHO4.H3N/c2-1(3,4)5;/h(H,2,3,4,5);1H3
HHEFNVCDPLQQTP-UHFFFAOYSA-N
|
||
| RTECS | SC7520000 | ||
| Номер ООН | 1442 | ||
| ChemSpider | 23041 | ||
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
Перхлорат аммония (Аммоний хлорнокислый) — химическое соединение NH4ClO4. Аммониевая соль хлорной кислоты.
Как и другие перхлораты, является сильным окислителем.
Применяется в качестве окислителя в твёрдых ракетных топливах и компонента взрывчатых веществ.
Содержание
Физические свойства
Бесцветные кристаллы, при нормальных условиях кристаллизуется в ромбоэдрической форме. Плотность 1,95 г/см³. Выше 125 °C устойчива кубическая модификация. Хорошо растворим в воде — 20 г в 100 г воды при 25 °C.
При нагревании свыше 150 °C начинается разложение по автокаталитическому механизму, причем реакция самоподдерживающаяся экзотермическая, иногда такое разложение называют «горением перхлората аммония», такое слоистое горение происходит в чистом перхлорате аммония без добавок восстановителей.
Реакция завершается после распада примерно 30 % вещества, оставшаяся часть теряет способность к автокаталитическому разложению. Для восстановления свойств разложения остаток нужно перекристаллизовать. При нагреве свыше 600 °C разложение происходит до конца и не автокаталитически. Сильный нагрев может привести к взрыву.
Химические свойства
Реакция разложения происходит при 200°C:
- 4 NH4ClO4 ⟶ 2 Cl2 + 3 O2 + 8 H2O + 2 N2O
При температуре выше 300 °C разложение протекает так:
- 2 NH4ClO4 ⟶ Cl2 + O2 + 4 H2O + 2 NO
Получение
В лабораторных условиях получают из хлорной кислоты и гидрокарбоната аммония:
- HClO4 + NH4HCO3 ⟶ NH4ClO4 + CO2 + H2O
В промышленности получают обменной реакцией между перхлоратом натрия NaClO4 и солями аммония (например NH4Cl, (NH4)2SO4 или (NH4)2CO3.
Применение
Как и другие перхлораты, является сильным окислителем, что определяет его применение:
- в составе твёрдых ракетных топлив;
- в составе взрывчатых веществ;
- в составе пиротехнических смесей.
Безопасность
Перхлорат аммония слаботоксичен, LD50 для крыс около 2—4 г/кг, но имеются сведения, что хроническое отравление веществом неблагоприятно воздействует на щитовидную железу, вытесняя биогенный йод.
Производство перхлората аммония является опасным. 4 мая 1988 в городе Хендерсон, штат Невада в США на заводе компании «PEPCON» (Pacific Engineering Production Company of Nevada) по производству перхлората аммония произошёл пожар и серия мощных взрывов, в котором погибли 2 и пострадали примерно 372 человека. Убытки оценивались более чем в 100 млн. долларов. Крупнейший взрыв был зафиксирован лабораторией в Калифорнии как землетрясение силой до 3,5 баллов по шкале Рихтера. Причиной стали сварочные работы на складах предприятия, где хранилось более 4 тысяч тонн перхлората аммония.
Перхлорат аммония входит в состав многих твёрдых ракетных топлив, при горении которых образуется большое количество вредных и опасных для человека соединений, — хлор, оксиды азота, в том числе диоксины.