Перхлорат калия - Potassium perchlorate

Перхлорат калия
Имена
	Другие имена Хлорат калия (VII); Хлорная кислота, калиевая соль; пероидин
Идентификаторы
Количество CAS	7778-74-7 ;
3D модель (JSmol )	Интерактивное изображение;
ЧЭМБЛ	ChEMBL1200696 ;
ChemSpider	22913 ;
ECHA InfoCard	100.029.011
Номер ЕС	231-912-9;
PubChem CID	516900;
Номер RTECS	SC9700000;
UNII	42255P5X4D ;
Номер ООН	1489
Панель управления CompTox (EPA)	DTXSID3047003 ;
	ИнЧИ InChI = 1S / ClHO4.K / c2-1 (3,4) 5; / ч (H, 2,3,4,5); / q; + 1 / p-1 Ключ: YLMGFJXSLBMXHK-UHFFFAOYSA-M ; InChI = 1 / ClHO4.K / c2-1 (3,4) 5; / ч (H, 2,3,4,5); / q; + 1 / p-1 Ключ: YLMGFJXSLBMXHK-REWHXWOFAB;
	Улыбки [K +]. [O-] Cl (= O) (= O) = O;
Свойства
Химическая формула	KClO4
Молярная масса	138,55 г / моль
Внешность	бесцветный / белый кристаллический порошок
Плотность	2,5239 г / см3
Температура плавления	610 ° С (1130 ° F, 883 К) ; разлагается от 400 ° C
Растворимость в воде	0,76 г / 100 мл (0 ° С); 1,5 г / 100 мл (25 ° С); 4,76 г / 100 мл (40 ° С); 21,08 г / 100 мл (100 ° С)
Продукт растворимости (Kзр)	1.05·10−2
Растворимость	незначительный в алкоголь; не растворим в эфир
Растворимость в этиловый спирт	47 мг / кг (0 ° С); 120 мг / кг (25 ° С)
Растворимость в ацетон	1,6 г / кг
Растворимость в этилацетат	15 мг / кг
Показатель преломления (пD)	1.4724
Структура
Кристальная структура	Ромбоэдрический
Термохимия
Теплоемкость (C)	111,35 Дж / моль · К
Стандартный моляр; энтропия (Sо298)	150,86 Дж / моль · К
Станд. Энтальпия; формирование (ΔжЧАС⦵298)	-433 кДж / моль
Свободная энергия Гиббса (Δжг˚)	-300,4 кДж / моль
Опасности
Паспорт безопасности	MSDS
Пиктограммы GHS
Сигнальное слово GHS	Опасность
Формулировки опасности GHS	H271, H302, H335
Меры предосторожности GHS	P220, P280
NFPA 704 (огненный алмаз)	0 1 1 OX
Родственные соединения
Другой анионы	Хлористый калий; Хлорат калия; Периодат калия
Другой катионы	Перхлорат аммония; Перхлорат натрия
	Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
	проверить (что ?)
	Ссылки на инфобоксы

Перхлорат калия неорганический поваренная соль с химической формулой K Cl О₄. Как и другие перхлораты эта соль сильная окислитель хотя обычно очень медленно реагирует с органическими веществами. Это, обычно получаемое в виде бесцветного кристаллического твердого вещества, является обычным окислителем, используемым в фейерверк, боеприпасы капсюли, взрывные капсюли, и используется по-разному в пропелленты, флеш-композиции, звезды и бенгальские огни. Он использовался как твердотопливная ракета пропеллент, хотя в этом приложении он в основном был заменен на более высокопроизводительный перхлорат аммония. KClO₄ имеет самый низкий растворимость из щелочной металл перхлораты (1,5 г в 100 мл воды при 25 ° C).^[1]

Производство

Перхлорат калия в кристаллической форме

Перхлорат калия получают промышленным способом путем обработки водного раствора перхлорат натрия с участием хлористый калий. В этой единственной реакции осаждения используется низкая растворимость KClO.₄, что примерно в 100 раз меньше растворимости NaClO₄ (209,6 г / 100 мл при 25 ° C).^[8]

Его также можно получить барботированием газообразного хлора через раствор хлората калия и гидроксида калия,^{[нужна цитата ]} и по реакции хлорная кислота с гидроксидом калия; однако он не используется широко из-за опасности хлорной кислоты.

Другой препарат включает электролиз раствора хлората калия, в результате чего KClO₄ образовываться и осаждаться на аноде. Эта процедура осложняется низкой растворимостью как хлората калия, так и перхлората калия, последний из которых может осаждаться на электродах и препятствовать прохождению тока.

Окислительные свойства

KClO₄ является окислителем в том смысле, что он экзотермически переносит кислород к горючий материалов, что значительно увеличивает скорость их горения по сравнению с воздуха. Таким образом, с глюкоза дает углекислый газ:

3 KClO₄ + C₆ЧАС₁₂О₆ → 6 H₂O + 6 CO₂ + 3 KCl

Превращение твердой глюкозы в горячий газообразный CO₂ лежит в основе взрывной силы этой и других подобных смесей. С участием сахар, KClO₄ дает слабое взрывчатое вещество при условии необходимого удержания. Иначе такие смеси просто дефлагрировать с интенсивным пурпурным пламенем, характерным для калий. Флэш-композиции, используемые в петарды обычно состоят из смеси алюминий порошок и перхлорат калия. Эта смесь, которую иногда называют вспышкой, также используется в наземных и воздушных фейерверках.

В качестве окислителя перхлорат калия можно безопасно использовать в присутствии сера, в то время как хлорат калия не можешь. Типична более высокая реакционная способность хлората - перхлораты кинетически более бедные окислители. Хлорат производит хлорная кислота, который очень нестабилен и может привести к преждевременному возгоранию состава. Соответственно, хлорная кислота достаточно устойчива.^[9]

При коммерческом использовании его смешивают в соотношении 50/50 с нитратом калия для создания Pyrodex. заменитель черного пороха, и когда он не сжимается в дульном заряжании огнестрельного оружия или в патроне, горит с достаточно медленной скоростью, чтобы исключить его из категории черный порошок как слабовзрывчатое, до «легковоспламеняющееся».

Использование лекарств

Перхлорат калия можно использовать как антитиреоид агент, используемый для лечения гипертиреоз, обычно в сочетании с другим лекарством. Это приложение использует одинаковый ионный радиус и гидрофильность перхлората и йодид.

Администрация известных зоб вещества также могут использоваться в качестве профилактики при снижении биопоглощения йода (будь то пищевые нерадиоактивные йод-127 или радиоактивный йод, радиоактивный йод - чаще всего йод-131, так как организм не может различить разные йода изотопы ).перхлорат ионами, обычным загрязнителем воды в США из-за аэрокосмическая промышленность, было показано, что снижает поглощение йода и, таким образом, классифицируется как зоб. Ионы перхлората являются конкурентным ингибитором процесса, посредством которого йодид активно депонируется в фолликулярных клетках щитовидной железы. Исследования с участием здоровых взрослых добровольцев показали, что при уровнях выше 0,007 миллиграмма на килограмм в день (мг / (кг · сут)) перхлорат начинает временно подавлять способность щитовидной железы поглощать йод из кровотока («ингибирование поглощения йода», таким образом, перхлорат известный гойтроген).^[10]Уменьшение пула йодидов перхлоратом имеет двойной эффект - снижение избыточного синтеза гормонов и гипертиреоза, с одной стороны, и снижение синтеза ингибиторов щитовидной железы и гипотиреоза, с другой. Перхлорат остается очень полезным в качестве однократной дозы в тестах, измеряющих выделение радиоактивного йода, накопленного в щитовидной железе в результате множества различных нарушений в дальнейшем метаболизме йодида в щитовидной железе.^[11]

Лечение тиреотоксикоза (включая болезнь Грейвса) 600-2000 мг перхлората калия (430-1400 мг перхлората) в день в течение нескольких месяцев и более когда-то было обычной практикой, особенно в Европе.^[10]^[12] и использование перхлората в более низких дозах для лечения триоидных заболеваний продолжается и по сей день.^[13] Хотя первоначально использовалось 400 мг перхлората калия, разделенных на четыре или пять дневных доз, и было обнаружено, что они эффективны, более высокие дозы были введены, когда было обнаружено, что 400 мг / сут не контролируют тиреотоксикоз у всех субъектов.^[10]^[11]

Современные схемы лечения тиреотоксикоз (включая болезнь Грейвса), когда пациент подвергается воздействию дополнительных источников йода, обычно включают 500 мг перхлората калия два раза в день в течение 18-40 дней.^[10]^[14]

Профилактика перхлоратсодержащей водой в концентрации 17 промилле, что соответствует индивидуальному потреблению 0,5 мг / (кг в сутки), если человек весит 70 кг и потребляет 2 литра воды в день, снижает исходное потребление радиоактивного йода на 67%.^[10] Это эквивалентно потреблению всего 35 мг ионов перхлората в день. В другом родственном исследовании испытуемые выпивали всего 1 литр перхлоратсодержащей воды в день с концентрацией 10 ppm, то есть ежедневно принимали 10 мг перхлорат-ионов, наблюдалось в среднем 38% -ное снижение поглощения йода.^[15]

Однако, когда среднее поглощение перхлората у рабочих перхлоратного завода, подвергшихся наибольшему воздействию, было оценено как приблизительно 0,5 мг / (кг в сутки), как в предыдущем абзаце, можно было бы ожидать снижения поглощения йода на 67%. Однако исследования рабочих, подвергшихся хроническому облучению, пока не выявили каких-либо нарушений функции щитовидной железы, в том числе поглощения йода.^[16] это вполне может быть связано с достаточным ежедневным воздействием или потреблением здорового йода-127 среди рабочих и коротким 8-часовым Биологический период полураспада перхлората в организме.^[10]

Следовательно, полностью блокировать поглощение йода-131 путем целенаправленного добавления перхлорат-ионов в водоснабжение населения, стремясь к дозировке 0,5 мг / (кг в день) или концентрации воды 17 ppm, было бы совершенно недостаточно для настоящего снижения поглощение радиоактивного йода. Концентрация перхлорат-иона в региональном водоснабжении должна быть намного выше, не менее 7,15 мг / кг массы тела в день или концентрация воды 250. промилле, предполагая, что люди пьют 2 литра воды в день, чтобы быть действительно полезным для населения в предотвращении биоаккумуляция при воздействии радиоактивного йода,^[10]^[14] независимо от наличия Йодат или Йодид наркотики.

Непрерывное распределение таблеток перхлората или добавление перхлората к водопроводу должно продолжаться не менее 80–90 дней, начиная сразу после обнаружения первоначального выброса радиоактивного йода, по прошествии 80–90 дней высвобожденного радиоактивного йода. 131 распался бы до менее чем 0,1% от своего первоначального количества, когда опасность биопоглощения йода-131 практически исчезла.^[17]

использованная литература

^ ^а ^б «Паспорт безопасности вещества перхлората калия». J.T. Бейкер. 2007-02-16. Получено 2007-12-10.
^ ^а ^б ^c ^d ^е «перхлорат калия». chemister.ru. Получено 14 апреля 2018.
^ "Константы произведения растворимости Ksp многих популярных солей в SolubilityOFthings".
^ Бененсон, Уолтер; Штёкер, Хорст. Справочник по физике. Springer. п.780. ISBN 978-0387952697.
^ ^а ^б ^c ^d Сигма-Олдрич Ко., Перхлорат калия. Проверено 27 мая 2014.
^ ^а ^б Перхлорат калия в Linstrom, Peter J .; Маллард, Уильям Г. (ред.); Веб-книга NIST Chemistry, стандартная справочная база данных NIST номер 69, Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсбург (Мэриленд), http://webbook.nist.gov (Дата обращения 27 мая 2014)
^ Зумдал, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд.. Компания Houghton Mifflin. п. A22. ISBN 978-0-618-94690-7.
^ Гельмут Фогт, Ян Балей, Джон Э. Беннетт, Питер Винцер, Саид Акбар Шейх, Патрицио Галлоне «Оксиды хлора и кислородные кислоты хлора» в Энциклопедия промышленной химии Ульмана 2002, Wiley-VCH, Weinheim. Дои:10.1002 / 14356007.a06_483
^ Greenwood, N. N .; Эрншоу, А. (1997). Химия элементов (2-е изд.), Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 0-7506-3365-4.
^ ^а ^б ^c ^d ^е ^ж ^г Greer, Monte A .; Гудман, Гей; Pleus, Ричард С .; Грир, Сьюзан Э. (2002). «Оценка воздействия на здоровье при загрязнении окружающей среды перхлоратами: доза-реакция для ингибирования поглощения тироидного радиоактивного йода людьми». Перспективы гигиены окружающей среды. 110 (9): 927–37. Дои:10.1289 / ehp.02110927. ЧВК 1240994. PMID 12204829.
^ ^а ^б Вольф, Дж (1998). «Перхлорат и щитовидная железа». Фармакологические обзоры. 50 (1): 89–105. PMID 9549759.
^ Барзилай, Д; Шейнфельд, М. (1966). «Смертельные осложнения после использования перхлората калия при тиреотоксикозе. Отчет о двух случаях и обзор литературы». Израильский журнал медицинских наук. 2 (4): 453–6. PMID 4290684.
^ Woenckhaus, U .; Гирлич, К. (2005). "Therapie und Prävention der Hyperthyreose" [Терапия и профилактика гипертиреоза]. Der Internist (на немецком). 46 (12): 1318–23. Дои:10.1007 / s00108-005-1508-4. PMID 16231171.
^ ^а ^б Bartalena, L .; Brogioni, S; Грассо, L; Bogazzi, F; Бурелли, А; Мартино, Э (1996). «Лечение тиреотоксикоза, вызванного амиодароном, сложная задача: результаты проспективного исследования». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма. 81 (8): 2930–3. Дои:10.1210 / jc.81.8.2930. PMID 8768854.
^ Lawrence, J. E .; Lamm, S. H .; Пино, С .; Richman, K .; Браверман, Л. Э. (2000). «Влияние кратковременных низких доз перхлората на различные аспекты функции щитовидной железы». Щитовидная железа. 10 (8): 659–63. Дои:10.1089/10507250050137734. PMID 11014310.
^ Ламм, Стивен Х .; Браверман, Льюис Э .; Ли, Фэн Сяо; Ричман, Кент; Пино, Сэм; Ховарт, Грегори (1999). «Состояние здоровья щитовидной железы рабочих перхлората аммония: перекрестное исследование гигиены труда». Журнал профессиональной и экологической медицины. 41 (4): 248–60. Дои:10.1097/00043764-199904000-00006. PMID 10224590.
^ «Ядерная химия: период полураспада и радиоактивное датирование - для чайников». Dummies.com. 2010-01-06. Получено 2013-01-21.