Chlorany i nadchlorany
Chlorany i nadchlorany, jako bardzo energiczne utleniacze o wysokiej zawartości tlenu, są bardzo przydatne każdemu chemikowi i pirotechnikowi. Stanowią główny składnik wielu silnych mieszanin pirotechnicznych, np. bardzo popularnego na zachodzie prochu błyskowego (KClO 4/Al 70/30). Problem stanowi ich mała dostępność oraz cena. Dlatego opcją może być zainwestowanie w domową "fabrykę" tych związków. Ich synteza jest dość prosta i nie wymaga wielkiej wiedzy chemicznej, jednak potrzebne są pewne ilości wyposażenia, duży wkład pracy i czas. Inwestycja w sprzęt jest jednorazowym wydatkiem i za jego pomocą można wyprodukować wiele kilogramów interesującego nas związku.
Metody syntezy
Istnieją dwie możliwości otrzymania chloranów:
- Synteza elektrolityczna - najbardziej ekonomiczna opcja, wymaga jednak najwięcej przygotowań, sprzętu i pracy
- Cieplny rozkład pochlorynów - metoda dla leniwych; potrzebny jest podchloryn sodu lub wapnia, który można znaleźć jako wybielacz bądź składnik śroków czystości
W przypadku nadchloranów mamy do dyspozycji trzy metody:
- Synteza elektrolityczna - jak poprzednio najbardziej ekonomiczna, ale wymaga wiele przygotowań i nie obejdzie się bez samodzielnego zrobienia elektrod, na początku potrzebne będzie też sporo odczynników. Ponieważ temat ten jest ściśle powiązany z syntezą elektrolityczną chloranów, będą omówione razem
- Cieplny rozkład chloranów - nieekonomiczna, ale bardzo prosta metoda. Jeśli masz dużo chloranu to jest to sposób dla ciebie
- Chemiczne utlenianie chloranów - metoda średnio trudna, która jednak jest nie do końca dopracowana i potrzebne są dość drogie surowce
Ogólne informacje - przeczytaj na początku!
Zanim zajmiesz się produkcją chloranów i nadchloranów musisz wiedzieć o niebezpieczeństwach z tym związanych. Poniżej tabela z najważniejszymi danymi dla czterech najczęściej produkowanych w opisany sposób substancji: chloranu potasu, chloranu baru, nadchloranu potasu i nadchloranu amonu.
| Właściwość | Chloran potasu | Chloran baru | Nadchloran potasu | Nadchloran amonu |
|---|
| Gęstość | 2,3 g/cm3 | 3,18 g/cm3 | 2,52 g/cm3 | 1,91 g/cm3 |
| Temp. topnienia | 368°C | odwodnienie @ 120°C | 400°C | >240°C rozkład |
| Temp. wrzenia | 400°C | 414°C rozkład | 610°C | --- |
| Rozpuszczalność w temp. pokojowej | 7 g/100 ml | 27,4 g/100 ml | 1,5 g/100 ml | 25 g/100 ml |
| Uwagi | --- | Toksyczny | Nietrujący | Niestabilny powyżej 65,6°C |
Jak widać chloran baru przedstawia pewne niebezpieczeństwo przy użytkowaniu w pirotechnice ze względu na swoją toksyczność.
Zagrożenia związane z chloranami
Nadchlorany są rzadziej stosowane od chloranów ze względu na koszt i trudność wytworzenia, chociaż że te pierwsze mają znacznie lepszą stabilność. Dlatego należy pamiętać o pewnych niebezpieczeństwach. Po pierwsze chloranów nie wolno mieszać z substancjami zawierającymi kwasy lub mających silnie kwaśny odczyn, np. siarką sublimowaną (która zawiera znaczne ilości tlenków kwasowych SO 2 i SO 3). Przy operowaniu roztworami tych związków należy zawsze pamiętać o tym, że roztwór powinien mieć lekko zasadowy odczyn. Chloranów (zwłaszcza chloranu baru i innych dobrze rozpuszczalnych w wodzie) nie należy też mieszać z solami amonu, gdyż może wtedy może powstać chloran amonu - bardzo niebezpieczny związek powodujący samoistne wybuchy. Wyjątek stanowi mieszanka chloranu potasu z chlorkiem amonu stosowana w świecach dymnych, którą można stosować. Sole amonu nigdy nie powinny być też obecne w elektrolizerach do produkcji chloranów, gdyż oprócz chloranu amonu może wytworzyć się niestabilny i wybuchowy chlorek azotu.
strony: [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]
|
