Kaliumchloraat

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie

Kaliumchloraat
Structuurformule en molecuulmodel
ionstructuur
Algemeen
Molecuulformule	K Cl O₃
IUPAC	kaliumchloraat
Andere namen	anforstan; Berthollet’s zout; fekabit ; kaliumoxymuriaat
Molmassa	122,55 g/mol
CAS-nummer	3811-04-9
EG/EINECS/ELINCS	223-289-7
PubChem	24187813
Beschrijving	witte oxiderende stof
Vergelijkbaar met	kaliumperchloraat, kaliumbromaat, kaliumjodaat, ammoniumchloraat, natriumchloraat
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
O', brandbevorderend; Xn, schadelijk; N, milieugevaarlijk
Risico (R) en veiligheid (S)	R-zinnen: R9, R22, R51/53 S-zinnen: S13, S16, S27, S61
Opslag	verwijderd houden van ontvlambare stoffen, hitte, vonken en open vlammen
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand	vast
Kleur	wit
Dichtheid	2,32 g/cm³
Smeltpunt	356 °C
Kookpunt	(decomp.) ~400 °C
Oplosbaarheid in water	73 g/L
Goed oplosbaar in	ethanol, water
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar)

Kaliumchloraat KClO₃ is een sterke oxidator en in staat veel zuurstof te leveren volgens de chemische reactie:

2 KClO₃ → 2 KCl + 3 O₂

[bewerk] Toepassingen

Het zout wordt gebruikt in pyrotechnische sassen. Het mengsel met poedersuiker of andere gepoederde brandstoffen is heel brandbaar maar niet explosief. Door het te kneden met vaseline in de verhouding 9:1 word het wel zeer explosief wanneer dit wordt geïnitieerd door een detonator.

[bewerk] Veiligheid

Het mengen van zwavel en kaliumchloraat levert potentieel gevaarlijke situaties door de vorming van zwavelzuur (H₂SO₄) aan de lucht. Zwavelzuur en kaliumchloraat zullen reageren tot chloorzuur (HClO₃) . Chloorzuur is een sterk zuur dat instabiel is boven de 30%. Het ontleedt tot dichloormonooxide (Cl₂O), wat spontaan explosief is, en het sterke zuur perchloorzuur (HClO₄) .

[bewerk] Bereiding

Kaliumchloraat kan eenvoudig door middel van elektrolyse worden bereid. Hiervoor is een goede anode nodig, die bestendig is tegen het agressieve milieu in de cel. Chloorgas is namelijk erg corrosief. Het beste goedkopere anodemateriaal is titanium gecoat met een zogehete 'mixed-metal oxide' coating, die vaak rutheniumoxide bevat. Verder is grafiet ook wel bruikbaar, maar dit geeft erg veel vervuiling in het elektrolyt. Het ideale anodemateriaal is platina, maar dat is erg duur. De kathode kan vrijwel van elk geleidend materiaal worden gemaakt, zolang er maar genoeg stroom blijft lopen wordt deze niet aangetast. De voeding moet minimaal 5 ampère kunnen leveren, en moet een uitgangsspanning van 5 volt hebben.

Wat er precies bij elektrolyse van een alkali-chloride-zout naar een chloraat-zout gebeurt is nog steeds niet helemaal bekend; de meest aannemelijke theorie lijkt deze:

aan de anode"

2Cl^- ==> Cl₂+2e

aan de kathode

2H₂O+2e ==> OH^- + H₂

daarna volgt een reactie tussen de stoffen die zich aan de anode en de kathode hebben gevormd.

OH^- + Cl₂ ==> ClO^- + H₂

daarna wordt het hypochloriet-ion (ClO^-) omgezet in het chloraat-ion, deze reactie vindt plaats in een zuur mileu maar de oplossing wordt basisch door de OH^--ion, daarom moet zoutzuur (pas op hierbij wordt uiterst giftig chloorgas gevormt) worden toegevoegt, de temperatuur moet minimaal 40 graden zijn wil deze reactie plaats vinden.