高氯酸

高氯酸

高氯酸(perchloric acid)又名過氯酸,無機化合物,六大無機強酸之一,氯的含氧酸。高氯酸是無色透明的發煙液體,在無機含氧酸中酸性最強。高氯酸可助燃,具強腐蝕性、強刺激性,可致人體灼傷。工業上用於高氯酸鹽的製備,人造金剛石提純,電影膠片製造,醫藥工業,電拋光工業,用於生產砂輪,除去碳粒雜質,還可用作氧化劑等。

基本信息

基本性質

物理性質

外觀與性狀:無水物為無色透明的發煙液體,加熱即猛烈爆炸(但市售恆沸高氯酸不混入可燃物則一般不會爆炸)

CAS:7601-90-3

MDL:MFCD00011325

SMILES:O[Cl](=O)(=O)=O

EINECS:231-512-4

熔點(℃):-122

相對密度(水=1):1.76

沸點(℃):130(爆炸)

分子式:HClO4

分子量:100.46

含量:優級純、分析純均在70~72%之間。

飽和蒸氣壓(kPa):2.00(14℃)

溶解性:與水混溶。

酸性:是目前已發現的無機含氧酸中酸性最強的酸。

化學性質

強氧化劑。與有機物、還原劑、易燃物如硫、磷等接觸或混合時有引起燃燒爆炸的危險。在室溫下分解,加熱則爆炸。無水物與水起猛烈作用而放熱。具有強氧化作用和腐蝕性。

化學反應

反應類型

1、高氯酸和鹼金屬、鹼土金屬劇烈反應,猛烈爆炸,生成大量白霧。

2、稀的高氯酸和鎂、鋁等活潑金屬快速反應,生成大量氣泡,放出大量熱。

3、木炭、硫磺和純度較高的高氯酸反應,立刻發生烯燒然後爆炸。

4、高氯酸能鐵、鉻、鎳、鋅等劇烈反應生成氧化物,還能將元素磷和硫分別氧化成磷酸和硫酸。

5、室溫時氧化活性很弱,與Zn、Al、Cr等都不反應,與Sn、Ti、V反應緩慢,但濃熱的高氯酸是強氧化劑可與大多數金屬包括金,銀髮生反應將他們氧化,生成對應的高氯酸鹽和水。濃熱的高氯酸是強氧化劑可與大多數金屬包括金,銀髮生反應將他們氧化,生成對應的“高價金屬高氯酸鹽”和水。

反應式

高氯酸高氯酸

高氯酸和五氧化二磷反應:2HClO+2PO→ClO+HPO

高氯酸和硫酸鋇反應:HClO+BaSO→Ba(HSO4)(ClO)

高氯酸和氫氧化鈉反應(放出大量熱):NaOH+HClO→NaClO+HO

高氯酸和氟氣劇烈反應(爆炸):2F+2HClO→2HF+2FClO+O

氫氧化鎂和高氯酸反應:Mg(OH)+2HClO→Mg(ClO)+2HO

氫氧化鋁和高氯酸反應:Al(OH)+3HClO→Al(ClO4)+3HO

高氯酸和氨水反應(放出大量熱):HClO+NH·HO→NHClO+HO

高氯酸和鹽酸反應(氧化還原反應):HClO+7HCl→4Cl+4HO

氫氧化鉀和高氯酸反應(放出大量熱):KOH+HClO→KClO(微溶)+HO

乳酸鈉和高氯酸反應:CHONa+HClO→CHO+NaClO(如果高氯酸比較多,有可能把乳酸的醇羥基氧化為羧基,即變成丙酮酸)。

基本用途

用於電鍍工業、電影膠片、人造金剛石工業、電拋光工業和醫藥工業。也用於生產砂輪除去碳粒雜質。用作強氧化劑。還用於生產煙花和炸藥。50%高氯酸用作丙烯腈聚合物的溶劑。是製造金屬高氯酸鹽的原料。可作化學分析試劑。

可作溶劑,例如可用作高效液相色譜以及丙烯腈聚合物的溶劑;作化學分析試劑,氧化劑,乾燥劑;可作原料,生產煙花,炸藥,金屬高鋁酸鹽;還可用於電鍍工業、電影膠片、人造金剛石工業、電拋光工業和醫藥工業。

使用注意事項

健康危害:該品有強烈腐蝕性。皮膚黏膜接觸、誤服或吸入後,引起強烈刺激症狀。

燃爆危險:該品助燃,具強腐蝕性、強刺激性,可致人體灼傷。

安全術語

1.切勿吸入蒸汽。

2.不慎與眼睛接觸後,請立即用大量清水沖洗並徵求醫生意見。

3.穿戴適當的防護服。

4.若發生事故或感不適,立即就醫(可能的話,出示其標籤)。

管制信息

該品根據《危險化學品安全管理條例》受公安部門管制。

急救措施

皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫。

眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。

吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。

食入:用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫。

消防措施

有害燃燒產物:氯化氫。

滅火方法:考慮到火場中可能存在有機物會引起爆炸,不可輕易接近。

滅火劑:霧狀水、泡沫、二氧化碳、砂土。

泄漏應急處理

應急處理:迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,並進行隔離,嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防毒服。不要直接接觸泄漏物。勿使泄漏物與有機物、還原劑、易燃物接觸。儘可能切斷泄漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。

小量泄漏:用砂土、乾燥石灰或蘇打灰混合。

大量泄漏:構築圍堤或挖坑收容。用泵轉移至槽車或專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。

操作注意事項

各氧化態氯酸的空間構型圖及其各電勢各氧化態氯酸的空間構型圖及其各電勢

操作注意事項:密閉操作,局部排風。操作儘可能機械化、自動化。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴過濾式防毒面具(全面罩)或自給式呼吸器,穿聚乙烯防毒服,戴防酸手套。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸菸。防止蒸氣泄漏到工作場所空氣中。避免與酸類、鹼類、胺類接觸。尤其要注意避免與水接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。禁止震動、撞擊和摩擦。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。稀釋或製備溶液時,應把酸加入水中,避免沸騰和飛濺。

儲存注意事項

儲存注意事項:儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。保持容器密封。應與酸類、鹼類、胺類等分開存放,切忌混儲。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。

製備

高氯酸鈉法將氯酸鈉在溶解槽內加水,通入蒸汽於45~50℃下溶解,使其飽和後加入氫氧化鋇除去鉻酸根等雜質,經壓濾,清液送去電解,製得高氯酸鈉。把高氯酸鈉加入反應器,再加入31%鹽酸(用量為理論量的110%~120%)進行複分解反應,生成高氯酸,過濾除去氯化鈉結晶,濾液經蒸發濃縮至高氯酸含量60%以上,製得工業高氯酸。其化學方程式為:

NaClO₃+H₂O→NaClO₄+H₂↑

NaClO₄+HCl→HClO₄+NaCl

工業上使用電解氯酸鈉的方法生產高氯酸鈉, 高氯酸可由高氯酸鈉和濃硫酸經複分解反應製備:

NaClO₄+H₂SO₄(濃)→NaHSO₄+HClO₄(易爆)

還有高氯酸鋇和硫酸反應過濾,以及用硝酸氧化氯酸銨都可製備高氯酸

上游原料:氯酸鈉、鹽酸

下游產品:高氯酸鋰、高氯酸、過氧化二異丙苯

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