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氯酸鉀
無(wú)機氯酸鹽
氯酸鉀（英文名稱(chēng)：Potassium Chlorate，化學(xué)式：KClO?，又稱(chēng)貝托雷鹽），一種無(wú)機化合物，摩爾質(zhì)量為122.55 g/mol，常溫下是一種無(wú)色、有光澤的晶體或白色顆?；蚍勰?/span>，其本身無(wú)味但在分解時(shí)會(huì )產(chǎn)生刺激性氣味，在20 ℃時(shí)的密度為2.34 g/cm3，具有良好的非吸濕性。氯酸鉀可溶于純水和堿溶液，微溶于氨溶液，難溶于乙醇和甘油，不溶于丙酮。
基本信息
中文名
氯酸鉀
英文名
Potassium Chlorate
化學(xué)式
KClO?
相對分子質(zhì)量
122.55 g/mol
CAS編號
3811-04-9
外觀(guān)
無(wú)色、有光澤的晶體或白色顆?；蚍勰?/span>
熔點(diǎn)
368 °C
密度
20 ℃時(shí)為2.34 g/cm3
水溶性
可溶于水和堿溶液，微溶于氨溶液，難溶于乙醇和甘油，不溶于丙酮[6,7]；25 °C時(shí)在水中的溶解度為8.61 g/100 g且溶解度隨溫度升高而升高（幅度較大）
沸點(diǎn)
400 °C
EINECS號
223-289-7
氯酸鉀是一種極其不穩定的物質(zhì)，容易分解釋放氧氣，在酸性介質(zhì)中，氯酸鉀屬于強氧化劑，當氯酸鉀與碳、硫和某些物質(zhì)的混合物受到撞擊時(shí)容易發(fā)生爆炸，屬于易制爆品。
氯酸鉀本身有一定毒性，且燃燒會(huì )產(chǎn)生刺激性有毒煙霧，吸入和接觸都會(huì )對身體造成危害。
利用氯酸鉀易釋放氧氣的性質(zhì)廣泛用于實(shí)驗室制備氧氣，利用氯酸鉀的強氧化性，可用作直接滴定劑滴定V3?、Sn2?和Ti3?，同時(shí)也用于軍事炸藥，工業(yè)印染，農業(yè)肥料，日用煙火等方面。
發(fā)現歷史
貝爾托萊特通過(guò)將氯氣通入熱的氫氧化鉀水溶液中，結晶出大量鉀鹽，該鹽呈六角形，具有云母光澤。后來(lái)貝爾托萊為了驗證該鹽為含氧的氯鹽，將獲得的鉀鹽與木炭混合爆炸，檢測爆炸后產(chǎn)物發(fā)現僅剩下鉀鹽氯化物（KCl）。因此，驗證這種鹽屬于“含氧氯鉀鹽”。貝爾托萊考慮到氯酸鉀釋放氧氣的速度以及它與木炭混合爆炸時(shí)的光芒，猜測用這種鹽制備的粉末具有一定的特殊性，并在此之后進(jìn)行了一系列的試驗，在某個(gè)實(shí)驗中出現了災難性的致命爆炸。這一發(fā)現對于獲得更強大的火藥替代硝具有重要意義。
晶體結構
氯酸鉀晶體結構屬于單斜多面體，其中鉀被9個(gè)氧原子包圍，平均距離為2.94 ?。3個(gè)氧原子不對稱(chēng)地位于氯的周?chē)?，形成一個(gè)ClO?組。氯酸鉀晶體中原子的排列如下圖所示。同時(shí)氯酸鉀具有以c(001)為孿晶面形成孿晶的性質(zhì)。同時(shí)，氯酸鉀屬于雙軸晶體。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
氯酸鉀常溫下為無(wú)色、有光澤的晶體或白色顆?；蚍勰?/span>，其固體無(wú)氣味，口感清涼，具有咸味。氯酸鉀可溶于純水和堿溶液，微溶于氨溶液，難溶于乙醇和甘油，不溶于丙酮，25 °C時(shí)在水中的溶解度為8.61 g/100 g，且溶解度隨溫度升高而大幅度升高，在20 ℃時(shí)的密度為2.34 g/cm3，熔點(diǎn)為368 ℃，沸點(diǎn)為400 °C；20 °C時(shí)的折射率為1.440。
化學(xué)性質(zhì)
分解反應
氯酸鉀是一種極其不穩定的物質(zhì)，加熱至368 ℃左右時(shí)開(kāi)始熔化分解釋放氧氣，同時(shí)放出熱量（氯酸鹽具有分解時(shí)放熱的特性）隨著(zhù)溫度的增加，氧氣不斷放出，在溫度到達610 ℃時(shí)會(huì )完全分解，將所有氧轉換為氧氣。整個(gè)反應可用如下反應方程式表示：
復分解反應
氯酸鉀能和任何劑量、任何酸度的酸發(fā)生復分解反應獲得產(chǎn)物HClO?。
如氯酸鉀和弱酸氫氟硅酸發(fā)生反應。
氧化還原反應
氯酸鉀作為強氧化劑和磷、碳等還原劑混合，發(fā)生碰撞或摩擦會(huì )發(fā)生氧化還原反應，該反應過(guò)程劇烈，甚至會(huì )發(fā)生爆炸。
其他
氯酸鉀在和有機物混合，發(fā)生碰撞或摩擦時(shí)會(huì )燃燒，甚至發(fā)生爆炸。
氯酸鉀與乳糖的反應，反應機理為：
應用領(lǐng)域
軍事領(lǐng)域
利用氯酸鉀活潑的氧化性質(zhì)可以用于生產(chǎn)制備炸藥。
工業(yè)領(lǐng)域
農業(yè)領(lǐng)域
農業(yè)上用作除草劑。氯酸鉀可以誘導植物開(kāi)花。
氯酸鉀可以誘導龍眼開(kāi)花以解決龍眼隔年開(kāi)花的問(wèn)題，使種植者能夠在淡季收獲龍眼。
日用領(lǐng)域
煙花爆竹：利用氯酸鉀活潑的氧化性質(zhì)可以用于生產(chǎn)煙花爆竹。
氯酸鉀穩定的非吸濕鹽。這一性質(zhì)使以氯酸鉀為原料的煙火有十分優(yōu)良的防潮性能。氯酸鉀的出現代替了原本硝酸鉀以及硫和木炭和某些其他可燃材料混合的煙花原料。
但以氯酸鉀為原料的煙花爆竹化學(xué)穩定性差、機械感度高，極其容易產(chǎn)生安全隱患。世界各地許多國家已明令禁止使用氯酸鉀，如《英國爆炸物法》、《國務(wù)院辦公廳關(guān)于進(jìn)一步加強民用爆炸物品安全管理的通知》。
其他領(lǐng)域
利用氯酸鉀易于分解釋放大量氧氣的特性，通常作為實(shí)驗室制備氧氣的原料。
氯酸鉀是一種十分合適的氧化劑，可用作直接滴定劑滴定V3?、Sn2?和Ti3?。
安全事宜
危險性
圖示 |  |  |  |
圖意 | 氧化物 | 有刺激性 | 對水生生物毒性很大 |
GHS分類(lèi)：
H271：可能引起火災或爆炸；強氧化劑[危險氧化液體；氧化性固體]
H302：吞咽有害[警告急性毒性，口服]
H332：吸入有害[警告急性毒性，吸入]
H411：對水生生物有毒，影響長(cháng)期[對水生環(huán)境有害，長(cháng)期危害]
毒性
氯酸鉀的毒性如下表所示。
實(shí)驗生物體 | 攝入路線(xiàn) | 最低致死劑量 |
豚鼠 | 腹腔 | 1800 mg/kg |
大鼠 | 腹膜 | 1500 mg/kg |
狗 | 口腔 | 0.12 mg/kg |
人 | 口腔 | 1 mg/kg |
氯酸鉀對腎小管有毒性，攝入氯酸鉀可能會(huì )造成腎小管衰竭。
健康危害
氯酸鉀燃燒會(huì )產(chǎn)生刺激性有毒煙霧。人吸入后會(huì )刺激鼻腔和喉嚨，同時(shí)會(huì )刺激肺部和粘膜，出現咳嗽、窒息和意識喪失等癥狀。接觸時(shí)刺激皮膚和眼睛時(shí)，眼睛可能會(huì )出現瘙癢、流淚和發(fā)紅的癥狀，嚴重者可能會(huì )出現角膜損傷；皮膚可能會(huì )出現發(fā)紅、起泡、起皮和瘙癢等癥狀，長(cháng)時(shí)間接觸會(huì )出現潰瘍。攝入會(huì )導致腹痛、感到惡心、甚至感到虛脫。
儲存方式
氯酸鉀必須存放在干燥，且通風(fēng)良好的場(chǎng)所。同時(shí)，存放處需避免陽(yáng)光直射、遠離火源和熱源、可燃材料及會(huì )發(fā)生反應的材料——包括其他肥料、還原劑、金屬粉末、任何腐蝕性材料和有機材料。
如果將氯酸鉀與化肥、殺蟲(chóng)劑或其他化學(xué)物質(zhì)一起儲存，極易出現火災或爆炸。
防治措施
健康相關(guān)
為了避免吸入、皮膚滲透和攝入氯酸鉀對人體造成的慢性影響：
1.在需要使用氯酸鉀的工作中需要保持一個(gè)良好的通風(fēng)環(huán)境；
2.工作時(shí)做好個(gè)人防護需要佩戴安全眼鏡或護目鏡、聚氯乙烯手套、NIOSH/MSHA批準的防塵口罩/呼吸器、防透水靴子和工作服。（避免使用布或皮革材質(zhì)的防護裝備，以免與氯酸鉀發(fā)生反應產(chǎn)生意外危險）；
3.在進(jìn)行有關(guān)氯酸鉀的工作后，需要對手和臉部進(jìn)行清洗。
消防相關(guān)
氯酸鉀是一種強氧化劑和一種非?；顫姷奈镔|(zhì)，在加熱和與其他還原性物質(zhì)、酸、有機物混合時(shí)可能會(huì )發(fā)生爆炸危險。
在處理有關(guān)氯酸鉀的火災事故時(shí)，需要注意佩戴正壓自給式呼吸器（SCBA）和穿著(zhù)特定防護服避免氯酸鉀釋放出的有毒氯化物煙霧對身體的損害。
急救措施
1.若眼睛不小心接觸氯酸鉀，應立即分開(kāi)眼瞼用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗15分鐘；若有不適感，請立即送往醫院就醫。
2.若皮膚不小心接觸氯酸鉀，應立即用肥皂和水沖洗接觸處，若有不適感，請立即送往醫院就醫。
3.若不小心吸入氯酸鉀，應立即將人移至新鮮空氣處，必要時(shí)通過(guò)需要非循環(huán)呼吸面罩幫助患者輔助通氣或提供人工呼吸。
4.若不小心攝入氯酸鉀，需立即通過(guò)飲用肥皂或稀釋鹽水誘導嘔吐并立即前往醫院就醫。
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