Ammoniumperchloraat

Ammoniumperchloraat is 'n sout van ammonium en perchloorsuur met die formule NH₄ClO₄.

Eienskappe

Algemeen
Naam	Ammoniumperchloraat
Struktuurformule van
Chemiese formule	NH4ClO4
Molêre massa	117,49 [g/mol][1]
CAS-nommer	7790-98-9[1]
Voorkoms	kleurloos, wit vastestof[1]
Reuk	reukloos[1]
Fasegedrag
Fase	α-NH4ClO4: T<513K
Selkonstantes	a=920,2(6)pm; b=581,5(4)pm; c=744,9(5)pm[2]
Ruimtegroep	Pnma
Nommer	62
Strukturbericht	H0₂
Fase	β-NH4ClO4: T>513K
Selkonstantes	763pm[2]
Ruimtegroep	F43m[2]
Nommer	216
Smeltpunt	ontbind >130 °C (ontplof)[1]; sien teks
Kookpunt
Digtheid	1,95 [g/cm3][1]
Oplosbaarheid	200 [g/L] @25 °C[1]
Suur-basis eienskappe
pKa
Veiligheid
Flitspunt
LD50	4200 [mg/kg] (oraal; rot)[1]
Tensy anders vermeld is alle data vir standaardtemperatuur en -druk toestande.
Portaal Chemie

Dit is higroskopies by 75-95% lugvogtigheid en vervloei bo 95%.

Kristalstruktuur

By kamertemperatuur kristalliseer α-NH₄ClO₄ in 'n ortorombiese struktuur wat afgelei is van die barietstruktuur, nes die laetemperatuurfase van kaliumperchloraat. Nes hierdie stof is daar by 513K 'n oorgang na 'n kubiese struktuur. Die oorgang is van die eerste orde. ^[2] Maar dit is vanweë die stof se termiese ontbinding moeilik om te bestudeer.

Chemiese eienskappe

Die ione

Dit bestaan uit tetraëdriese ammonium- en perchloraatione. ClO₄⁻ is 'n baie sterk oksideermiddel, terwyl ammonium reduserend is. Dit maak dit 'n plofstof.

Vervaardiging

Ammoniumperchloraat kan op verkeie maniere vervaardig word:

• uit natriumperchloraat en ammoniumchloried. Ammoniumperchloraat is baie minder oplosbaar (115 [g/L]) as die natriumsout (1670 [g/L])^[3]
• uit natriumperchloraat en ammoniumsulfaat.^[4]
• deur die reaksie van perchloorsuur en ammoniumwaterstofkarbonaat
• deur die reaksie van ammoniak en perchloorsuur.

Die termiese ontbinding

Die suiwer sout ammoniumperchloraat begin in vakuum by ongeveer 130 °C om te sublimeer en te ontbind. Ontsteking vind egter eers by ongeveer 400 °C plaas.^[5]

Die ontbinding vind deur meer as een reaksiemeganisme plaas. Onder 300 °C kan die ontbinding hoofsaaklik deur die volgende stoïgiometriese vergelyking voorgestel word^[5]

${\displaystyle 4NH_{4}ClO_{4}\rightarrow 2Cl_{2}+8H_{2}O+2N_{2}O+3O_{2}}$

met spore van ClO₂, HCl, N₂ en ander sogenaamde "nitreuse dampe". Bo 300°C neem die hoeveelhede N₂ en "nitreuse dampe" toe. In die hoë temperatuurgebied, bo 380°C, word die reaksie plofbaar word en volg dit hoofsaaklik die vergelyking: ^[5]

${\displaystyle 2NH_{4}ClO_{4}\rightarrow 4H_{2}O+Cl_{2}+O_{2}+2NO}$

Ander gasse is echter ook aangetref soos HClO₄,N₂O₄ of NOCl

Gebruike

Ammoniumperchloraat is 'n plofstof wat gebruik word as 'n komponent van vuurwerke, flitspoeiers, rooklose stralers en vuurpyle. Dit word ook gebruik in oksideer-, gravure- of etsverbindings, en as 'n reagens in die analitiese chemie. Perchloraat word gebruik (alleen of in kombinasie met ander antitiroïedmiddels) om amiodaroon-geïnduseerde tirotoksikose te behandel, 'n toestand waarin skildklierafwykings voortspruit uit oormaat jodium wanneer die jodiumbevattende middel amiodaroon gegee word om hartaritmie te beheer.^[6]

Verwysings

1. "Ammonium perchlorate". PubChem NIH.
2. A N Gretsova, A V Stankevich, B G Loboiko, A Yu Garmashev, O V Kostitsin, N P Taibinov (2018). "Phase equilibrium and oscillation of crystal-structure parameters of ammonium perchlorate in the polymorphic transition region". Journal of Physics: Conf. Series. 946: 012103. doi:10.1088/1742-6596/946/1/012103.{{cite journal}}: AS1-onderhoud: gebruik authors-parameter (link)
3. "Methods to make ammonium perchlorate". Justia Patents. 2017.
4. J. E. Dodgen (1961). "DESIGN STUDY ON AN ALTERNATE METHOD FOR PRODUCTION OF AMMONIUM PERCHLORATE" (PDF). ARMED SERVICES TECHNICAL INFORMATION AGENCY.
5. A. G. Keenan (1968). "THE THERMAL DECOMPOSITION OF AMMONIUM PERCHLORATE: A 'LITERATURE REVIEW" (PDF). Office of Naval Research, VSA.
6. Joan Strawson (2005). Ammonium Perchlorate; in: Encyclopedia of Toxicology. Elsevier. pp. 105–107. doi:10.1016/B0-12-369400-0/00065-X. ISBN 9780123694003.