Chloristan amonný

Chloristan amonný (AP – z anglického „Ammonium perchlorate") je anorganická sloučenina s chemickým vzorcem NH₄ClO₄. Je to bezbarvá nebo bílá pevná látka, která je rozpustná ve vodě. Je to silné oxidační činidlo. V kombinaci s palivem může být použit jako raketová pohonná látka pod názvem kompozitní pohonná směs chloristanu amonného. Jeho nestabilita způsobila řadu nehod, jako třeba katastrofu PEPCON.

Chloristan amonný
Vzorec chloristanu amonného
Krystalická struktura
Chloristan amonný
Obecné
Systematický název	Chloristan amonný
Ostatní názvy	AP
Anglický název	Ammonium perchlorate
Německý název	Ammoniumperchlorat
Sumární vzorec	NH4ClO4
Vzhled	bílá krystalická látka
Identifikace
Registrační číslo CAS	7790-98-8
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)	232-235-1
PubChem	24639
UN kód	1442
SMILES	[O-]Cl(=O)(=O)=O.[NH4+]
InChI	InChI=1S/ClHO4.H3N/c2-1(3,4)5;/h(H,2,3,4,5);1H3
Číslo RTECS	SC7520000
Vlastnosti
Molární hmotnost	117,49 g/mol
Teplota tání	při teplotě >200 °C se rozkládá
Hustota	1,95 g/cm3 (24 °C)
Rozpustnost ve vodě	11,56 g/100 g (0 °C) 20,85 g/100 g (20 °C) 57,01 g/100 g (100 °C)
Struktura
Krystalová struktura	Kosočtverečná (<240 °C) Krychlová (>240 °C)
Bezpečnost
GHS01 GHS03 GHS07 GHS08
H-věty	H201, H271, H319, H373
P-věty	P210, P220, P221, P230, P240, P250, P260, P264, P280, P283, P305+P351+P338, P306+P360, P314, P337+P313, P370+P378, P370+P380, P371+P380+P375,P372, P373, P401, P501
NFPA 704	0 1 4 OX
Teplota vznícení	240 °C
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Výroba

Chloristan amonný (AP) se vyrábí reakcí amoniaku s kyselinou chloristou. Tento proces je hlavním odbytištěm průmyslové výroby kyseliny chloristé. Tato sůl se může vyrábět také podvojnou záměnou amonných solí s chloristanem sodným. Tento proces využívá relativně nízké rozpustnosti NH₄ClO₄, která činí asi 10 % rozpustnosti chloristanu sodného.^[1]

Chloristan amonný krystalizuje v bezbarvé kosočtverečné soustavě.

Rozklad

Jako většina amonných solí se chloristan amonný rozloží již před roztavením. Mírné zahřívání vede k rozkladu za vzniku chlorovodíku, dusíku, kyslíku a vody.

4 NH₄ClO₄ → 4 HCl + 2 N₂ + 5 O₂ + 6 H₂O

Spalování AP je poměrně složité a je široce studováno. Krystaly AP se před roztavením rozkládají, i když byla na povrchu krystalů během vysokotlakých spalovacích procesů pozorována tenká vrstva kapaliny.^[2] Silné zahřívání může vést k výbuchu. Kompletní reakce nezanechávají žádné zbytky. Čisté krystaly nemohou udržet plamen pod tlakem 2 MPa .

AP je oxidační činidlo 4. třídy (může podstoupit výbušnou reakci) pro částice o velikosti nad 15 mikrometrů^[3] a je klasifikováno jako výbušnina pro částice o velikosti menší než 15 mikrometrů.^[4][5]

Využití

Primární využití chloristanu amonného je při výrobě pevných paliv. Když je AP smíchán s palivem (jako práškový hliník a/nebo s elastomerním pojivem), může generovat samočinné spalování při tlacích hluboko pod atmosférickým tlakem. Jedná se o důležité okysličovadlo s desítkami let dlouhou historií použití v raketových motorech na tuhé pohonné látky – kosmické lety (včetně pomocných urychlovacích stupňů raketoplánu Space Shuttle – Solid Rocket Boosters), vojenské, amatérské a hobby High-power rakety a také v některých ohňostrojích.

Některá "rozbitná" epoxidová lepidla obsahují suspenze AP. Při zahřátí nad 300 °C degraduje chloristan amonný organické lepidlo a porušuje tmelený spoj.

Toxicita

Chloristany samy o sobě způsobují pouze malou akutní toxicitu. Například chloristan sodný má LD₅₀ 2–4 g/kg a po požití se rychle vylučuje.^[1] Ukázalo se však, že chronická expozice chloristanům, a to i v nízkých koncentracích, způsobuje různorodé problémy se štítnou žlázou, protože jsou přijímány namísto jódu.