Perchlorate de potassium

Le perchlorate de potassium est un produit chimique, composé du potassium, de formule KClO₄.
C’est un sel inorganique toxique (puissant perturbateur endocrinien du système thyroïdien), associant du chlore et 4 atomes d’oxygène à un atome métallique (potassium) ;
Comme d'autres perchlorates, ce sel est un puissant oxydant qui peut réagir avec de nombreuses substances organiques, éventuellement de manière explosive, d'où son utilisation par l'industrie de l'armement comme explosif (détonant) ou agent propulsif.

Perchlorate de potassium
Identification
Nom UICPA	Perchlorate de potassium
No CAS	7778-74-7
No ECHA	100.029.011
No CE	231-912-9
No RTECS	SC9700000
Code ATC	H03BC01
PubChem	516900
SMILES	[O-]Cl(=O)(=O)=O.[K+] PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=InChI=1S/ClHO4.K/c2-1(3,4)5;/h(H,2,3,4,5);/q;+1/p-1 InChIKey : YLMGFJXSLBMXHK-UHFFFAOYSA-M
Propriétés chimiques
Formule	ClKO4
Masse molaire[1]	138,549 ± 0,003 g/mol Cl 25,59 %, K 28,22 %, O 46,19 %,
Propriétés physiques
T° fusion	525 °C
T° ébullition	Se décompose au-dessous du point d'ébullition à 600 °C
Solubilité	7,5 g·l-1 (0 °C) 15 g·l-1 (25 °C) 218 g·l-1 (100 °C)
Précautions
SGH[2]
Danger H271, H302, P210, P220, P264, P270, P280, P283, P330, P306+P360, P370+P378, P371+P380+P375, P420 et P501 H271 : Peut provoquer un incendie ou une explosion ; comburant puissant H302 : Nocif en cas d'ingestion P210 : Tenir à l’écart de la chaleur/des étincelles/des flammes nues/des surfaces chaudes. — Ne pas fumer. P220 : Tenir/stocker à l’écart des vêtements/…/matières combustibles P264 : Se laver … soigneusement après manipulation. P270 : Ne pas manger, boire ou fumer en manipulant ce produit. P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P283 : Porter des vêtements résistant au feu/aux flammes/ignifuges. P330 : Rincer la bouche. P306+P360 : En cas de contact avec les vêtements : rincer immédiatement et abondamment avec de l’eau les vêtements contaminés et la peau avant de les enlever. P370+P378 : En cas d’incendie : utiliser … pour l’extinction. P371+P380+P375 : En cas d’incendie important et s’il s’agit de grandes quantités : évacuer la zone. Combattre l’incendie à distance à cause du risque d’explosion. P420 : Stocker à l’écart des autres matières. P501 : Éliminer le contenu/récipient dans …
Composés apparentés
Autres cations	Perchlorate de lithium Perchlorate de sodium Perchlorate de rubidium Perchlorate de césium Perchlorate d'ammonium
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le KClO₄ est très peu soluble dans l'eau (1,5 g se dissolvent dans 100 mL d'eau à 25 °C^[3]), et il l'est encore moins que les autres perchlorates de Métal alcalin ; Il est ainsi environ cent fois moins soluble que le perchlorate de sodium (NaClO₄) dont 209,6 g se solubilisent spontanément dans 100 mL à 25 °C^[4], ce qui peut lui conférer des propriétés chimiques mais aussi toxicologiques et écotoxicologiques particulières.

Description

Pur, il se présente généralement sous forme d’un solide cristallin incolore.

Production

Le perchlorate de potassium est préparé industriellement via le traitement d'une solution aqueuse de perchlorate de sodium par un KCl.
Ce processus d'échange d'ions exploite la faible solubilité de KClO₄ qui est environ 100 fois inférieure à la solubilité de NaClO₄ (209,6 g/100 ml à 25 °C^[4]).

Propriétés de comburant

KClO₄ est un oxydant dans le sens où il transfère exothermiquement ses atomes d'oxygène aux matériaux combustibles, ce qui augmente considérablement leur taux de combustion par rapport à celle de l'air ; ceci même en milieu confiné et/ou anoxique, augmentant considérablement leur taux de combustion par rapport à ce qui serait le cas dans l'air.
Ainsi, avec le glucose par exemple, il produit une réaction violente donnant notamment du dioxyde de carbone :

3 KClO₄ + C₆H₁₂O₆ → 6 H₂O + 6 CO₂ + 3 KCl

La conversion du glucose solide à l'état gazeux chaud (CO₂) est la base de la force explosive du présent et d'autres mélanges.

Usages

• Il est utilisé pour ses propriétés d'oxydant stable utilisé dans les feux d'artifice, certaines munitions, les capsules fulminantes, et amorces explosives. On le trouve aussi dans la poudre flash, les étoiles et les cierges magiques.

Il est utilisé comme propulseur. Il a été utilisé dans les fusées à propergol solide, mais tend pour cette application à être remplacé par le perchlorate d'ammonium dont le rendement est encore plus élevé.

• Dans le domaine médical, on l'a testé comme agent antithyroïdien pour traiter l'hyperthyroïdisme, habituellement en combinaison avec des hormones thyroïdiennes et/ou d'autres médicaments.

Toxicologie, écotoxicologie

• C'est un perturbateur endocrinien (en raison de sa capacité à empêcher l'iode de se fixer dans la thyroïde), et qui présente des propriétés particulières par rapport à d'autres perchlorates, probablement principalement en raison d'une moindre solubilité.

Voir aussi

Articles connexes

• Perchlorate
• Ergol
• Propergol
• Explosif
• Détonant

Liens externes

• (en) * WebBook page for KClO₄

Bibliographie

• Herak, J., & Tezak, B. (1954). Coagulation Effect of Potassium Perchlorate, Potassium Chlorate and Sodium Benzoate on Positive Silver Bromide Sol and of Potassium Sulfate on Positive Sol of Silver Halides. Arhiv. Kem, 26, 1.
• Stolwijk, T. B., Sudhoelter, E. J., & Reinhoudt, D. N. (1987). Crown ether mediated transport: a kinetic study of potassium perchlorate transport through a supported liquid membrane containing dibenzo-18-crown-6. Journal of the American Chemical Society, 109(23), 7042-7047 (http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja00257a023 résumé]).

Notes et références

1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. (en) « Entrée "Potassium perchlorate"" dans la régulation UE (CE) N°1272/2008 » (consulté le 16 juin 2022)
3. (en) « Potassium Perchlorate MSDS », J.T. Baker, 16 février 2007 (consulté le 10 décembre 2007)
4. Helmut Vogt, Jan Balej, John E. Bennett, Peter Wintzer, Saeed Akbar Sheikh, Patrizio Gallone “Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH. DOI 10.1002/14356007.a06_483

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