Хлора́т на́трію — NaClO3, сіль, що утворена залишком гідроксиду натрію NaOH і триоксохлоратної кислоти HClO3.
| Триоксохлорат натрію | |
|---|---|
 | |
 | |
| Інші назви | Натрій хлорат(V), Натрій хлорнуватокислий, Sodium chlorate (англ.) |
| Ідентифікатори | |
| Номер CAS | 7775-09-9 |
| PubChem | 516902 |
| Номер EINECS | 231-887-4 |
| KEGG | C18765 |
| ChEBI | 65242 |
| RTECS | FO0525000 |
| SMILES | O=Cl(=O)[O-].[Na+] |
| InChI | InChI=1S/ClHO3.Na/c2-1(3)4;/h(H,2,3,4);/q;+1/p-1 |
| Властивості | |
| Молекулярна формула | NaClO3 |
| Молярна маса | 106.441 г/моль |
| Зовнішній вигляд | Білий кристалічний порошок |
| Густина | 2.5 г/см3 |
| Тпл | 248 °C |
| Ткип | розкладається вище 300 °C |
| Розчинність (вода) | 79.6 г/100 мл (0 °C) 95.9 г/100 мл (20 °C) 100.1 г/100 мл: (25 °C) 115 г/100 мл (40 °C) 137 г/100 мл (60 °C) 167 г/100 мл (80 °C) 204 г/100 мл (100 °C) [1] |
| Розчинність | розчинний у етилендіаміні[ru] (58.2 г/100 г (25 °C)) у диметилформаміді (23.4 г/100 г (25 °C)), моноетаноламіні (19.7 г/100 г (25 °C)),[2] в ацетоні (51 г/100 г (25 °C)), у гліцерині (20 г/100 г (15.5 °C)), у метанолі (51.35 г/100 г (25 °C)), в етанолі (14.7 г/100 г (25 °C)) [3] |
| Показник заломлення (nD) | 1.515 |
| Структура | |
| Кристалічна структура | кубічна. При швидкому охолодженні розплаву можлива кристалізація у метастабільній моноклінній фазі [2] |
| Термохімія | |
| Ст. ентальпія утворення ΔfH 298 |
−357.73 кДж·моль−1 |
| Ст. ентропія S 298 |
126.36 Дж·моль−1•K−1 |
| Небезпеки | |
| ГДК (Україна) | 20 мг/л (у воді водойм) |
| ЛД50 | 1200 мг/кг (пацюки, перорально) 700 мг/кг (собаки, внутрішньошлунково) 6100 мг/кг (морські свинки, внутрішньошлунково) 3600 мг/кг (миші, внутрішньошлунково) |
| Температура спалаху | відсутня |
| Небезпеки | |
| ГДК (Україна) | 5 мг/м³ (у повітрі робочої зони) |
| Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа) | |
| Інструкція з використання шаблону | |
| Примітки картки | |
Фізичні властивості
Безбарвні кристали кубічної сингонії, добре розчинні у воді, гігроскопічні. Хлорат натрію розпливається при контакті з вологим повітрям. З водою утворює кріогідрат, що містить 39,7 % мас. хлорату натрію і кристалізується при -17,8 °C.
Одержання
Одержують хлорат натрію електролізом водного розчину натрій хлориду у електролізерах без діафрагми з інтенсивним перемішуванням.
- На катоді: 2H2O + 2e- = H2 + 2OH-
- На аноді: 2Cl- — 2e- = Cl2
- В розчині: 1) Cl2 + 2OH- = ClO- + Cl- + H2O
- 2) 3ClO- = ClO-
3 + 2Cl-
- 2) 3ClO- = ClO-
В сучасних електролізерах для одержання хлорату натрію застосовуються аноди (з TiO2, облицьованого благородними металами) і катоди (з м'якої сталі), що розташовані на відстані 3 мм один від одного і пропускають електричний струм густиною до 2700 А/м². Електроди занурені в розчин хлориду натрію концентрацією 80–100 г/л, нагрітий до 60–80 °C. За описаних вище умов, вихід хлорату натрію становить близько 93 % від теоретично можливого, і на виробництво 1т продукту витрачається 565 кг хлориду натрію і 4535 кВт електроенергії. Попутно у даному процесі одержують також газоподібний водень.[4]
Також NaClO3 одержують при пропусканні газуватого хлору у нагріті до 70–80 °C розчини гідроксиду натрію, карбонату натрію або гідрокарбонату натрію:
- 6NaOH + 3Cl2 = NaClO3 + 5NaCl + 3H2O
- 3Na2CO3 + 3Cl2 = 5NaCl + NaClO3 + 3CO2
- 6NaHCO3 + 3Cl2 = 5NaCl + NaClO3 + 6CO2 + 3H2O
Світове виробництво хлорату натрію становило близько 600 000 т/рік (1975 рік), а у 1989–1991 рр. становило уже понад 2 млн т/рік.
Хімічні властивості
При нагріванні до 390–520 °C розкладається за приблизним рівнянням:
- 5NaClO3 = 2NaCl + 3NaClO4 + 1,5O2 + 183 кДж
У присутності каталізаторів (MnO2, Co3O4) температура розкладу знижується до 200–400 °C, а у суміші продуктів зменшується частка перхлорату натрію NaClO4. В сухому стані, як і усі інші хлорати, хлорат натрію проявляє властивості сильного окисника — вибухає від удару або тертя у присутності відновників (фосфору, сірки, органічних речовин).
- 10NaClO3 + 12P(червоний) → 10NaCl + 3P4O10
- NaClO3 + Fe → NaCl + FeO + O2 (дана реакція лежить в основі застосування «кисневих свічок»)[5]
У розчинах помітно проявляє окисні властивості у кислому середовищі і реагує з багатьма відновниками:
- 3NO-
2 + ClO-
3 → 3NO-
3 + Cl- - 6Fe2+ + ClO-
3 + 6H+ → 6Fe3+ + Cl– + 3H2O - 2Cl– + 2ClO-
3 + 4H+ → Cl2 + 2ClO2 + 2H2O[2]
Застосування
Хлорат натрію застосовується:
- для виробництва діоксиду хлору(IV), який використовується для відбілювання паперової маси і тканин, знезараження води тощо.
- для одержання перхлорату натрію електрохімічним шляхом.
- як один з компонентів піротехнічних сумішей, хоча гігроскопічність хлорату натрію негативно впливає на їх якість.
- як джерело кисню (наприклад, у так званих «кисневих свічках»).
- для одержання інших хлоратів, зокрема бертолетової солі.
- у виробництві гербіцидів, дефоліантів для бавовни і засобів для сушіння соєвих бобів.[4]
- як засіб знищення бур'янів (наприклад, на залізничному полотні).[6]
Примітки
Посилання
Джерела
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
