Хлораты

Хлораты представляют собой соли хлорноватой кислоты HCIO₃.

Хлорноватая кислота соединение неустойчивое, быстро разлагается; при разложении ее выделяется газ CIO₂ (двуокись хлора), который на воздухе поджигает такие вещества, как хлорок, бумага, дерево.

Хлорноватая кислота с различными металлами образует соли. В пиротехнике применяются, главным образом, хлорноватокислый калий и хлорноватокислый барий; реже применяется хлорноватокислый натрий, отличающийся сравнительно большой гигроскопичностью.

Все хлораты разлагаются, выделяя тепло и свободный кислород.

Х л о р н о в а т о к и с л ы й к а л и й (б е р т о л е т о в а с о л ь) KCIO₃, молекулярный вес 122,56; впервые был получен ученым Бертоле, по имени которого и называется.

Хлорат калия получается хлорированием извести с последующим обменным разложением хлорноватокислого кальция с солями калия по уравнениям:

6 Ca(OH)₂ + 6 CI₂  Ca(CIO₃)₂ + 5 CaCI₂ + 6 H₂O;

Ca(CIO₃)₂ + 2KCI  CaCI₂ + 2KCIO₃.

Полученный таким образом хлорноватокислый калий в случае надобности может быть очищен перекристаллизацией из горячей воды.

Хлорат калия с трудом растворяется в воде при низких температурах; при охлаждении горячего концентрированного раствора хлорат кали выкристаллизовывается. По внешнему виду он представляет собой мелкие белые ромбические кристаллы. Температура плавления 357,1 градус, температура разложения 364 градуса. При этой темпе-

ратуре хлорат калия разлагается сравнительно медленно; часть кислорода, которая выделяется при разложении КСIO₃, окисляет оставшийся неразложившимся КСIO₃ в соединение КСIO₄ (хлорно-кислый калий) по уравнению:

4 КСIO₃  З КСIO₄ + K СI + Q,

где Q —тепло, выделяющееся при разложении.

В присутствии примесей, играющих роль катализаторов разло­жения (например, некоторые окислы металлов, песок, стекло и др.), или веществ, способных легко окисляться (горючих), хлорат калия разлагается очень энергично; реакция идет с выделением большого количества кислорода по уравнению:

2 КСIO₃  2КСI + ЗО₂ + Q.

Реакция разложения хлората калия экзотермична.

В присутствии примесей хлорат калия разлагается настолько энергично, что иногда вызывает взрыв. Смесь бертолетовой соли с горючими веществами легко воспламеняется от действия неболь­шого количества концентрированной серной кислоты. Это явление объясняется тем, что при действии серной кислоты на бертолетову соль выделяется свободная хлорноватая кислота, которая разла­гается с образованием двуокиси хлора. Последняя, как указано выше, обладает свойством зажигать горючие вещества.

Реакцию образования СIO₂ можно представить уравнениями:

2КСIO₃ + H₂SO₄  K₂SO₄ + 2HCIO₃;

ЗНCIO₃  2CIO₂ + HCIO₄ + H₂O.

Эта реакция используется в пиротехнике для воспламенения некоторых составов.

Хлорат калия в чистом виде негигроскопичен. Однако примеси, в частности, хлористого кальция, вызывают некоторую его гигро­скопичность.

Хлорат калия применяется в пиротехнике в качестве окислителя, главным образом, в цветнопламенных составах. Составы с берто­летовой солью очень чувствительны к механическим воздействиям. Поэтому работа с такими составами требует осторожности, чистоты и аккуратности.

Х л о р н о в а т о к и с л ы й б а р и й Ва(СIO₃)₂Н₂O, молекуляр­ный вес 322,29; получается из природного минерала витерита дей­ствием на него хлора при нагревании (может быть также получен электролизом из насыщенного при 75° раствора хлористого бария).

Хлорат бария растворяется в воде; в спирте нерастворим, кри­сталлизуется в прозрачные призматические кристаллы, при темпера­туре 300—310° разлагается; в сухом виде при нагревании до более высокой температуры взрывает.

Реакция разложения хлората бария проходит аналогично разло­жению хлората калия по уравнению:

Ва(CIO₃)₂  ВаСI₂ + 3O₂ + Q.

В смеси с горючими хлорат бария дает энергичную вспышку; составы с хлоратом бария чувствительны к механическим воздей­ствиям.

Пламя, образуемое составами с хлоратом бария, имеет ярко-зеленую окраску. Следовательно, хлорат бария в составах является одновременно окислителем и носителем цветности, почему он может быть назван цветнопламенным окислителем.

Хлорат бария применяется, главным образом, для составов зе­леного огня. При работе с ним следует применять те же меры пре­досторожности, что и при работах с хлоратом калия.