高氯酸鹽

高氯酸鹽是高氯酸形成的鹽類，含有四面體型的高氯酸根離子—ClO4-，其中氯的氧化態為+7。高氯酸鹽存在於自然界中，主要用作火箭燃料和煙火中的氧化劑和安全氣囊中的爆炸物。多數高氯酸鹽可溶於水。

基本介紹

• 中文名：高氯酸鹽
• 類別：鹽類
• 氧化鈦：+7
• 用途：火箭燃料，煙火

基本概述

高氯酸鹽

含有高氯酸根的鹽類(ClO₄^-)。多數高氯酸鹽易溶於水，鉀，銣，銫及銨的高氯酸鹽溶解度較小，僅溶於熱水中。高氯酸鹽可用作氧化劑，與易燃物質或還原劑，會引起燃燒。高氯酸鎂或高氯酸鋇可用作高效脫水劑。

A 空間填裝的模型 高氯酸鹽離子

高氯酸鹽是通過高氯酸(HClO₄)反應製取出來的。它們在醫學上被使用來治療甲狀腺紊亂已經超過50年了。它們可以當作火箭燃料來使用（作為氧化劑），並且可以在安全氣囊中使用,還可以在煙花中使用或者充當肥料。兩個高氯酸鹽:高氯酸鉀(KClO₄)和高氯酸銨（NH₄ClO₄)在煙火製造術產業之內廣泛地使用，而高氯酸銨更主要用於航天事業。高氯酸鋰分解可以釋放氧氣，得用於航天，潛水和在其他情況，可靠的備份或補充氧氣供應是需要的。多數高氯酸鹽是可溶解在水中的。

1 科學定義

2氧化作用力量

3 穩定

4 環境存在

5 健康效應

6 高氯酸鹽的類型

7 參考

8 外部連結

科學定義

高氯酸鹽 離子是ClO₄⁻且它有分子大量99.45 a.u。

高氯酸鹽(化合物)是包含這個離子，在化合物中，氯的氧化態 為+7。

氧化作用

高氯酸鹽離子是廣義的最微弱的氧化劑， 高氯酸鹽有最高氧化還原電位。儘管其中氯的氧化態為+7，但在氯的所有含氧酸根離子中，高氯酸根離子的氧化性最弱。這是由於氯在高氯酸根離子中處於四面體的中心，不易發生反應。

穩定

多數高氯酸鹽，尤其電正性金屬如鈉形成的化合物如高氯酸鈉，都相對較穩定，也因此可以取代曾經用於煙火中但具不穩定性的氯酸鹽類氧化劑。

環境存在

高氯酸鹽是一種有毒化學物質，在自然界存在於土壤的比例很低，然而在發射航天飛船、人造衛星和飛彈所用火箭的燃料中大量存在。航天燃料會擴散污染環境，並對人和其他生物造成危害。

健康效應

2005年，美國環境保護署所確定的高氯酸鹽的安全閾值為每日每千克體重0.7 mg。[2]高氯酸鹽可以干擾甲狀腺素的合成與分泌，從而影響人體正常的新陳代謝，阻礙人體的生長於發育，對生長發育期的兒童影響尤為嚴重，一旦嬰幼兒體內的高氯酸鹽過量，兒童會出現智商偏低、學習障礙、發育遲緩、多動症、注意力分散，甚至會出現弱智等症狀。

類型

常見類型

氨鹽基高氯酸鹽 NH₄ClO₄

銫高氯酸鹽 CsClO₄

鋰高氯酸鹽 LiClO₄

鎂高氯酸鹽鎂Mg(ClO₄)₂

高氯酸 HClO₄

鉀高氯酸鹽 KClO₄

銣高氯酸鹽 RbClO₄

銀高氯酸鹽 AgClO₄

鈉高氯酸鹽 NaClO₄

主要種類

高氯酸鈉

高氯酸鈉是高氯酸的鈉鹽，化學式為NaClO₄。它是無色晶體，具潮解性，可溶於水和乙醇，480°C時分解，生成熱為-382.75kJ/mol。通常以菱方晶系的一水合物形式使用。

高氯酸鈉可用作固體推進劑中的氧化劑，但具潮解性，套用不及高氯酸鉀和高氯酸銨廣泛。類似的高氯酸鋰是所有化合物中氧含量最高的一個，但其潮解性使得其套用很少。

高氯酸鈉可作製取高氯酸鉀和高氯酸銨的原料。利用的是高氯酸鈉與氯化鉀/氯化銨之間的複分解反應。

高氯酸鈉由氯化鈉或氯酸鈉的陽極氧化反應製備，陰極為鉑、二氧化鉛、二氧化錳或磁鐵礦，陽極材料為石墨、鋼、鎳或鈦。

高氯酸鉀

高氯酸鉀，也稱過氯酸鉀，是高氯酸的鉀鹽，化學式為KClO₄，具強氧化性。它是無色晶體或白色粉末，熔點約為610°C。常用在煙火和閃光粉中作氧化劑，也用作起爆藥。它可以作固體火箭推進劑材料之一，但此套用基本上已被高氯酸銨所取代。所有高氯酸鹽中，高氯酸鉀的溶解度最低（1.5g/100g，水，25°C）。

KClO₄可與很多還原劑發生反應，如與葡萄糖（C₆H₁₂O₆）的反應如下：

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

高氯酸鉀與蔗糖的混合物還算穩定，但與其它還原劑混合很可能發生爆燃，發生劇烈氧化還原反應，火焰呈鉀的焰色紫色。鞭炮中用高氯酸鉀與鋁粉的混合物以製造閃光。

氯酸鉀不可與硫混用，但高氯酸鉀可以。一個通用的解釋為：硫會被氧化為亞硫酸和硫酸，後者與氯酸鉀反應，生成氯酸。高濃度的氯酸很不穩定，會發生自燃，但是由高氯酸鉀生成的高氯酸則相對穩定，不會分解。

安全操作

在高氯酸和高氯酸鹽的使用中遇到的爆炸事故，已經引起了人們的極大關注。高氯酸的危險性一方面因為它是一種強酸，故與皮膚、眼睛或呼吸道接觸時會產生嚴重的燒傷；另一方面熱而濃的高氯酸是一種強氧化劑，很不穩定。無水高氯酸甚至在室溫下也不穩定，它會自發地分解而發生劇烈爆炸。只要一與可被氧化的物質接觸就會立即引起爆炸。

高氯酸鹽的安全操作

高氯酸鹽可分為兩大類：①對熱和碰撞較敏感的鹽；②對熱和碰撞較不敏感的鹽。屬於第二類的物質有純高氯酸銨、鹼金屬和鹼土金屬的鹽、高氯醯氟。屬於第一類的物質有重金屬高氯酸鹽、高氯酸氟鹽、有機高氯酸鹽、高氯酸酯、高氯酸鹽與有機物金屬粉末或硫的混合物。

許多重金屬的高氯酸鹽，有機高氯酸鹽(如高氯酸肼，二高氯酸肼以及高氯酸氟均極易爆炸)，必須通慎操作。高氯酸鹽與易被氧化的物質混合也非常容易發生爆炸，必須注意，應避免摩擦，受熱、火星、震動以及重金屬污染等因素，並要採取適當的隔離、禁止和人身防護措施，確保工作人員安全。鹼金屬，鹼土金屬的高氯酸鹽和銨鹽較為安定。合成新的無機或有機高氯酸鹽，只應由有經驗、細心而又對工作熟悉的研究人員承擔。用錘子錘擊銅板上的高氯酸鹽晶粒(一至兩顆)，根據撞擊時產生的爆炸聲大小可大致估計離級酸鹽對撞擊的敏感程度。

做簡單的熱穩定性試驗，可將一兩顆晶粒放在熱鋼板上，觀察其產生激烈分解反應的時並作觀察，塞子勿塞緊。