過塩素酸カリウム 化学特性,用途語,生産方法
外観
白色, 結晶〜結晶性粉末
性質
1. 外観・溶解性
無色または白色の結晶性粉末で、水に溶けにくく、等のアルコール類にほとんど溶けません。溶かすのに冷水で概ね65倍容が必要です。
2. 結晶の安定性
過塩素酸カリウムは、水に対してナトリウム塩である過塩素酸ナトリウムと対照的な性質を有しています。過塩素酸ナトリウムは水に良く溶ける一方、結晶が潮解性を示します。過塩素酸カリウムは結晶としては安定です。
3. 加熱されたときの性質・火災危険
過塩素酸カリウムは400℃以上に加熱すると酸素を発生しながら分解します。有機物と共存したときに、有機物を酸化するすることで火災の原因となるほか、火災時に熱分解して酸素を発生することでも火災の拡大を助長します。
4. 酸化力
過塩素酸カリウムの酸化力の源は、含まれる塩素が塩素原子の最高酸化状態 (7価) であることです。自身が還元され、周囲の物質を酸化する性質を持ちます。
溶解性
水にやや溶けにくく、エタノールにほとんど溶けない。
解説
過塩素酸カリウム，無色の斜方晶系結晶．常温で安定である．400 ℃ 以上では酸素と塩化カリウムに分解する．密度2.52 g cm－3．水100 g に対する溶解度は0.75 g(0 ℃)，21.8 g(100 ℃)．エタノール，メタノールに難溶，エーテルに不溶．水に溶けにくいので，カリウムイオンを過塩素酸カリウムとして沈殿させ，カリウムを定量することができる．強い酸化剤として，有機物や可燃物の存在下で分解するが，塩素酸カリウムよりは安定である．
用途
酸化剤，ロケット燃料，爆薬，マッチ，花火(赤紫色)の原料，分析試薬などに用いられる．皮膚や粘膜を刺激する．
製造
カリウム塩の水溶液に，過塩素酸または過塩素酸ナトリウムを加えると，複分解により生じる過塩素酸カリウム．
効能
抗甲状腺薬
化学的特性
Potassium perchlorate occurs as a colorless crystal or crystalline powder. It decomposes at 400℃ and may also decompose by organic matter, oxidizable substances and on concussion. Potassium perchlorate is soluble in 65 parts cold water, 15 parts boiling water and is practically insoluble in alcohol.
物理的性質
Colorless crystals or white crystalline powder; rhombohedral structure;density 2.52 g/cm
3; melts around 610°C under controlled conditions; decomposes at 400°C; slightly soluble in cold water 0.75 g/100mL at 0°C, soluble in boiling water, 21.8 g/100mL at 100°C; practically insoluble in alcohol; insoluble in ether.
使用
Potassium perchlorate is used in ammunition percussion caps, explosive primers, fireworks and propellants. It acts as a solid rocket propellant. It is also used as an oxidizer in colored pyrotechnic compositions and flash powder. It is used as an antithyroid and involved in the treatment of hyperthyroidism. The mixture of anthracene and sulfur with potassium perchlorate is used for generating black smoke signaling.
製造方法
The potassium perchlorate can be separated from the potassium chloride because it is less soluble in water; however, the preferred production route involves anodic oxidation of cold chloride solutions using a high voltage and high current density. The alkali perchlorates can also be prepared by neutralizing perchloric acid with alkali carbonates, or by metathesis between ammonium perchlorate and alkali sulphates.
適応症
The perchlorate ion of potassium perchlorate, KClO
4, is
a competitive inhibitor of thyroidal I
- transport via the
Sodium Iodide Symporter (NIS).This drug can cause fatal
aplastic anemia and gastric ulcers and is now rarely
used. If administered with careful supervision, in limited
low doses and for only brief periods, serious toxic effects
can be avoided. The compound is especially effective in
treating iodine-induced hyperthyroidism, which may occur,
for example, in patients treated with the antiarrhythmic
compound amiodarone. Perchlorate ion can
also be used in a diagnostic test of I
- incorporation into
Tg, the so-called perchlorate discharge test.
一般的な説明
A white crystalline solid. Forms explosive mixtures wilh certain combustible materials. Difficult to burn, but will accelerate burning of combustible materials. Prolonged exposure to fire or heat may result in an explosion. Used in explosives, pyrotechnics, photography.
空気と水の反応
Slight solubility in water (7.55 mg /mL of cold water).
反応プロフィール
Potassium perchlorate is a strong oxidizing agent. Explosively decomposes at or over 400°C. Decomposed by organic matter (reducible material) and on concussion [Merck 11th ed. 1989]. Mixture with powdered magnesium is a friction-sensitive explosive [Safety Eng. Reports 1947]. Incompatible with reducing agents, such as: metal powders aluminum, titanium, barium, magnesium, nickel, and various metal hydrides, sulfur.
危険性
Fire risk in contact with organic materials,
strong oxidizing agent. Strong irritant.
健康ハザード
Inhalation, ingestion or contact (skin, eyes) with vapors or substance may cause severe injury, burns or death. Fire may produce irritating, corrosive and/or toxic gases. Runoff from fire control or dilution water may cause pollution.
火災危険
These substances will accelerate burning when involved in a fire. Some may decompose explosively when heated or involved in a fire. May explode from heat or contamination. Some will react explosively with hydrocarbons (fuels). May ignite combustibles (wood, paper, oil, clothing, etc.). Containers may explode when heated. Runoff may create fire or explosion hazard.
使用用途
過塩素酸カリウムは、酸化剤としてよく使われている化学物質です。強い酸化力をもつため、かつては固体燃料ロケットの酸化剤として使われていました。
現在では、爆薬、花火、酸化剤、信号炎管の原料といったものに用いられています。花火が強い炎を上げるのは、過塩素酸カリウムが強く酸素を発生させるからです。
この他にも、過塩素酸カリウムは、分析用の試薬 (イオンペア試薬) として、また抗甲状腺薬として医薬品の用途でも用いられています。
関係
過塩素酸イオンはヨウ素イオンの生体内移動 (臓器取り込みなど) を阻害します。その理由として、過塩素酸イオンがヨウ素イオンと大きさが近いため、取り込み輸送体と競合する可能性が考えられています。
本当に競合するかは論争がありますが、過塩素酸塩がSodium-Iodide Symporterによるヨウ素の生体内移動を妨げることは確かです。
この性質を利用して、過塩素酸カリウムを薬物として投与し、甲状腺へのヨウ素取り込みを調節することで甲状腺の機能を調節したり、投与時に血中に放出されるヨウ素量から甲状腺機能の診断に用いたりします。
イオン対試薬
過塩素酸カリウムはイオンペア液体クロマトグラフィーのイオンペア試薬として用いられます。過塩素酸イオンは大きなイオン半径を持つ陰イオンであり、有機陽イオンと安定に会合 (イオンペア形成) しやすい性質があるためです。
イオン半径の大きい過塩素酸イオンとイオンペアを形成することにより、有機陽イオンと分析カラムとの好ましくない相互作用を抑制し、分析性能を向上させることができます。
危険性??有害性
酸化性固体であり、有機物と共存することで火災の原因になるほか、火災を爆発的に拡大する可能性を有します。
皮膚腐食性／刺激性、眼に対する重篤な損傷性／眼刺激性、気道刺激性を有し、人体に有害です。また、長期の反復する曝露により、血液系の障害を生じる可能性があります。
関係法令
労働安全衛生法においては、危険物・酸化性の物 (施行令別表第1第3号) に該当し、消防法では、第1類酸化性固体に分類されます。危険物船舶輸送及び貯蔵規則では酸化性物質、航空法でも酸化性物質です。
化学物質排出管理促進法では、第1種指定化学物質に該当しています。
参考文献
安全性プロファイル
An experimental
teratogen. A powerful oxidizer. Severe
irritant to skin, eyes, and mucous
membranes. Has been implicated in aplastic
anemia. Absorption can cause
methemoglobinemia and hdney injury. It has been involved in many industrial
explosions. Explodes on contact with
aluminum + barium nitrate + potassium
nitrate + water. Forms explosive mixtures
with aluminum powder + titanium dioxide,
ethylene glycol (240°C), cotton lint (245°C),
furfural (27O°C), lactose, metal powders
(e.g., aluminum, iron, magnesium,
molybdenum, nickel, tantalum, titanium),
sulfur, titanium hydride. Reaction with
ethanol + heat forms the explosive ethyl
perchlorate. Violent reaction or igmtion
under the proper conditions with aluminum
+ aluminum fluoride, barium chromate +
tungsten or titanium, boron + magnesium +
silicone rubber, ferrocenium lammine-
tetrahs(thiocyanat0-N) chromate(1-),
potassium hexacyanocobaltate(3-), Al +
Mg, charcoal, F2, Ni + Ti, reducing agents.
When heated to decomposition it emits very
toxic fumes of K2O and Cl-. See also
PERCHLORATES.
純化方法
It crystallises from boiling water (5mL/g) on cooling. Dry it under vacuum at 105o.
過塩素酸カリウム 上流と下流の製品情報
原材料
準備製品