高氯酸
編輯特性
化學式HClO4摩爾質量100.46 g/mol外觀無色液體氣味無氣味密度1.768 g/cm3熔點?17 °C (1 °F; 256 K) (72% aqueous solution)?112 °C (anhydrous)沸點203 °C (397 °F; 476 K) (共沸物)水中溶解度混溶酸度(pKa)?15.2 (±2.0); ≈ ?10共軛堿高氯酸鹽
危害
職業安全與健康(OHS/OSH):主要危害強氧化劑、強腐蝕性GHS標簽:象形圖
信號詞危險危險說明 H271、H290、H302、H314、H373 防范說明 P210、P280、P303+P361+P353、P304+P340、P305+P351+P338、P310、P371、P375、P380NFPA 704(防火鉆石安全點-易燃數據表)303OXFlash 安全數據表)ICSC 1006
相關化合物
相關化合物鹽酸次氯酸亞氯酸氯酸除非另有說明,否則數據是針對處于標準狀態(25°C [77°F],100kPa)的材料提供的。Y 驗證(什么是 YN?)信息框參考
高鉀酸是一種無機酸,分子式為HClO4。 這種無色化合物通常以水溶液形式存在,是一種比硫酸、硝酸和鹽酸都強的酸。 它在熱時是一種強氧化劑,但在室溫下按重量計高達約 70% 的水溶液通常是安全的,僅顯示強酸特性而無氧化性。 高氯酸可用于制備高氯酸鹽,尤其是高氯酸銨,一種重要的火箭燃料成分。 高溫酸具有危險的腐蝕性,很容易形成具有潛在爆炸性的混合物。
歷史
編輯高氯酸首先由奧地利化學家 Friedrich von Stadion 合成(與高氯酸鉀一起合成),并在 1810 年代中期稱為含氧氯酸; 法國藥劑師 Georges-Simon Serullas 在發現其固體一水合物(然而,他誤認為是酸酐)的同時引入了現代名稱。
制作
編輯高鉀酸在工業上有兩條路線生產。 傳統方法利用高氯酸鈉的高水溶性(室溫下為 209 g/100 mL 水)。 用鹽酸處理這些溶液得到高氯酸,沉淀出固體氯化鈉:
NaClO4 + HCl → NaCl + HClO4
濃酸可以通過蒸餾提純。 另一種更直接且避免鹽的替代路線需要在鉑電極上對氯水溶液進行陽極氧化。
實驗室準備
用硫酸處理高氯酸鋇沉淀出硫酸鋇,留下高氯酸。 也可將硝酸與高氯酸銨混合,邊加鹽酸邊煮沸制得。 由于涉及銨離子的同時反應,該反應產生一氧化二氮和高氯酸,并且可以通過煮沸剩余的硝酸和鹽酸來顯著濃縮和純化。
屬性
編輯無水高氯酸在室溫下是一種不穩定的油狀液體。 它至少形成五種水合物,其中幾種已通過晶體學表征。 這些固體由通過氫鍵連接到 H2O 和 H3O+ 中心的高氯酸根陰離子組成。 一個例子是高氯酸氫銨。 高氯酸與水形成共沸物,含有約72.5%的高氯酸。 這種形式的酸可以無限期地穩定并且可以在市場上買到。 這樣的溶液是吸濕的。 因此,如果暴露在空氣中,濃高氯酸會通過吸收空氣中的水分來稀釋自身。
高氯酸脫水得到酸酐二氯七氧化物:
2 HClO4 + P4O10 → Cl2O7 + H2P4O11
使用
編輯高氯酸主要作為高氯酸銨的前體生產,高氯酸銨用于火箭燃料。 火箭技術的發展導致高氯酸產量增加。 每年生產數百萬公斤。 高溫酸是液晶顯示器蝕刻和關鍵電子應用以及礦石提取最成熟的材料之一,在分析化學中具有獨特的性能。 此外,它還是鉻蝕刻中的有用成分。
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