Краткий курс пиротехники - страница 14
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) KCIO>3, 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 CI>2 Ca(CIO>3)>2 + 5 CaCI>2 + 6 H>2O;
Ca(CIO>3)>2 + 2KCI CaCI>2 + 2KCIO>3.
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 КСIO>3, окисляет оставшийся неразложившимся КСIO>3 в соединение КСIO>4 (хлорно-кислый калий) по уравнению:
4 КСIO>3 З КСIO>4 + 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 КСIO>3 2КСI + ЗО>2 + 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 СIO>2 можно представить уравнениями:
2КСIO>3 + H>2SO>4 K>2SO>4 + 2HCIO>3;
ЗНCIO>3 2CIO>2 + HCIO>4 + H>2O.
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(СIO>3)>2Н>2O, 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(CIO>3)>2 ВаСI>2 + 3O>2 + 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.
Перхлораты
Перхлораты — соли хлорной кислоты НСIO