Изворни код странице Калијум хлорат

{{Chembox
| Name = Калијум хлорат
| ImageFile = Potassium-chlorate-composition.png
| ImageSize = 200px
| ImageName = структура јона
| ImageFile1 = Potassium-chlorate-crystal-3D-vdW.png
| ImageSize1 = 200px
| ImageName1 = кристална структура
| OtherNames = Калијум хлорат(V)
| Section1 = {{Chembox Identifiers
| CASNo = 3811-04-9
| MeSHName =Potassium+chlorate
}}
| Section2 = {{Chembox Properties
| Formula = -{KClO}-<sub>3</sub>
| MolarMass = 122.55 -{g/mol}-
| Appearance = Бели кристали или прах
| Density = 2.32 -{g/cm}-³, основно
| Solubility = 7.3 -{g/100 ml (20&nbsp;°-{C}-) (70F)}-
| MeltingPt = 356&nbsp;°-{C}-
| BoilingPt = ~400&nbsp;°-{C}-, разлаже се
}}
| Section3 = {{Chembox Structure
| Coordination = 
| CrystalStruct = ?
}}
| Section7 = {{Chembox Hazards
| EUClass = Оксидант -{('''O''')}-<br />Шкодљив -{('''Xn''')}-<br />Опасан за<br />животну средину -{('''N''')}-
| NFPA-H = 1
| NFPA-F =
| NFPA-R = 3 | Other=OX
| RPhrases = {{R9}}, {{R22}}, {{R51/53}}
| SPhrases = {{S2}}, {{S13}}, {{S17}},<br />{{S46}}, {{S61}}
| FlashPt = none
}}
| Section8 = {{Chembox Related
| OtherAnions = [[Калијум-бромат]]<br />[[Калијум-јодат]]
| OtherCations = [[Амонијум-хлорат]]<br />[[Натријум-хлорат]]
| OtherCpds = [[Калијум хлорид|Калијум-хлорид]]<br />[[Калијум-хипохлорит]]<br />[[Калијум-хлорит]]<br />[[Калијум-перхлорат]]
}}
}}

'''Калијум хлорат''' је '''хемијско једињење''' које се састоји од [[калијум]]а, [[хлор]]а и [[кисеоник]]а. Његова [[хемијска формула|молекулска формула]] је '''-{KClO}-<sub>3</sub>'''. Спада у калијумове [[со]]ли [[хлорна киселина|хлорне киселине]].<ref>{{Cite book |title= Pradyot Patnaik|title=Handbook of Inorganic Chemicals|publisher=McGraw-Hill|year=2002|isbn=978-0-07-049439-8|pages=}}</ref><ref name="Housecroft3rd">{{Housecroft3rd}}</ref>

У свом чистом облику, то је бела кристална супстанца. После [[натријум хлорат]]а, то је други најчешћи хлорат у индустријској употреби. То је јако оксидационо средство и његова најважнија примена је у сигурносним шибицама.<ref name="ullmann_2000">{{cite book
  | last1=Vogt | first1=Helmut
  | last2=Balej | first2=Jan
  | last3=Bennett | first3=John E.
  | last4=Wintzer | first4=Peter
  | last5=Sheikh | first5=Saeed Akbar
  | last6=Gallone | first6=Patrizio
  | date=June 15, 2000 
  | editor-last=Ullmann
  | title=Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry
  | publisher=Wiley‐VCH Verlag
  | chapter=Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids
  | isbn=9783527303854
  | doi=10.1002/14356007.a06_483
}}</ref> У другим применама је углавном застарео и замењен је сигурнијим алтернативама последњих деценија. Коришћено је као:

# Оксидационо средство,
# У [[ватромет]]има, [[Ракетна горива|ракетним горивима]] и [[експлозив]]има,
# За припрему кисеоника, како у лабораторији тако иу хемијским генераторима кисеоника,
# Као дезинфекционо средство, на пример у у медицинским испирањима уста,
# У пољопривреди као хербицид.

== Производња ==

На индустријској скали, '''калијум-хлорат''' се производи реакцијом метатезе соли [[Natrijum hlorat|натријум-хлората]] и [[Калијум хлорид|калијум-хлорида]]:

: <chem>NaClO3 + KCl -> NaCl + KClO3</chem>

Реакцију покреће ниска растворљивост '''калијум хлората''' у води. Равнотежа реакције се помера на десну страну континуираним таложењем производа (Ле Шателијеов принцип). Претеча '''натријум хлората''' се индустријски производи у веома великим количинама електролизом [[натријум хлорид]]а, обичне кухињске соли.<ref name="ullmann_2000"/>

Понекад се користи и директна електролиза [[Калцијум хлорид|KCl]] у воденом раствору, при чему ниска растворљивост KClO<sub>3</sub> у води узрокује да се со лако изолује из реакционе смеше једноставним таложењем из раствора.

Калијум хлорат се може произвести у малим количинама диспропорцијацијом у раствору [[натријум хлорид]]а праћено реакцијом метатезе са [[калијум хлорид]]ом: 

: <chem>3 NaOCl -> 2 NaCl + NaClO3</chem>
: <chem>KCl + NaClO3 -> NaCl + KClO3</chem>

Može se proizvesti i prolaskom hlornog gasa kroz vrelu otopinu kaustične kiseline:<ref name="Pradyot Patnaik 2002">Pradyot Patnaik. ''Handbook of Inorganic Chemicals''. McGraw-Hill, 2002, {{ISBN|0-07-049439-8}}</ref>

: <chem>3 Cl2 + 6 KOH -> KClO3 + 5 KCl + 3 H2O</chem>

Синтеза калијум хлората се може извршити електролизом раствора [[натријум хлорид]]а и таложењем произведеног '''натријум хлората''' са [[калијум хлорид]]ом. Да би се извршила ова конкретна електролиза, уместо раздвајања катоде (од челика) и аноде (од активног титанијума) помоћу мембране као што се ради у хлор-алкалном процесу, они морају бити супротстављени: тако да се хлор који се дисоцира електролизом реагује са каустичном содом и формира [[натријум хипохлорит]]:

: <math>\mathrm{2 \, NaOH + Cl_2 \longrightarrow NaCl + NaClO + H_2O}</math>

При високим температурама, натријум хипохлорит се дисоцира у хлориде и хлорате:

: <math>\mathrm{3 \, NaClO \longrightarrow 2 \, NaCl + NaClO_3}</math>

Али можемо добити '''калијум-хлорат''' директно, електролизом раствора [[Калијум хлорид|калијум-хлорид]]а; механизам реакције је следећи:

На катоди:

: <math>\mathrm{6 \, H_2O \rightleftharpoons 6 \, H^+ + 6 \, OH^-}</math>
: <math>\mathrm{6 \, H^+ + 6 \, e^- \longrightarrow 3 \, H_2}</math>

На аноди:

: <math>\mathrm{6 \, Cl^- \rightarrow 3 \, Cl_2 + 6 \, e^-}</math>
: <math>\mathrm{3 \, Cl_2 + 6 \, OH^- \longrightarrow ClO_3^- + 5 \, Cl^- + 3 \, H_2O}</math>

У прошлости, '''калијум хлорат''' се производио мешањем хлора у раствору каустичне соде. Прво су формирани [[калијум хлорид]] и [[калијум хипохлорит]] у једнаким размерама. Топлота произведена егзотермном природом ове реакције била је довољна да се хипохлорит раздвоји на два дела хлорида и један део калијум-хлората. Дакле, налазимо у основи исте реакције као и раније, али са скупљим реагенсима (хлорни гас и каустична сода), али без коришћења електричне енергије. Хемијска једначина изгледа овако:

: <math>\mathrm{6 \, KOH + 3  \, Cl_2 \longrightarrow   5 \, KCl + KClO_3 + 3 \, H_2O}</math>

Међутим, видимо да је хлорат фиксирао само шестину инвестираног хлора.

== Употреба ==

[[Image:KClO3-sugar1.gif|thumb|left|Калијум хлорат сагоревајући шећер]]
[[Image:KClO3 (grobkristallin).jpg|thumb|300п|vignette|Калијум хлорат.]]
[[Датотека:"Décomposition du chlorate de potasse par la chaleur, avec production de gaz oxygéne pur".jpg|мини|Разлагање хлората топлотом, уз производњу чистог гаса кисеоника.]]

'''Калијум хлорат''' је био један од кључних састојака у раним ударним капислама (прајмерима) за ватрено оружје. Наставља се са том применом, где га није заменио [[калијум перхлорат]].

Погонска средства на бази [[хлорат]]а су ефикаснија од традиционалног [[барут]]а и мање су подложна оштећењима од воде. Међутим, они могу бити изузетно нестабилни у присуству [[сумпор]]а или [[фосфор]]а и много су скупљи. Хлоратна горива се морају користити само у опреми која је за њих пројектована; непоштовање ове мере предострожности је чест извор несрећа. '''Калијум хлорат''', често у комбинацији са [[Srebro fulminat|сребрним фулминатом]], користи се у триковима који стварају буку познатим као "крекери", "снаппери", "поп-итс", "цапс" или "банг-снапс", популарна врста новогодишње пиротехнике.

Друга примена '''калијум хлората''' је као оксидатор у димној композицији попут оне која се користи у димним гранатама (бомбама). Од 2005. патрона са калијум хлоратом помешаним са лактозом и колофонијумом (смолом) се користи за стварање белог дима који сигнализира избор новог папе на папској конклави.<ref>{{cite news |title=New Round of Voting Fails to Name a Pope |author=Daniel J. Wakin and Alan Cowell |url=https://www.nytimes.com/2013/03/14/world/europe/vatican-pope-selection-conclave.html |newspaper=[[The New York Times]] |date=March 13, 2013 |access-date=March 13, 2013}}</ref>

Лабораторије средњих школа и факултети често користе '''калијум хлорат''' за стварање гаса [[кисеоник]]а. То је далеко јефтинији извор од резервоара кисеоника под притиском или криогеног резервоара. '''Калијум хлорат''' се лако распада ако се загрева док је у контакту са [[катализатор]]ом, обично манган(IV) диоксидом (MnO<sub>2</sub>). Дакле, може се једноставно ставити у епрувету и загрејати изнад горионика. Ако је епрувета опремљена чепом и цревом са једном рупом, топли кисеоник се може извући. Реакција је следећа:

: <chem>2 KClO3(s) ->[\Delta][MnO_2] 3 O2(g) + 2 KCl(s)</chem>

Загревањем у одсуству катализатора се претвара у [[калијум перхлорат]]: [8]

: <chem>4 KClO3 -> 3 KClO4 + KCl</chem>

Даљим загревањем, [[калијум перхлорат]] се разлаже на '''калијум хлорид''' и [[кисеоник]]:

: <chem>KClO4 -> KCl + 2O2</chem>

Безбедно извођење ове реакције захтева веома чисте реагенсе и пажљиву контролу температуре. Растопљени '''калијум хлорат''' је изузетно моћан оксидант и спонтано реагује са многим уобичајеним материјалима као што је [[шећер]]. [[Експлозија|Експлозије]] су настале услед прскања течних хлората у латекс или ПВЦ цеви генератора [[кисеоник]]а и од контакта између хлората и угљоводоничних заптивних масти. Нечистоће у самом '''калијум хлорату''' такође могу проузроковати проблеме. Када радите са новом серијом '''калијум хлората''', препоручљиво је узети мали узорак (~1 грам) и снажно га загрејати на отвореној стакленој плочи. Контаминација може изазвати експлозију ове мале количине, што указује на то да [[хлорат]] треба одбацити.

'''Калијум-хлорат''' се користи у хемијским генераторима [[кисеоник]]а (који се такође називају хлоратне свеће или кисеоникове свеће), који се користе као системи за снабдевање кисеоником нпр. авиона, свемирских станица, подморница, и одговоран је за најмање једну авионску несрећу. [[Пожар]] на свемирској станици [[Свемирска станица Мир|Мир]] је био повезан са свећама за производњу кисеоника које користе сличан [[литијум перхлорат]]. Разлагање '''калијум хлората''' је такође коришћено да се обезбеди снабдевање [[кисеоник]]ом за [[рефлектор]]е.

'''Калијум хлорат''' се такође користи као [[пестицид]]. У [[Финска|Финској]] се продавао под трговачким именом [[Фегабит]].

'''Калијум хлорат''' може реаговати са [[Сумпорна киселина|сумпорном киселином]] и формирати високо реактиван раствор [[Хлорна киселина|хлорне киселине]] и [[Калијум-сулфат|калијум сулфата]]:

: <chem>2 KClO3 + H2SO4 -> 2 HClO3 + K2SO4</chem>

Тако произведен раствор је довољно реактиван да се спонтано запали ако је присутан запаљиви материјал ([[шећер]], [[папир]], итд.).

У хемијским лабораторијама користи се за оксидацију HCl и ослобађање малих количина гасовитог хлора.

Устаници у [[Авганистан]]у такође увелико користе '''калијум хлорат''' као кључни састојак у производњи импровизованих експлозивних направа. Када су уложени значајни напори да се смањи доступност [[амонијум-нитратно ђубриво|амонијум-нитратног ђубрива]] у [[Авганистан]]у, произвођачи IED-а почели су да користе '''калијум-хлорат''' као јефтину и ефикасну алтернативу. У 2013. години, 60% IED у [[Авганистан]]у користило је '''калијум хлорат''', што га чини најчешћим састојком који се користи у у IED-има.<ref>{{cite news|url=https://www.usatoday.com/story/news/world/2013/06/25/ammonium-nitrate-potassium-chlorate-ieds-afghanistan/2442191/ |title=Afghan bomb makers shifting to new explosives for IEDs |publisher=USAToday.com |date= June 25, 2013|access-date=2013-06-25}}</ref> '''Калијум-хлорат''' је такође био главни састојак ауто-бомбе коришћене у бомбашким нападима на [[Бали]]ју 2002. у којима су погинуле 202 особе.

'''Калијум хлорат''' се користи за форсирање фазе цветања лонган дрвета, узрокујући да производи плодове воћа у топлијим климама.<ref>{{Cite journal
  | last1 = Manochai  | first1 = P.
  | last2 = Sruamsiri | first2 = P.
  | last3 = Wiriya-alongkorn | first3 = W.
  | last4 = Naphrom | first4 = D.
  | last5 = Hegele | first5 = M.
  | last6 = Bangerth | first6 = F.
  | title = Year around off-season flower induction in longan (Dimocarpus longan, Lour.) trees by KClO3 applications: potentials and problems
  | journal = Scientia Horticulturae
  | volume = 104
  | issue = 4
  | pages = 379–390
  | location = Department of Horticulture, Maejo University, Chiang Mai, Thailand; Department of Horticulture, Chiang Mai University, Chiang Mai, Thailand; Institute of Special Crops and Crop Physiology, University of Hohenheim, 70593 Stuttgart, Germany
  | date = February 12, 2005
  | url = http://www.actahort.org/books/863/863_48.htm
  | access-date = November 28, 2010 | doi=10.1016/j.scienta.2005.01.004}}</ref>

Калијум-хлорат се углавном користи у пиротехници, на пример за припрему [[Молотовљев коктел|молотовљевог коктела]],<ref>prskavek,[http://pyrosekce.unas.cz/ps/files/pribehy/Sovetske_zapalne_lahve.pdf Sovětské zápalné láhve] {{Wayback|url=http://pyrosekce.unas.cz/ps/files/pribehy/Sovetske_zapalne_lahve.pdf |date=20131207182456 }}</ref> као и за [[Hloratni eksplozivi|хлоратне експлозиве]], који се данас више не користе (мешавина KClO<sub>3</sub> и органског горива – нпр. уље, дрвено брашно, божићних петарди...) . У прошлости се користио за бојење коже.

Такође се користи у [[ватромет]]има и [[петарда]]ма, али посебно за прављење [[шибица]]. За ватромет се замењује што је више могуће [[калијум перхлорат]]ом, који је мање опасан за руковање. Међутим, понекад се тражи '''калијум хлорат''' да би се добиле спектакуларне боје у пиротехничким догађајима.<ref>{{Cite book |author=Takeo Shimizu |title=Fireworks — The Art, Science and Technique |publisher=Pyrotechnica Publications |location=Midland (Texas) |edition=4e |pages=53 et suiv., p. 92 et suiv. |isbn=0-929388-05-4}}</ref>

Такође се природно користио за производњу експлозива. Хлоратит садржи нпр. приближно 90% '''калијум хлората''', 10% [[угљоводоник]]а и додатак на бази пиљевине; али овај експлозив осетљив на трење је у великој мери замењен оксидантима који су мање опасни за руковање и који су најмање ефикасни као [[калијум перхлорат]], посебно за припрему знатно стабилнијих [[експлозив]]а. Ако се тражи мање опасан оксидант, нпр. за прајмер [[Барут|црног барута]] за ватромете, или пиротехничке бомбе, данас се уместо тога ослањамо на традиционални [[калијум нитрат]].

[[Датотека:Knallerbsen 20050913 696 part.jpg|мини|„Алжирске бомбе“ су петарде које садрже калијум хлорат.]]

Употреба алжирских бомби, ових петарди направљених од мешавине '''калијум хлората''', [[црвени фосфор|црвеног фосфора]] и сушеног гумиарабика, обликованих у лопту и умотаних у папир, није без опасности. Ова мешавина калијум хлората се обично назива Армстронгова смеша и њено директно руковање скоро увек доводи до повреда, због њене осетљивости на најмањи удар, трење или електростатичко пражњење.

Ова високоексплозивна супстанца се такође користи за паљење сигурносних шибица: она чини упаљач шибице и реагује са траговима црвеног фосфора са шибица. Раздвајање материјала два реагенса тада је представљало праву производну тајну, коју је 1844. открио шведски хемичар [[Густаф Ерик Паш]]: тако да се шибица не може спонтано запалити; јер су фосфорне шибице и сумпорни штапићи заменили јер су садржавали '''калијум хлорат'''.<ref name="Hardt_Pyrotechnics">{{Cite book |author=Alexander P. Hardt |title=Pyrotechnics |url=https://archive.org/details/pyrotechnics0000hard |publisher=Pyrotechnica Publications |location=Post Falls, Idaho, USA |year=2001 |isbn=0-929388-06-2 |pages=[https://archive.org/details/pyrotechnics0000hard/page/74 74] i dalje}}</ref>

Калијум-хлорат, као и [[Natrijum hlorat|натријум-хлорат]], некада се користио као [[хербицид]] све до забране.<ref>Règlement n° 98/2013 de l’Union européenne ; article 115 de la loi n° 2016-731 du 3 juin 2016 (codifié à l’art. L. 2351-1 du code de la défense).</ref>

Уопштено говорећи, чистим калијум хлоратом треба руковати само са великом пажњом, јер и најмања нечистоћа, не само [[фосфор]]а, већ чак и сумпорна или метална струготина, вероватно ће га учинити експлозивним.

Калијум хлорат је улазио у састав различитих врста јаке воде, "холандске киселине (или нагризивача)", препарат плоча за гравирање састављен од 88% воде, 10% димеће хлороводоничне киселине и 2% хлората.<ref name="Gravure">{{Cite book |author=Manly Banister |title=Practical Guide to Etching and Other Intaglio Printmaking Techniques |chapter=3. Etching the plate |year=1969 |publisher=Sterling Publ. Co. |location=New York |page=28 |language=en}}</ref>

Nekada se verovalo da kalijum-hlorat ima antiseptičko dejstvo, који се користио у саставу течности за испирање уста,<ref name="Regard sur les cosmétiques">{{Cite web |author=Céline Couteau |title=Si Grand-mère sait faire un bon café, Boiron, en revanche, n’est pas fort en produits bucco-dentaires… |date=13.03.2018 |website=Regard sur les cosmétiques |url=https://www.regard-sur-les-cosmetiques.fr/qui-sommes-nous/celine-couteau/ |accessdate=6.11.2021}}</ref> али је ова теза сада контроверзна, чак доведена у питање. Максимална терапеутска доза, односно нетоксична доза, износи 1&nbsp;g за одраслу особу:<ref name="Hardt_Pyrotechnics">{{Cite book |author=Alexander P. Hardt |title=Pyrotechnics |url=https://archive.org/details/pyrotechnics0000hard |publisher=Pyrotechnica Publications |location=Post Falls, Idaho, USA |year=2001 |isbn=0-929388-06-2 |pages=[https://archive.org/details/pyrotechnics0000hard/page/74 74] i dalje}}</ref> преко тога, оштећује крв и уништава нервно ткиво. Смртоносна доза је 5 до 15&nbsp;g.<ref>{{Cite book |author=Hermann Ammon |editor= |title=Hunnius pharmazeutisches Wörterbuch |edition=11 |publisher=de Gruyter |location=Berlin |year=2014 |isbn=978-3-11-030990-4 |chapter=Kaliumchlorat |language=de}}</ref> Данас се сумња у његово антисептичко дејство: с обзиром на његову токсичност, боље је избегавати његову употребу у фармакопеји.

Међутим, назив Калијум хлоратум, која се налази између осталог у одређеним хомеопатским препаратима, у облику креме или гранула, представља латинску форму [[калијум хлорид]]а, и нема никакве везе са токсичним хлоратом.

== Безбедност ==

Калијум хлоратом треба пажљиво руковати. Реагује снажно, и у неким случајевима се спонтано запали или експлодира, када се помеша са многим запаљивим материјалима. Снажно гори у комбинацији са готово свим запаљивим материјалима, чак и оним који су обично слабо запаљиви (укључујући обичну прашину и влакна). Смеше '''калијум хлората''' и горива могу да се запале у контакту са [[Сумпорна киселина|сумпорном киселином]], па их треба држати подаље од овог реагенса. [[Сумпор]] треба избегавати у пиротехничким композицијама које садрже '''калијум хлорат''', јер су ове смеше склоне спонтаној [[Deflagracija|дефлаграцији]]. Већина [[сумпор]]а садржи трагове киселина које садрже сумпор, а оне могу изазвати спонтано паљење - "Цветови сумпора" или "сублимирани сумпор", упркос укупној високој чистоћи, садрже значајне количине сумпорних киселина. Такође, мешавине калијум хлората са било којим једињењем са својствима подстицања паљења (нпр. [[Антимон(III) сулфид]]) су веома опасне за припрему, јер су изузетно осетљиве на удар.

== Ризик ==

'''Калијум хлорат''' је токсична и штетна супстанца по здравље која загађује животну средину. Може ослободити високо штетна једињења хлора. Због својих оксидационих својстава гори чак и под водом. Калијум-хлорат спада у материје (тзв. експлозивни прекурсори) за које је предложено да буду забрањене за продају широј јавности.<ref>[http://ec.europa.eu/commission_2010-2014/malmstrom/archive/COMM_NATIVE_COM_2010_0473_F_EN_PROPOSITION_DE_REGLEMENT.pdf Návrh Nařízení Evropského parlamentu a Rady na regulaci prodeje a používání prekurzorů výbušnin]</ref>

== Види још ==

* [[Хлорна киселина]]
* [[Натријум хлорат]]
* [[Калијум нитрат]]
* [[Калијум перхлорат]]

== Референце ==
{{reflist|2}}

== Литература ==

* {{Cite book |title= Pradyot Patnaik|title=Handbook of Inorganic Chemicals|publisher=McGraw-Hill|year=2002|isbn=978-0-07-049439-8|pages=}}
* {{Cite book |ref= harv|last=Patnaik|first=Pradyot|title=Handbook of Inorganic Chemicals|publisher=McGraw-Hill|year=2002|isbn=978-0-07-049439-8|pages=}}
* {{Cite book | last = Vohlídal | first = Jiří | last2 = Štulík | first2 = Karel | last3 = Julák | first3 = Alois | year = 1999 | title = Chemické a analytické tabulky | publisher = Grada Publishing | location = Prag | isbn = 80-7169-855-5 | edition = 1}}

== Спољашње везе ==
{{Commonscat|Potassium chlorate}}

* {{de}} [http://lp.uni-goettingen.de/get/text/2036 Vidéo montrant la réaction du chlorate de potassium avec l'acide sulfurique]

{{Портал бар|Хемија}}
{{Једињења калијума}}

{{нормативна контрола}}

[[Категорија:Неорганска једињења]]
[[Категорија:Соли]]
[[Категорија:Једињења калијума]]
[[Категорија:Хлорати]]
[[Категорија:Пиротехнички оксиданси]]