資料倉庫證券大數據假新聞展覽館
資料倉庫 > 維基百科鏡像 >  高氯酸

高氯酸

2021-07-16 12:27:09

資料專題:高氯酸基本信息匯總表

高氯酸是壹種無機化合物,化學式為HClO4,是壹種強酸,有強烈的腐蝕性、刺激性,通常以無色水溶液的形式存在。高氯酸的酸酐為Cl2O7。高氯酸的酸性強於硫酸硝酸。熱的高氯酸是壹種極強的氧化劑,與有機物、還原劑、易燃物(如等)接觸或混合時有引起燃燒爆炸的危險,但室溫下70%以下濃度的高氯酸相對穩定壹些。高氯酸常被用來制備壹些高氯酸鹽,例如火箭燃料的重要成分——高氯酸銨。總而言之,高氯酸具有相當強的腐蝕性和危險性,並且極易形成易爆炸的混合物。

制備方法

工業制備

高氯酸工業制備有叁條路線。傳統方法是利用高氯酸鈉的較大的溶解度(室溫下209g/100ml水),用鹽酸處理高氯酸鈉的濃溶液,制備得到高氯酸和氯化鈉沈澱:

NaClO4+HCl→NaCl+HClO4{\displaystyle{\ce{{NaClO_{4}}+{HCl}\to{NaCl}+{HClO_{4}}}}}

制得濃高氯酸可以通過蒸餾來純化。

另壹條路線相較於傳統方法而言,更為直接,並避免了高氯酸鹽的使用:利用電極電解氯水,可在陽極生成高氯酸。

工業上也使用電解氯酸鈉的方法生產高氯酸鈉,高氯酸可由高氯酸鈉和濃硫酸經復分解反應制備:

NaClO4+H2SO4→NaHSO4+HClO4{\displaystyle{\ce{{NaClO_{4}}+{H_{2}SO_{4}}\to{NaHSO_{4}}+{HClO_{4}}}}}

實驗室制備

高氯酸鋇和硫酸反應生成硫酸鋇沈澱與高氯酸,也可以通過硝酸氧化氯酸銨制備高氯酸,由於銨根的參與,該反應會得到氮氧化物和高氯酸。

性質

無水高氯酸在室溫下是壹種油狀液體。高氯酸可以形成至少五種水合物。在水合物中高氯酸根陰離子通過氫鍵與H2O和H3O相連。 高氯酸可與水形成72.5%質量分數的共沸物,並且市售高氯酸也多以該共沸物的形式出售。但該共沸物和濃硫酸壹樣,具有很強的吸水性,暴露在空氣中會吸收空氣中的水。

高氯酸的脫水反應會得到壹種非常危險的產物——七氧化二氯:

2HClO4+P4O10→Cl2O7+H2P4O11{\displaystyle{2HClO_{4}}+{P_{4}O_{10}}\to \color{red}Cl_{2}O_{7}\color{black}+{H_{2}P_{4}O_{11}}}

主要用途

高氯酸主要被作為生產高氯酸銨的原料,高氯酸銨壹般被用作制造火箭燃料。隨著航天技術的發展,高氯酸的產量也隨之提高,年產量達到了數百萬公斤。 高氯酸也是生產液晶過程中的重要原料,同時也是蝕刻鉻的良好試劑。而由高氯酸為原料生產的高氯酸鎂在鋼鐵工業中也有應用。

酸性

高氯酸是壹種很強的質子酸,其Ka值高達10。相較於其他非配位陰離子,諸如氟硼酸六氟磷酸易發生水解,而高氯酸就不會發生水解。盡管高氯酸具有壹定的危險性,但在合成中,高氯酸仍然經常被使用。出於類似的原因,高氯酸也常被作為離子交換色譜的洗脫劑。

安全性

高氯酸具有很強的氧化性,高氯酸和金屬(如鋁)以及有機物(如木頭,塑料等)具有極高的反應活性。高氯酸壹定要在具有衝洗功能的通風櫥中操作,以防止高氯酸在管道中的堆積,引發危險。

相關條目

參考資料

資料專題:高氯酸參考資料