Kaliumperchlorat KClO4
Bemerkung
für Schulen: Kaliumperchlorat ist ein starkes Oxidationsmittel. Es
ist zwar nicht ganz so reaktionsfähig wie Kaliumchlorat,
es kann aber trotzdem gefährliche Reaktionen einleiten.
Die Chemikalie sollte in der Originalverpackung – bestehend aus Beutel
und Behälter – aufbewahrt werden. Es darf nur ganz reines
Kaliumperchlorat verwendet werden. Mit Chloraten sind nach der deutschen RISU keine Schülerversuche
erlaubt. Kaliumperchlorat ist kein Explosivstoff, kann aber zur
Herstellung dafür verwendet werden (rechtlicher Hinweis). Der Privatbesitz von Kaliumperchlorat ist verboten.
Eigenschaften
Kaliumperchlorat ist
im Laborbedarf als weißes, kristallines Pulver erhältlich.
Die Wasserlöslichkeit ist in kaltem Wasser schlecht, sie nimmt aber
in
warmem Wasser zu. Mit Metallpulvern oder mit anderen
brennbaren Stoffen wie Schwefel oder Kohle darf Kaliumperchlorat nicht
vermischt werden, diese Gemische sind explosionsgefährlich.
Kaliumperchlorat kann sicherer als Kaliumchlorat
gehandhabt und gelagert werden. Beim Erhitzen auf 400 °C beginnt es sich in Kaliumchlorid und Sauerstoff zu zersetzen, ab 550 °C zerfällt es vollständig:
KClO4 KCl + 2 O2
Kaliumperchlorat in der Originalverpackung
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Herstellung
Die
industrielle Herstellung erfolgt heute elektrolytisch in
Perchloratzellen. Bei der Elektrolyse von Natriumchlorat gehen
Perchlorat-Ionen an der Platin-Anode in Lösung. Als Zwischenprodukt
entsteht dabei Chlortrioxid, das mit Wasser sofort weiter reagiert. Bei
der Zugabe von Kaliumchlorid fällt das
schwer lösliche Kaliumperchlorat aus. Die Elektrolysezelle wird bei
niedriger Temperatur betrieben, verbleibendes Natriumchlorat wird mit
Salzsäure oder Natriumsulfit reduziert. Eine andere
Möglichkeit zur Gewinnung ist die Neutralisation von Perchlorsäure mit Kaliumcarbonat:
2
HClO4 + K2CO3
2 KClO4 + H2O + CO2
Weitere Herstellungsmöglichkeiten ergeben sich beim Erhitzen von Kaliumchlorat oder beim Oxidieren wässriger Kaliumchlorat-Lösungen mit starken Oxidationsmitteln.
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Analytik
Im Labor wird
Kaliumperchlorat zum chemischen Nachweis von Kalium-Ionen benötigt.
Der Nachweis beruht darauf, dass Kaliumperchlorat im Vergleich zu
anderen Perchloraten in kaltem Wasser schlecht löslich ist. Mit
Kaliumsalzen fällt das Chlorat-Ion als weißer Niederschlag
aus der Lösung aus:
ClO4− + K+ KClO4
Technische Verwendung
In der Pyrotechnik dient Kaliumperchlorat zur Herstellung von
Feuerwerk und wird dort vor allem in Blitzknallsätzen verwendet.
Früher wurde es als Oxidationsmittel in Raketentreibstoffen
eingesetzt. Aus Kaliumperchlorat kann man auch Perchlorsäure herstellen.
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