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高氯酸（無機(jī)化合物）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-19

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高氯酸

無機(jī)化合物

高氯酸（perchloric acid）又名過氯酸，無機(jī)化合物，六大無機(jī)強(qiáng)酸之一，氯的含氧酸。高氯酸是無色透明的發(fā)煙液體，在無機(jī)含氧酸中酸性最強(qiáng)。高氯酸可助燃，具強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)刺激性，可致人體灼傷。工業(yè)上用于高氯酸鹽的制備，人造金剛石提純，電影膠片制造，醫(yī)藥工業(yè)，電拋光工業(yè)，用于生產(chǎn)砂輪，除去碳粒雜質(zhì)，還可用作氧化劑等。

基本信息

中文名	高氯酸
警示術(shù)語	O:Oxidizing agent 氧化劑C:Corrosive腐蝕性
別名	過氯酸
化學(xué)式	HClO4
分子量	100.46

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基本性質(zhì)

物理性質(zhì)

熔點(diǎn)：-112℃

沸點(diǎn)：203℃

密度：1.67g/cm

飽和蒸汽壓：2.00kPa（14℃）

折射率：1.419

化學(xué)性質(zhì)

強(qiáng)氧化劑。與還原性有機(jī)物、還原劑、易燃物如硫、磷等接觸或混合時(shí)有引起燃燒爆炸的危險(xiǎn)。

在室溫下分解，加熱則爆炸（但市售恒沸高氯酸不混入可燃物則一般不會(huì)爆炸）。

無水物與水起猛烈作用而放熱。氧化性極強(qiáng)，具有強(qiáng)腐蝕性。

室溫時(shí)氧化活性很弱，但濃熱的高氯酸是強(qiáng)氧化劑可與大多數(shù)金屬包括金，銀發(fā)生反應(yīng)將他們氧化，生成對(duì)應(yīng)的高價(jià)金屬高氯酸鹽和水。

強(qiáng)酸性：高氯酸是無機(jī)含氧酸中酸性最強(qiáng)的酸。

計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)

1、疏水參數(shù)計(jì)算參考值（XlogP）：2.3

2、氫鍵供體數(shù)量：1

3、氫鍵受體數(shù)量：4

4、可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：0

5、互變異構(gòu)體數(shù)量：0

6、拓?fù)浞肿訕O性表面積：71.4

7、重原子數(shù)量：5

8、表面電荷：0

9、復(fù)雜度：114

10、同位素原子數(shù)量：0

11、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

12、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

13、確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

14、不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

15、共價(jià)鍵單元數(shù)量：1

化學(xué)反應(yīng)

反應(yīng)類型

1、高氯酸和堿金屬、堿土金屬劇烈反應(yīng)，猛烈爆炸，生成大量白霧。

2、稀的高氯酸和鎂、鋁等活潑金屬快速反應(yīng)，生成大量氣泡，放出大量熱。

3、木炭、硫磺和純度較高的高氯酸反應(yīng)，立刻發(fā)生烯燒然后爆炸。

4、高氯酸能鐵、鉻、鎳、鋅等劇烈反應(yīng)生成氧化物，還能將元素磷和硫分別氧化成磷酸和硫酸。

5、室溫時(shí)氧化活性很弱，與Zn、Al、Cr等都不反應(yīng)，與Sn、Ti、V反應(yīng)緩慢，但濃熱的高氯酸是強(qiáng)氧化劑可與大多數(shù)金屬包括金，銀發(fā)生反應(yīng)將他們氧化，生成對(duì)應(yīng)的高氯酸鹽和水。濃熱的高氯酸是強(qiáng)氧化劑可與大多數(shù)金屬包括金，銀發(fā)生反應(yīng)將他們氧化，生成對(duì)應(yīng)的“高價(jià)金屬高氯酸鹽”和水。

反應(yīng)式

高氯酸

高氯酸和五氧化二磷反應(yīng)：2HClO+2PO→ClO+HPO

高氯酸和硫酸鋇反應(yīng)：HClO+BaSO→Ba（HSO4）（ClO）

高氯酸和氫氧化鈉反應(yīng)（放出大量熱）：NaOH+HClO→NaClO+HO

高氯酸和氟氣劇烈反應(yīng)（爆炸）：2F+2HClO→2HF+2FClO+O

氫氧化鎂和高氯酸反應(yīng)：Mg(OH)+2HClO→Mg(ClO)+2HO

氫氧化鋁和高氯酸反應(yīng)：Al(OH)+3HClO→Al(ClO4)+3HO

高氯酸和氨水反應(yīng)（放出大量熱）：HClO+NH·HO→NHClO+HO

高氯酸和鹽酸反應(yīng)（氧化還原反應(yīng)）：HClO+7HCl→4Cl+4HO

氫氧化鉀和高氯酸反應(yīng)（放出大量熱）：KOH+HClO→KClO（微溶）+HO

乳酸鈉和高氯酸反應(yīng)：CHONa+HClO→CHO+NaClO（如果高氯酸比較多，有可能把乳酸的醇羥基氧化為羧基，即變成丙酮酸）。

基本用途

用于電鍍工業(yè)、電影膠片、人造金剛石工業(yè)、電拋光工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)。也用于生產(chǎn)砂輪除去碳粒雜質(zhì)。用作強(qiáng)氧化劑。還用于生產(chǎn)煙花和炸藥。50%高氯酸用作丙烯腈聚合物的溶劑。是制造金屬高氯酸鹽的原料?？勺骰瘜W(xué)分析試劑。

可作溶劑，例如可用作高效液相色譜以及丙烯腈聚合物的溶劑；作化學(xué)分析試劑，氧化劑，干燥劑；可作原料，生產(chǎn)煙花，炸藥，金屬高鋁酸鹽。

使用注意事項(xiàng)

健康危害：該品有強(qiáng)烈腐蝕性。皮膚粘膜接觸、誤服或吸入后，引起強(qiáng)烈刺激癥狀。

燃爆危險(xiǎn)：該品助燃，具強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)刺激性，可致人體灼傷。

安全術(shù)語

S23：Do not breathe gas/fumes/vapour/spray.不要吸入氣體/煙霧/蒸汽/噴霧。

S26：In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.眼睛接觸后，立即用大量水沖洗并征求醫(yī)生意見。

S45：In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the lable where possible).發(fā)生事故時(shí)或感覺不適時(shí)，立即求醫(yī)（可能時(shí)出示標(biāo)簽）。

S36/37/39：Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.穿戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)服、手套和眼睛/面保護(hù)。

管制信息

該品根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》受公安部門管制。

急救措施

皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用大量流動(dòng)清水沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。

眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動(dòng)清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。

吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。

食入：用水漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。

消防措施

有害燃燒產(chǎn)物：氯化氫。

滅火方法：考慮到火場(chǎng)中可能存在有機(jī)物會(huì)引起爆炸，不可輕易接近。

滅火劑：霧狀水、泡沫、二氧化碳、砂土。

泄漏應(yīng)急處理

應(yīng)急處理：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防毒服。不要直接接觸泄漏物。勿使泄漏物與有機(jī)物、還原劑、易燃物接觸。盡可能切斷泄漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。

小量泄漏：用砂土、干燥石灰或蘇打灰混合。

大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容。用泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所處置。

操作注意事項(xiàng)

各氧化態(tài)氯酸的空間構(gòu)型圖及其各電勢(shì)

操作注意事項(xiàng)：密閉操作，局部排風(fēng)。操作盡可能機(jī)械化、自動(dòng)化。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴過濾式防毒面具（全面罩）或自給式呼吸器，穿聚乙烯防毒服，戴防酸手套。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙。防止蒸氣泄漏到工作場(chǎng)所空氣中。避免與酸類、堿類、胺類接觸。尤其要注意避免與水接觸。搬運(yùn)時(shí)要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。禁止震動(dòng)、撞擊和摩擦。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。稀釋或制備溶液時(shí)，應(yīng)把酸加入水中，避免沸騰和飛濺。

儲(chǔ)存注意事項(xiàng)

儲(chǔ)存注意事項(xiàng)：儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。保持容器密封。應(yīng)與酸類、堿類、胺類等分開存放，切忌混儲(chǔ)。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。

制備

高氯酸鈉法將氯酸鈉在溶解槽內(nèi)加水，通入蒸汽于45～50℃下溶解，使其飽和后加入氫氧化鋇除去鉻酸根等雜質(zhì)，經(jīng)壓濾，清液送去電解，制得高氯酸鈉。把高氯酸鈉加入反應(yīng)器，再加入31%鹽酸(用量為理論量的110%～120%)進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，生成高氯酸，過濾除去氯化鈉結(jié)晶，濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮至高氯酸含量60%以上，制得工業(yè)高氯酸。其化學(xué)方程式為：

NaClO?+H?O→NaClO?+H?↑

NaClO?+HCl→HClO?+NaCl

工業(yè)上使用電解氯酸鈉的方法生產(chǎn)高氯酸鈉，高氯酸可由高氯酸鈉和濃硫酸經(jīng)復(fù)分解反應(yīng)制備：

NaClO?+H?SO?(濃）→NaHSO?+HClO?（易爆）

還有高氯酸鋇和硫酸反應(yīng)過濾，以及用硝酸氧化氯酸銨都可制備高氯酸

上游原料：氯酸鈉、鹽酸

下游產(chǎn)品：高氯酸鋰、高氯酸、過氧化二異丙苯

常見謠言

謠言：高氯酸和鹽酸反應(yīng)（氧化還原反應(yīng)）：HClO?+7HCl→4Cl?+4H?O

駁斥：高氯酸與鹽酸并不容易反應(yīng)，甚至鹽酸可以用來制備高氯酸：

高氯酸鈉與鹽酸相互作用可制得70% HClO4溶液。在攪拌下向260mL鹽酸（相對(duì)密度1.19）中慢慢加入130g NaClO4（在負(fù)壓下）。混合物在攪拌下放置4～8h，用砂芯漏斗過濾，用30～40mL鹽酸洗滌沉淀。將濾液與洗滌水合并，在減壓下蒸發(fā)直到除去Cl（用AgNO3檢驗(yàn)）。此時(shí)會(huì)有HClO4的白色蒸氣出現(xiàn)。再將溶液冷卻，通過砂芯漏斗濾出少量未反應(yīng)的NaClO4，得到的150g HClO4相對(duì)密度1.6。用蒸餾法精制。用磨口裝置在1999.5～266.4Pa 48～54℃蒸出帶有痕量HClO4的水。在107～111℃，蒸出70～72℃的HClO4。

即使高氯酸氧化鹽酸，也會(huì)形成大量二氧化氯，而不是單純形成氯氣-這也是上述方法制備的高氯酸中的雜質(zhì)。

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