高氯酸盐

化学物质

高氯酸盐是高氯酸形成的盐类，含有四面体型的高氯酸根离子—ClO4-，其中氯的氧化态为+7。高氯酸盐存在于自然界中，主要用作火箭燃料和烟火中的氧化剂和安全气囊中的爆炸物。多数高氯酸盐可溶于水。

基本概述

含有高氯酸根的盐类(ClO4-)。多数高氯酸盐易溶于水，钾，铷，铯及铵的高氯酸盐溶解度较小，仅溶于热水中。高氯酸盐可用作氧化剂，与易燃物质或还原剂，会引起燃烧。高氯酸镁或高氯酸钡可用作高效脱水剂。

A 空间填装的模型高氯酸盐离子

高氯酸盐是通过高氯酸(HClO4)反应制取出来的。它们在医学上被使用来治疗甲状腺紊乱已经超过50年了。它们可以当作火箭燃料来使用（作为氧化剂），并且可以在安全气囊中使用,还可以在烟花中使用或者充当肥料。两个高氯酸盐:高氯酸钾(KClO4)和高氯酸铵（NH4ClO4）在烟火制造术产业之内广泛地使用，而高氯酸铵更主要用于航天事业。高氯酸锂分解可以释放氧气，得用于航天，潜水和在其他情况，可靠的备份或补充氧气供应是需要的。多数高氯酸盐是可溶解在水中的。

1 科学定义

2氧化作用力量

3 稳定

4 环境存在

5 健康效应

6 高氯酸盐的类型

7 参考

8 外部链接

科学定义

高氯酸盐离子是ClO4−且它有分子大量99.45 a.u。

高氯酸盐(化合物)是包含这个离子，在化合物中，氯的氧化态为+7。

氧化作用

高氯酸盐离子是广义的最微弱的氧化剂，高氯酸盐有最高氧化还原电位。尽管其中氯的氧化态为+7，但在氯的所有含氧酸根离子中，高氯酸根离子的氧化性最弱。这是由于氯在高氯酸根离子中处于四面体的中心，不易发生反应。

稳定

多数高氯酸盐，尤其电正性金属如钠形成的化合物如高氯酸钠，都相对较稳定，也因此可以取代曾经用于烟火中但具不稳定性的氯酸盐类氧化剂。

环境存在

高氯酸盐是一种有毒化学物质，在自然界存在于土壤的比例很低，然而在发射航天飞船、人造卫星和导弹所用火箭的燃料中大量存在。航天燃料会扩散污染环境，并对人和其他生物造成危害。

健康效应

2005年，美国环境保护署所确定的高氯酸盐的安全阈值为每日每千克体重0.7 mg。[2]高氯酸盐可以干扰甲状腺素的合成与分泌，从而影响人体正常的新陈代谢，阻碍人体的生长于发育，对生长发育期的儿童影响尤为严重，一旦婴幼儿体内的高氯酸盐过量，儿童会出现智商偏低、学习障碍、发育迟缓、多动症、注意力分散，甚至会出现弱智等症状。

类型

常见类型

氨盐基高氯酸盐 NH4ClO4

铯高氯酸盐 CsClO4

锂高氯酸盐 LiClO4

镁高氯酸盐镁Mg(ClO4)2

高氯酸 HClO4

钾高氯酸盐 KClO4

铷高氯酸盐 RbClO4

银高氯酸盐 AgClO4

钠高氯酸盐 NaClO4

主要种类

高氯酸钠

高氯酸钠是高氯酸的钠盐，化学式为NaClO4。它是无色晶体，具潮解性，可溶于水和乙醇，480°C时分解，生成热为-382.75kJ/mol。通常以菱方晶系的一水合物形式使用。

高氯酸钠可用作固体推进剂中的氧化剂，但具潮解性，应用不及高氯酸钾和高氯酸铵广泛。类似的高氯酸锂是所有化合物中氧含量最高的一个，但其潮解性使得其应用很少。

高氯酸钠可作制取高氯酸钾和高氯酸铵的原料。利用的是高氯酸钠与氯化钾/氯化铵之间的复分解反应。

高氯酸钠由氯化钠或氯酸钠的阳极氧化反应制备，阴极为铂、二氧化铅、二氧化锰或磁铁矿，阳极材料为石墨、钢、镍或钛。

高氯酸钾

高氯酸钾，也称过氯酸钾，是高氯酸的钾盐，化学式为KClO4，具强氧化性。它是无色晶体或白色粉末，熔点约为610°C。常用在烟火和闪光粉中作氧化剂，也用作起爆药。它可以作固体火箭推进剂材料之一，但此应用基本上已被高氯酸铵所取代。所有高氯酸盐中，高氯酸钾的溶解度最低（1.5g/100g，水，25°C）。

KClO4可与很多还原剂发生反应，如与葡萄糖（C6H12O6）的反应如下：

3 KClO4 + C6H12O6 → 6 H2O + 6 CO2 + 3 KCl

高氯酸钾与蔗糖的混合物还算稳定，但与其它还原剂混合很可能发生爆燃，发生剧烈氧化还原反应，火焰呈钾的焰色紫色。鞭炮中用高氯酸钾与铝粉的混合物以制造闪光。

氯酸钾不可与硫混用，但高氯酸钾可以。一个通用的解释为：硫会被氧化为亚硫酸和硫酸，后者与氯酸钾反应，生成氯酸。高浓度的氯酸很不稳定，会发生自燃，但是由高氯酸钾生成的高氯酸则相对稳定，不会分解。

安全操作

在高氯酸和高氯酸盐的使用中遇到的爆炸事故，已经引起了人们的极大关注。高氯酸的危险性一方面因为它是一种强酸，故与皮肤、眼睛或呼吸道接触时会产生严重的烧伤；另一方面热而浓的高氯酸是一种强氧化剂，很不稳定。无水高氯酸甚至在室温下也不稳定，它会自发地分解而发生剧烈爆炸。只要一与可被氧化的物质接触就会立即引起爆炸。

高氯酸盐的安全操作

高氯酸盐可分为两大类：①对热和碰撞较敏感的盐；②对热和碰撞较不敏感的盐。属于第二类的物质有纯高氯酸铵、碱金属和碱土金属的盐、高氯酰氟。属于第一类的物质有重金属高氯酸盐、高氯酸氟盐、有机高氯酸盐、高氯酸酯、高氯酸盐与有机物金属粉末或硫的混合物。

许多重金属的高氯酸盐，有机高氯酸盐(如高氯酸肼，二高氯酸肼以及高氯酸氟均极易爆炸)，必须通慎操作。高氯酸盐与易被氧化的物质混合也非常容易发生爆炸，必须注意，应避免摩擦，受热、火星、震动以及重金属污染等因素，并要采取适当的隔离、屏蔽和人身防护措施，确保工作人员安全。碱金属，碱土金属的高氯酸盐和铵盐较为安定。合成新的无机或有机高氯酸盐，只应由有经验、细心而又对工作熟悉的研究人员承担。用锤子锤击铜板上的高氯酸盐晶粒(一至两颗)，根据撞击时产生的爆炸声大小可大致估计离级酸盐对撞击的敏感程度。

做简单的热稳定性试验，可将一两颗晶粒放在热钢板上，观察其产生激烈分解反应的时并作观察，塞子勿塞紧。

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