高氯酸钾
高氯酸钾,别称:过氯酸钾(英文名称:钾 perchlorate,中国海关商品编号2829900020)分子式:KClO4。外观为无色晶体或白色结晶粉末,作氧化剂用于烟火剂。
高氯酸钾为强氧化剂,与还原剂、有机物、易燃物如硫、磷或金属粉等混合可形成爆炸性混合物。高氯酸钾加热至400°C时分解,在熔点下分解为氯化钾和氧气。当有氯化钾、溴化钾、铜、铁等存在时,分解反应会加速进行。高氯酸钾与蔗糖的混合物还算稳定,但与其他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。用于炸药、焰火及安全火柴的生产。用作火箭推进剂、发光信号剂、发烟剂、引火剂、氧化剂和化学分析试剂。还用作热解、利尿等药剂。
高氯酸钾根据《危险化学安全管理条例》受公安部门管制。2022年4月1日起正式实施。公告明确,从事高氯酸钾出口的经营者,须经中华人民共和国商务部登记。未经登记,任何单位和个人不得经营高氯酸钾出口。有关登记条件、材料、程序等事项依照《敏感物项和技术出口经营登记管理办法》(对外贸易经济合作部令2002年第35号)执行。
行业发展
2021年11月来,烟花爆竹原辅材料高氯酸钾价格猛涨。在中国湖南省浏阳市,相关原辅材料出现严重短缺和供不应求现象。高氯酸钾从2021年初8000元/吨上涨至2.6万元/吨,而烟花爆竹成品价格涨幅较小。部分生产企业为节省生产成本,偷工减料、以次充好,使用低劣原辅材料,给安全生产带来了巨大风险隐患。
理化性质
物理性质
高氯酸钾为无色晶体或白色结晶粉末。相对密度2.524(11℃)。熔点610℃。溶于水(1.5g/100g),难溶于乙醇,不溶于乙醚。
化学性质
高氯酸钾系强氧化剂,与碳、硫、磷及有机物混合,受碰撞和摩擦易产生燃烧和爆炸。当有氯化钾、溴化钾、铜、铁等存在时,分解反应会加速进行。稳定性好于氯酸钾。
并且,高氯酸钾还具有助燃性。
应用领域
高氯酸钾可用于炸药、焰火及安全火柴的生产。用作解热、利尿等药剂,发光信号剂,化学分析试剂,发烟剂,引火剂和氧化剂、照相等。
选高氯酸钾用硝酸钾作氧化剂,其非金属可燃物应用硫,如果选用高氯酸钾作氧化剂,其非金属可燃物应用酚醛树脂。在有色闪光剂中,一般可选用硝酸钾、碳酸锶、碳酸铜和氟硅酸钠、碳酸钡等材料。此外,烟花的化学成分大体分为氧化剂、可燃物质、火焰着色物和其他特效物四类,高氯酸钾可在其中作为氧化剂,使可燃物质剧烈燃烧,并产生大量的热量和气体,从而引发爆炸。
高氯酸钾,与硫代酰胺联合用于D型胺碘酮诱发的甲状腺毒性作用,抑制甲状腺摄碘。此外,高氯酸钾用作固体推进剂氧化剂、火箭及喷气推进器、潜艇等的供氧剂也有应用。
安全事宜
健康危害
高氯酸钾有强烈刺激性,高浓度接触,严重损害粘膜、上呼吸道、眼睛及皮肤。中毒表现有烧灼感、咳嗽、喘证、气短、喉炎、头痛、恶心和呕吐等。
场所作业
根据中国国家标准《危险货物分类和品名编号》(GB 6944—2012),中国危险品分为九类。高氯酸钾属于第五类为氧化性物质和有机过氧化物。氧化性物质是指本身不一定可燃,但通常因放出氧气或起氧化作用可能引起或促使其他物质燃烧的物质。
高氯酸钾工作场所应合理通风,工人应佩戴防护眼镜、头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器、橡胶手套、穿防护服,以防灼伤。
泄露处理
高氯酸钾具有清凉气味,熔融时分解并放出氧气,与有机物或可燃物混合共存时会发生分解。与硫代氰酸盐混合会产生自爆;与硫混合,在330摄氏度时会着火燃烧。
消防救援
高氯酸钾对皮肤组织有强烈刺激性,400°开始分解。对人体危害包括强烈刺激性。严重损害黏膜、上呼吸道、眼睛及皮肤。中毒表现有烧灼感、咳嗽、喘证、气短、喉炎、头痛、恶心和呕吐等。发生隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴自给式呼吸器,穿防毒服。不要直接接触泄漏物。勿使泄漏物与有机物、还原剂、易燃物接触。小量泄漏:用沙土、干燥生石灰或苏打灰混合。收集于干燥、洁净、有盖的容器中。
急救措施
高氯酸钾属强氧化剂,可溶于水。氯酸盐离子不在体内破坏,而由肾脏缓慢排泄,故能引起急性或亚急性中毒。可导致严重的胃肠道刺激症状。临床表现主要表现为急性胃肠炎症状、高铁血红蛋白和肝肾损害症状。催吐用盐水洗胃、盐类泻药导泻,除去胃肠道的药物,以后可饮服生蛋清。
用5%葡萄糖生理盐水1000~2 000毫升静滴;静注50%葡萄糖液可加速高铁血色素还原成血红蛋白及促进毒物排泄,对严重尿毒症发生呕吐时,亦具有辅助疗效。每次口服碳酸氢钠1~2克,每日3次,或用1.4%~5%碳酸氢钠静滴。血红蛋白在酸性环境中易形成管型,碱性药物可促进其溶解,减少阻塞,加强排泄,改善肾脏功能;输血以纠正缺氧。重症者给予肾上腺皮质激素;严重中毒,可用透析疗法;有休克时,即速处理;少尿或无尿时,做尿毒症的防治;在治疗过程中,绝对禁止服用乙醇制剂药物,因乙醇能使高铁血红蛋白还原困难。酌用亚甲蓝(剂量不超过1 mg/kg)及维生素c。
制备方式
高氯酸钾制备方法有氯酸钾加热分解法和电解法两种。前者因不经济,已很少采用。电解法的步骤为:1)电解氯化钠溶液制取氯酸钠;2)电解氯酸钠水溶液制取高氯酸钠,高氯酸钠吸湿性强,在空气中易潮解,用途受到限制;3)高氯酸钠与氯化钾()进行复分解反应制取高氯酸钾或高氯酸铵。电解在无隔膜电解槽中进行。阴极为蛇形铅管。氯化钠溶液的pH为7~8,以二氧化铅为阳极时,溶液中添加少量氟化钠,以减少阴极还原,提高电流效率。经复分解制得高氯酸钾结晶,再经分离、水洗、干燥等工序,使水分含量减少到0.01%~0.04%,成品高氯酸钾纯度达99.5%。
贮存方法
高氯酸钾应贮于阴凉、干燥、通风的库房内,宜专库贮存。禁止与酸类、有机物、硫化物、可燃物等共贮混运。在装卸搬运作业中,不能摔碰、拖拉、摩擦,不要使用撬棍等铁质工具。如失火可用雾状水、沙土扑救,不能用高压水。接触皮肤后应立即用大量清水冲洗。高氯酸钾应使用牢固的铁桶或阻燃塑料桶包装,内衬塑料袋,每桶净重40公斤或50公斤。
法规限制
高氯酸钾根据《危险化学安全管理条例》受公安部门管制。2022年4月1日起正式实施。公告明确,从事高氯酸钾出口的经营者,须经中华人民共和国商务部登记。未经登记,任何单位和个人不得经营高氯酸钾出口。有关登记条件、材料、程序等事项依照《敏感物项和技术出口经营登记管理办法》(对外贸易经济合作部令2002年第35号)执行。
参考资料
高氯酸钾.南京试剂.2024-02-19
【商品检验】商务部、海关总署4月1日起将对高氯酸钾出口管制,带您了解出口高氯酸钾最新政策.12360服务订阅号.2024-02-10
市场监管总局等七部门曝光第二批 危险化学品违法案件.国家市场监督管理总局.2024-02-10
商务部、海关总署:对高氯酸钾实施出口管制.界面新闻.2024-02-10
高氯酸钾价格飙涨,安全风险激增,这里安委办出手啦!.中国应急管理.2024-02-10
中华人民共和国对外贸易经济合作部令.中国政府网.2024-02-19