ترکیب نمک برتوله چیست؟ نمک برتوله: خواص شیمیایی، تهیه و کاربرد نمک برتوله در تولید کبریت استفاده می شود

معرفی

با مطالعه اکسیژن در شیمی به قسمت «تولید اکسیژن در آزمایشگاه با تجزیه مواد معدنی» رسیدید. "تجزیه آب، پرمنگنات پتاسیم، پراکسید هیدروژن، اکسیدهای سنگین و نیترات های فلزات فعال ... بنابراین، به نظر می رسد همه چیز روشن است. دریافت اکسیژن از نمک بارتولیوم؟ این چه نوع حیوانی است؟!" - قطار استاندارد فکر هر دانش آموزی که از طریق این پاراگراف در کتاب درسی نگاه می کند. نمک برتوله در مدرسه تدریس نمی شود، بنابراین باید خودتان در مورد آن پرس و جو کنید. امروز در این مقاله سعی خواهم کرد تا حد امکان به این سوال که نمک برتوله چیست پاسخ دهم.

منشاء نام

ابتدا اجازه دهید در مورد نام آن صحبت کنیم. نمک یک کلاس جداگانه از مواد معدنی است که در فرمول شیمیایی آن چنین ترتیبی از عناصر وجود دارد: Me-n- باقیمانده اسیدی، جایی که Me یک فلز است، باقی مانده اسیدی یک باقی مانده اسید است، n تعداد اتم ها است. اگر ظرفیت فلز و باقیمانده اسید یکسان باشد، ممکن است وجود نداشته باشد). باقی مانده اسید از مقداری اسید معدنی گرفته می شود. فرمول شیمیایی این نمک KClO 3 است. فلزی که در آن وجود دارد پتاسیم است یعنی پتاسیم است. منبع باقی مانده ClO 3 HClO 3 اسید کلریک است. به طور خلاصه، نمک برتوله نمک پتاسیم اسید کلریک است. به آن کلرات پتاسیم نیز می گویند و به دلیل نام کاشف آن صفت «برتولتووا» را به آن نسبت می دهند.

تاریخچه کشف

اولین بار در سال 1786 توسط شیمیدان فرانسوی کلود برتوله بدست آمد. او کلر را از طریق محلول غلیظ داغ هیدروکسید پتاسیم عبور داد (عکس).

نمک برتولتووا: بدست آوردن

تولید کلرات ها به روش های صنعتی (از جمله نمک برتوله) بر اساس واکنش عدم تناسب هیپوکلریت هایی است که از برهمکنش کلر با محلول های قلیایی به دست می آیند. طراحی فرآیند می تواند متفاوت باشد: با توجه به اینکه بیشترین تناژ محصول هیپوکلریت کلسیم است که سفید کننده را تشکیل می دهد، رایج ترین فرآیند واکنش تبادل بین کلرات کلسیم است (با حرارت دادن هیپوکلریت کلسیم به دست می آید) و کلرید پتاسیم (از محلول مادر متبلور می شود). کلرات پتاسیم را می توان به لطف روش برتوله اصلاح شده با الکترولیز غیر دیافراگمی کلرید پتاسیم نیز به دست آورد. کلر و هیدروکسید پتاسیم به دست آمده بلافاصله با هم تعامل دارند. محصول واکنش آنها هیپوکلریت پتاسیم است که بیشتر با کلرید پتاسیم و کلرات پتاسیم اصلی نامتناسب است.

خواص شیمیایی

اگر دمای حرارت به 400 درجه سانتیگراد برسد، تجزیه نمک Berthollet رخ می دهد، که در آن اکسیژن آزاد می شود و پرکلرات پتاسیم به طور متوسط ​​تشکیل می شود. با کاتالیزورها (اکسید منگنز (4)، اکسید آهن (3)، اکسید مس و غیره) دمایی که این فرآیند در آن اتفاق می افتد بسیار کمتر می شود. نمک برتوله و سولفات آمونیوم می توانند در محلول آب-الکل واکنش داده و کلرات آمونیوم را تشکیل دهند.

کاربرد

مخلوطی از عوامل کاهنده (فسفر، گوگرد، ترکیبات آلی) و کلرات پتاسیم انفجاری و حساس به شوک و اصطکاک هستند (عکس بالا). در صورت وجود برومات ها و نمک های آمونیوم حساسیت افزایش می یابد. به دلیل حساسیت بالای ترکیباتی که نمک برتوله در آنها وجود دارد، تقریباً هرگز از آنها در تولید مواد منفجره نظامی و صنعتی استفاده نمی شود. گاهی اوقات از آن در صنایع آتش نشانی به عنوان منبع کلر برای فرمولاسیون های شعله رنگی استفاده می شود.

همچنین در سرهای کبریت یافت می شود و به ندرت می تواند یک ماده منفجره آغاز کننده باشد (پودر کلرات بند ناف را منفجر کرد و ترکیب توری نارنجک های دستی ورماخت بود). بله، و در اتحاد جماهیر شوروی، کلرات پتاسیم بخشی از فیوز کوکتل مولوتوف است که طبق دستور العمل خاصی تهیه می شود. محلول های نمک برتوله گاهی اوقات به عنوان یک ضد عفونی کننده ضعیف و داروی خارجی برای غرغره کردن استفاده می شد. در آغاز قرن بیستم، نمک برتوله برای تولید اکسیژن در آزمایشگاه استفاده شد. اما به دلیل ریسک بالا دیگر استفاده نشد. همچنین به کمک آن دی اکسید کلر در شرایط آزمایشگاهی به دست می آید (واکنش احیا کلرات اگزالیک پتاسیم و اسید سولفوریک اضافه می شود).

نتیجه

اکنون همه چیز را در مورد نمک برتوله می دانید. می تواند برای یک فرد هم مفید و هم بسیار خطرناک باشد. اگر در خانه کبریت دارید، هر روز یکی از شاخه های استفاده از نمک برتوله را در زندگی روزمره مشاهده می کنید.

نام علمی نمک برتوله کلرات پتاسیم است. این ماده دارای فرمول KClO3 است. کلرات پتاسیم اولین بار توسط شیمیدان فرانسوی کلود لوئیس برتوله در سال 1786 بدست آمد. برتوله تصمیم گرفت کلر را به محلول گرم شده منتقل کند. هنگامی که محلول خنک شد، کریستال های کلرات پتاسیم به پایین فلاسک افتاد.

کلرات پتاسیم

نمک برتوله یک کریستال بی رنگ است که با حرارت دادن تجزیه می شود. ابتدا کلرات پتاسیم به پرکلرات و کلرید پتاسیم تجزیه می شود و با حرارت دادن قوی تر، پرکلرات پتاسیم به کلرید پتاسیم و اکسیژن تجزیه می شود.

قابل ذکر است که افزودن کاتالیزورها (اکسیدهای منگنز، مس، آهن) به نمک برتوله دمای تجزیه آن را چندین برابر کاهش می دهد.

استفاده از نمک برتوله

یکی دیگر از روش های صنعتی برای به دست آوردن نمک برتوله، الکترولیز محلول های آبی کلرید پتاسیم است. ابتدا مخلوطی از هیدروکسید پتاسیم و کلر روی الکترودها تشکیل می شود سپس هیپوکلریت پتاسیم از آنها تشکیل می شود که در نهایت نمک برتوله از آن به دست می آید.

کلود برتوله

مخترع کلرات پتاسیم، کلود برتوله، یک پزشک و داروساز بود. در اوقات فراغت خود به آزمایشات شیمیایی مشغول بود. کلود به موفقیت های علمی بزرگی دست یافت - در سال 1794 در دو مدرسه عالی پاریس به مقام استادی رسید.

برتوله اولین شیمیدانی بود که توانست ترکیب آمونیاک، سولفید هیدروژن، گاز مرداب و اسید هیدروسیانیک را ایجاد کند. او فولمینات نقره و فرآیند سفید کردن کلر را اختراع کرد.

بعدها برتوله به مسائل دفاع ملی پرداخت و به عنوان مشاور ناپلئون خدمت کرد. در پایان خدمت خود، کلود یک حلقه علمی را تأسیس کرد که شامل دانشمندان مشهور فرانسوی مانند گی-لوساک، لاپلاس و هومبولت بود.

نمک برتولتووا با دستان خود.

این یادداشت برای آن دسته از خوانندگانی که می خواهند نمک بارتولت را به تنهایی در خانه درست کنند یا تهیه کنند، جالب خواهد بود. هیچ چیز دشواری در این روش وجود ندارد، به جز این که باید به شدت از دستورالعمل های دستورالعمل پیروی کرد.
مواد مورد نیاز برای خود تهیه نمک
قبل از تهیه محصول مورد نظر، باید همه چیز لازم برای تولید آن را در خانه تهیه کنید. در اینجا لیستی از اجزای مورد نیاز آمده است:
1) ده جعبه کبریت، توصیه می شود از کبریت های Plitspichprom استفاده کنید، زیرا از نظر اجزای آنها مناسب ترین هستند.
2) یک ظرف پتری یا فلاسک شیمیایی دیگر یا در موارد شدید یک لیوان و نعلبکی غیر ضروری که بعداً حیف نیست آن را در سطل زباله بیندازید.
3) یک توپ از نخ و یک نوار الاستیک نازک؛
4) استون
آموزش گام به گام تهیه این نمک
همه کبریت ها را از جعبه ها بیرون می آوریم، به طور مرتب و یکنواخت با سرشان در یک جهت تا می کنیم و سپس آنها را با نخ محکم می کنیم یا یک کش روی آنها می گذاریم، مهم نیست، تا زمانی که کبریت ها نگه دارند. محکم با هم دسته کبریت به دست آمده را با طرف گوگرد در لیوان پایین می آوریم و در مایعی با دمای نزدیک به صد درجه غرق می کنیم، به قدری که کبریت ها کاملاً زیر آب قرار گیرند. این تقریباً هفت سانتی متر ارتفاع دارد.
یک لیوان با کبریت های چیده شده و آب داغ را در گوشه ای گرم برای مدتی تا چهار ساعت قرار می دهیم. پس از گذشت زمان، آب لیوان را در ظرف پتری بریزید. و سپس یکی از دو روش را به کار می بریم که کدام را بیشتر دوست داشتیم و به آن نزدیک شدیم.
روش اول
لازم است اجازه دهید محلول اختراع شده برای مدتی بماند و اجازه دهید کمی تبخیر شود، اما کریستال های کلرات پتاسیم ما هنوز شروع به تشکیل نکرده اند. سپس این مایع را کمی با استون آغشته می کنیم تا در فنجان رنگ پریده شود و دوباره کمی به محلول زمان می دهیم تا بماند. پس از مدتی، خواهید دید که محلول رنگ زردی پیدا کرده است، آن را در یک مکان سرد پنهان کنید تا زمانی که کریستال های بی رنگ در محلول شروع به تشکیل شدن کنند، که ماده مورد انتظار ما است. آنها را به تدریج خارج کنید و بگذارید خشک شوند.
روش دوم
روش زیر شامل استخراج مقدار زیادی نمک با دست خود در خانه است. لازم است مایع را برای خشک شدن در ظرف پتری بریزید و صبر کنید تا مقدار مورد نیاز ماده خشک شده ظاهر شود، آن را با H2O پر کنید و سپس طبق اصل روش اول عمل کنید.
اگر از دوازده جعبه کبریت استفاده کنید، 9.5 گرم نمک بارتولیوم آماده دریافت می کنید. آن را امتحان کنید و قطعا موفق خواهید شد.