Перхлора́т аммо́ния — химическое соединение N H ₄ Cl O ₄ . Аммониевая соль хлорной кислоты .

Как и другие перхлораты , является сильным окислителем . Применяется в качестве окислителя в твёрдых ракетных топливах и компонентах взрывчатых веществ.

Физические свойства

Бесцветные кристаллы, при нормальных условиях кристаллизуется в ромбоэдрической форме. Плотность 1,95 г/см³. Выше 125 °C устойчива кубическая модификация. Хорошо растворим в воде — 20 г в 100 г воды при 25 °C.

При нагревании свыше 150 °C начинается разложение по автокаталитическому механизму, причем реакция самоподдерживающаяся экзотермическая, иногда такое разложение называют «горением перхлората аммония», такое слоистое горение происходит в чистом перхлорате аммония без добавок восстановителей.

Реакция завершается после распада примерно 30 % вещества, оставшаяся часть теряет способность к автокаталитическому разложению. Для восстановления свойств разложения остаток нужно перекристаллизовать. При нагреве свыше 600 °C разложение происходит до конца и не автокаталитически. Сильный нагрев может привести к взрыву .

Химические свойства

Реакция разложения происходит при 200°C:

${\displaystyle {\ce {4NH4ClO4 -> 2Cl2 ^ + 3O2 ^ + 8H2O ^ + 2N2O ^}}}$

При температуре выше 300 °C разложение протекает так :

${\displaystyle {\ce {2NH4ClO4 -> Cl2 ^ + O2 ^ + 4H2O ^ + 2NO ^}}}$

Получение

В лабораторных условиях получают из хлорной кислоты и гидрокарбоната аммония :

${\displaystyle {\ce {HClO4 + NH4HCO3 -> NH4ClO4 + CO2 + H2O}}}$ .

В промышленности получают обменной реакцией между перхлоратом натрия ${\displaystyle {\ce {NaClO4}}}$ и растворимой солью аммония , например, хлорида аммония ${\displaystyle {\ce {NH4Cl}}}$ или сульфата аммония ${\displaystyle {\ce {(NH4)2SO4}}}$ или карбоната аммония ${\displaystyle {\ce {(NH4)2CO3}}}$ :

${\displaystyle {\ce {NaClO4 + NH4Cl -> NH4ClO4 + NaCl}}}$ .

Разделение смеси солей облегчается сильным различием в растворимости перхлората аммония и реагентов и побочного продукта — хлорида натрия.

Применение

Как и другие перхлораты, является сильным окислителем, что определяет его применение:

• в составе твёрдых ракетных топлив ;
• в составе взрывчатых веществ ;
• в составе пиротехнических смесей .

Безопасность

Перхлорат аммония слаботоксичен, LD ₅₀ для крыс около 2—4 г/кг, но имеются сведения, что хроническое отравление веществом неблагоприятно воздействует на щитовидную железу, вытесняя биогенный иод .

Производство перхлората аммония является опасным. 4 мая 1988 в городе Хендерсон, штат Невада в США на заводе компании «PEPCON» ( Pacific Engineering Production Company of Nevada ) по производству перхлората аммония произошёл пожар и серия мощных взрывов , в котором погибли 2 и пострадали примерно 372 человека. Убытки оценивались более чем в 100 млн. долларов . Крупнейший взрыв был зафиксирован сейсмической станцией в Калифорнии как землетрясение силой до 3,5 баллов по шкале Рихтера . Причиной стали сварочные работы на складах предприятия, где хранилось более 4 тысяч тонн перхлората аммония .

Перхлорат аммония входит в состав многих твёрдых ракетных топлив , при горении которых образуется большое количество вредных и опасных для человека веществ: соединения хлора, оксиды азота , диоксины .

Примечания