化学性质

  • 中文名

  • 氯酸钠

  • 外文名

  • Sodium chlorate

  • 别    名

  • 氯酸鲁达; 白药钠,氯酸碱

  • 化学式

  • NaClO3

  • 分子量

  • 106.44

  • CAS登录号

  • 7775-09-9

  • EINECS登录号

  • 231-887-4

  • 熔    点

  • 248-261 °C(lit.)

  • 水溶性

  • 1000 g/L (20 ºC)

  • 密    度

  • 2.49 g/cm³

  • 外    观

  • 无色或白色立方晶系结晶

  • 应    用

  • 用于制造二氧化氯及高氯酸盐,用作除草剂、印染氧化剂等

  • 安全性描述

  • S13 S17 S46 S61

  • 危险性符号

  • R9 R22 R51/53

  • UN危险货物编号

  • 1495

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性状
常温下为无色结晶或白色颗粒。无气味。约300℃时释放出氧气,较高温度全部分解。1g溶于约1ml冷水、0.5ml沸水、约130ml乙醇、50ml沸乙醇、4ml甘油,水溶液呈中性,氯化钠能降低其水中溶解度,相对密度2.5。熔点248℃。有强氧化性。与有机物或还原性物质摩擦或撞击能引起烧或爆炸。低毒,半数致死量(大鼠,经口)1200mg/kg。
EINECS号 231-887-4
类别
氧化剂
毒性分级 中毒
急性毒性 口服- 大鼠 LD50: 1200 mg/ kg; 口服- 小鼠 LD50: 8350mg/ kg
刺激数据 皮肤- 兔子 500mg/ 24h 轻度; 眼- 兔子 10 mg 轻度
爆炸物危险特性 与有机物、还原剂、硫、磷等易燃物混合可爆
可燃性危险特性 遇有机物、还原剂、硫、磷等易燃物可燃; 燃烧产生有毒氯化物烟雾
储运特性 库房通风; 轻装轻卸; 与有机物、还原剂、硫磷易燃物分开存放
灭火剂 雾状水

理化性质
物理性质
常温下为无色立方晶体或三方结晶或白色粉末。味咸而凉。密度2.490g/cm3。熔点255℃。易溶于水,0℃在水中的溶解度为79g。溶于乙醇、甘油、丙酮、液氨。
化学性质
常压下加热至300℃以上易分解放出氧气。在中性或弱碱性溶液中氧化力非常低,但在酸性溶液中或有诱导氧化剂和催化剂(如硫酸铜)存在时,则是强氧化剂。与酸类(如硫酸)作用放出二氧化氯,有强氧化性。与硫、磷和有机物混合或受撞击,易引起燃烧和爆炸。易潮解。大鼠急性经口LD50 1200mg/kg,对皮肤和黏膜有局部刺激作用,制剂有70%粉剂和25%颗粒剂。

分子结构数据
1、摩尔折射率:无可用的
2、摩尔体积(cm3/mol):无可用的
3、等张比容(90.2K):无可用的
4、表面张力(dyne/cm):无可用的
5、介电常数:无可用的
6、极化率(10-24cm3):无可用的
7、单一同位素质量:105.943367 Da
8、标称质量:106 Da
9、平均质量:106.441 Da [4]
计算化学数据
1、疏水参数计算参考值(XlogP):无
2、氢键供体数量:0
3、氢键受体数量:3
4、可旋转化学键数量:0
5、互变异构体数量:无
6、拓扑分子极性表面积(TPSA):57.2
7、重原子数量:5
8、表面电荷:0
9、复杂度:49.8
10、同位素原子数量:0
11、确定原子立构中心数量:0
12、不确定原子立构中心数量:0
13、确定化学键立构中心数量:0
14、不确定化学键立构中心数量:0
15、共价键单元数量:2

 

安全信息

安全措施
贮于阴凉干燥处,远离火种、热源。与还原剂、易(可)燃物、酸类、硫、磷、金属粉末分储。密闭包装,切勿受潮,防止破损。
灭火:雾状水。
安全术语
S13Keep away from food, drink and animal foodstuffs.
远离食品、饮料和动物饲料保存。
S17Keep away from combustible material.
远离可燃性物质。
S46If swallowed, seek medical advice immediately and show this container or label.
若不慎吞食,立即求医并出示其容器或标签。
S61Avoid release to the environment. Refer to special instructions / safety data sheets.
避免释放至环境中。参考特别说明/安全数据说明书。
风险术语
R22Harmful if swallowed.
吞食有害。
R51/53 Toxic to aquatic organisms, may cause long-term adverse effects in the aquatic environment.
对水生生物有毒,可能对水体环境产生长期不良影响。
R9Explosive when mixed with combustible material.
与可燃物料混合有爆炸性。

储运方法
1运输注意事项: 铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。运输时单独装运,运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。严禁与酸类、易燃物、有机物、还原剂、自燃物品、遇湿易燃物品等并车混运。运输时车速不宜过快,不得强行超车。运输车辆装卸前后,均应彻底清扫、洗净,严禁混入有机物、易燃物等杂质;
2.储存注意事项: 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。包装密封。应与易(可)燃物、还原剂、醇类等分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物;
危险品运输编号 UN 1495

使用注意事项
泄漏应急处理
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,穿一般工作服。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:避免扬尘,用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。
防护措施
呼吸系统防护:可能接触其粉尘时,建议佩戴自吸过滤式防尘口罩。
眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
身体防护:穿聚乙烯防毒服。
手防护:戴橡胶手套。
其它:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作毕,淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。
急救措施
皮肤接触:脱去被污染的衣着,用大量清水冲洗。
眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入:误食中毒时应立即催吐、洗胃、导泻、给予牛奶、蛋清等保护胃粘膜,同时立即就医。
医用:患有高铁血蛋白症时,用山美蓝溶液以25%葡萄糖溶液稀释后缓慢静脉滴注。美蓝的剂量按每公斤体重1~2毫克。如用药2小时后仍未好转,再重复注射一次。
灭火方法:用大量水扑救,同时用干粉灭火剂闷熄。
操作处置与储存
操作注意事项:密闭操作,加强通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿聚乙烯防毒服,戴橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。远离易燃、可燃物。避免产生粉尘。避免与还原剂、醇类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。禁止震动、撞击和摩擦。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。包装密封。应与易(可)燃物、还原剂、醇类等分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
健康危害
侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:本品粉尘对呼吸道、眼及皮肤有刺激性。口服急性中毒,表现为高铁血红蛋白血症,胃肠炎,肝肾损伤,甚至发生窒息。

合成方法

氯酸钠生产主要采用电解法,使用的电解槽主要有3种:石墨阳极电解槽现已淘汰;二氧化铅阳极电解槽和旧式金属阳极电解槽日趋淘汰;新型金属阳极电解槽正在被迅速推广。金属阳极电解槽又分为复极式电解槽和单极电解槽。
1.电解法

将食盐加水于40~45℃下溶解,使其达到饱和,在精制槽中加入纯碱、烧碱、氯化钡以除去钙、镁和硫酸根等杂质,再送入调液器调酸并加入红矾钠,使盐水符合下列要求:NaCI≥280 g/L;Na2Cr2O72~3 g/L;Ca2++Mg2+≤1×10-5;SO42+<5 g/L。然后送去电解,通过化学反应和电化学反应生成氯酸盐。

阳极反应:

阴极反应:


电解槽采用外循环式,即电解槽与反应器并联。电解原料精制盐水和用以调节电解液酸度的稀盐酸进入电解装置上集管的精盐水和稀盐酸进口管,并与电解氢气提升的电解液混合进入反应器进行化学反应,在反应器内溶液pH值用加酸量调节为6.0~6.5,反应器底部设冷却水管,用自来水调节维持器内电解液温度在80~85℃,混合液汇集于下集管,分别进入电解槽进行电解。FA一Ⅱ型电解槽工艺技术指标是:电流强度2.5~3.3 kA,电流密度2000~2750 A/m2,槽电压2.8~3.2 V,电解温度80~85℃,电解液pH值6.2~6.5。电解产生的氯酸钠电解液和氢气上升进入反应器上部,在反应器内进行化学反应,使阴极区的CIO-和CIO3不被还原为C1-,电流效率93%~95%。电解完成液含NaClO3400~450 g/L,NaCl[90~120 g/L,由反应器上部的溢流口溢流到保温槽。电解产生的氢气由反应器顶部的导管送出,经集中进行除氯处理后回收使用。
将电解完成液放人保温槽,加入盐酸保温除去溴酸盐、次氯酸盐和游离氯,经压滤澄清后,清液送去蒸发浓缩,溶解度小的氯化钠先析出结晶,经洗涤后送去化盐配制精盐水。从蒸发器放出浓溶液再经保温沉降,过滤,除去固相杂质后,送至结晶器于18~24℃进行冷却结晶,经离心分离,气流干燥,制得氯酸钠成品。

2.以乙醇为溶剂用氯酸钾和硫酸钠反应制取。把100g KClO3和60g Na2SO4在加热下溶于600mL水。冷却后将该溶液与375mL乙醇混合,静置两天。把液体倾倒出来,K2SO4沉淀用30%乙醇洗涤。洗涤液与清液合并,先蒸出乙醇,然后把剩余物蒸发直到结晶薄膜出现时冷却,即得产品。可用重结晶法纯制。

3.将氯气通入NaOH或Na2CO3或NaHCO3溶液制取。

4. 将浓碳酸钠溶液 (65%~75%)加热至60℃,通入氯气进行氯化反应:

当溶液中不存CO32-在离子时,停止通氯。然后加热蒸发浓缩至出现结晶膜,冷却结晶,过滤所得结晶,甩干后的粗品再溶于水中进行重结晶提纯。干燥后即为成品。

用途

1是媒染剂与氧化剂,用于印染工业与无机工业;
2.用于制造二氧化氯,亚氯酸钠及高氯酸盐;
3.是除草剂,用于农业,例如:非耕地和开垦荒地时的灭生性除草。多种植物均可被杀死,对菊科、禾本科植物有根绝的效果,对深根多年生禾本科杂草效果显著。所有绿色植物都有强的植物毒性,植物根、茎对其具有内吸作用。一般在植物生长旺盛时期施药,用量视杂草种类、数量及大小而定。加水喷洒或直接撒粉,可与残留性有机除草剂如灭草隆、敌草隆、除草定等混用作灭生性除草剂;
4.医药工业用于制造药用氧化锌、二硫基丁二酸钠。颜料工业用于制造高级氧化锌和华兰;
5.是漂白剂,用于造纸、鞣革.矿石处理;
6.还可用于海水提溴和制造印刷油墨、炸药等;
7.还可用于二氧化硅的检定。营养剂。粘胶剂