化学性质

中文名 高氯酸
外文名 perchloric acid
别名 过氯酸
化学式 HClO4
分子量 100.46
CAS登录号 7601-90-3
EINECS登录号 231-512-4

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物理性质
熔点:-112℃
沸点:203℃
密度:1.67g/cm3
饱和蒸汽压:2.00kPa(14℃)
折射率:1.419
化学性质
强氧化剂。与还原性有机物、还原剂、易燃物如硫、磷等接触或混合时有引起燃烧爆炸的危险。
在室温下分解,加热则爆炸(但市售恒沸高氯酸不混入可燃物则一般不会爆炸)。
无水物与水起猛烈作用而放热。氧化性极强,具有强腐蚀性。
室温时氧化活性很弱,但浓热的高氯酸是强氧化剂可与大多数金属包括金,银发生反应将他们氧化,生成对应的高价金属高氯酸盐和水。
强酸性:高氯酸是无机含氧酸中酸性最强的酸。
计算化学数据
1、疏水参数计算参考值(XlogP):2.3
2、氢键供体数量:1
3、氢键受体数量:4
4、可旋转化学键数量:0
5、互变异构体数量:0
6、拓扑分子极性表面积:71.4
7、重原子数量:5
8、表面电荷:0
9、复杂度:114
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:1


安全信息

操作与储存
操作注意事项
操作注意事项:密闭操作,局部排风。操作尽可能机械化、自动化。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具(全面罩)或自给式呼吸器,穿聚乙烯防毒服,戴防酸手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与酸类、碱类、胺类接触。尤其要注意避免与水接触。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。稀释或制备溶液时,应把酸加入水中,避免沸腾和飞溅。
储存注意事项
储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。保持容器密封。应与酸类、碱类、胺类等分开存放,切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

应急性处理
急救措施
皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。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:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。
消防措施
有害燃烧产物:氯化氢。
灭火方法:考虑到火场中可能存在有机物会引起爆炸,不可轻易接近。
灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、砂土。
泄漏应急处理
应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,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。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。
小量泄漏:用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。
大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。
危险性概述
健康危害
该品有强烈腐蚀性。皮肤粘膜接触、误服或吸入后,引起强烈刺激症状。
燃爆危险
该品助燃,具强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤。
术语
安全术语
S23:Do not breathe gas/fumes/vapour/spray.不要吸入气体/烟雾/蒸汽/喷雾。
S26:In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.眼睛接触后,立即用大量水冲洗并征求医生意见。
S45:In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the lable where possible).发生事故时或感觉不适时,立即求医(可能时出示标签)。
S36/37/39:Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.穿戴适当的防护服、手套和眼睛/面保护。
风险术语
R5:Heating may cause an explosion. 受热可能引起爆炸。
R8:Contact with combustible material may cause fire. 与可燃物料接触可能引起火灾。
R35:Causes severe burns. 引起严重灼伤。

合成方法

1.高氯酸钠法:将氯酸钠在溶解槽内加水,通入蒸汽于45~50℃下溶解,使其饱和后加入氢氧化钡除去铬酸根等杂质,经压滤,清液送去电解,制得高氯酸钠。把高氯酸钠加入反应器,再加入31%盐酸(用量为理论量的110%~120%)进行复分解反应,生成高氯酸,过滤除去氯化钠结晶,滤液经蒸发浓缩至高氯酸含量60%以上,制得工业高氯酸。其反应式如下:

2.高氯酸钠与盐酸相互作用可制得70% HClO4溶液。在搅拌下向260mL盐酸(相对密度1.19)中慢慢加入130gNaClO4(在负压下)。混合物在搅拌下放置4~8h,用砂芯漏斗过滤,用30~40mL盐酸洗涤沉淀。将滤液与洗涤水合并,在减压下蒸发直到除去Cl-(用AgNO3检验)。此时会有HClO4的白色蒸气出现。再将溶液冷却,通过砂芯漏斗滤出少量未反应的NaClO4,得到的150g HClO4相对密度1.6。用蒸馏法精制。用磨口装置在1999.5~266.4Pa 48~54℃蒸出带有痕量HClO4的水。在107~111℃,蒸出70~72℃的HClO4。

3.合成无水HClO4使用磨口蒸馏烧瓶,75cm以上的冷凝器,冷却到-40℃的接受器,干燥器和抽气泵。将70% HClO4和3~5倍量浓H2SO4(超过5倍有爆炸危险)装入蒸馏瓶,在溶温90~160℃下蒸馏。然后用泡沸石在35℃,减压下精馏。磨口部分用适当黏度的无水磷酸和滑石的混合物。接受器冷却到-78℃,干燥用P2O5。收率约为80%。

4.以工业品高氯酸为原料,加热至40 ~50℃后通入干净空气,以除去游离氯和二氧化氯,使溶液呈无色。然后于2~2.7kPa下减压蒸馏,收集107~111℃馏分,得试剂高氯酸溶液。55~107℃间馏分为高含水量高氯酸,可回收利用。

用途

1.用作钢铁分析试剂、氧化剂,干燥剂,也用于高氯酸盐的制。

2.用作氧化剂、催化剂、溶剂、炸药等。

3.用于电镀工业、电影胶片、人造金刚石工业、电抛光工业和医药工业。也用于生产砂轮除去碳粒杂质。用作强氧化剂。还用于生产烟花和炸药。50%高氯酸用作丙烯腈聚合物的溶剂。是制造金属高氯酸盐的原料。

4.用作高效液相色谱的洗脱剂及溶剂。

5.用作分析试剂、氧化剂,用于高氯酸盐制备,也用于电镀、人造金刚石提纯和医药等。