Kaliumchloraat.

Technische details en literatuur. Conclusies

Naam:	Kaliumchloraat
Formule:	KClO3
Smeltpunt:	356 °C
Ontledingstemperatuur:	400 °C
CAS-nummer:	3811-04-9
Grenswaarden:	DNEL-inhalatie-lange termijn-systematische effecten: 5,8 mg/m3 DNEL-huid-lange termijn-systematische effecten: 3,5 mg/kg/dag *DNEL=Derived No Effect Level
H-zinnen:	271-(302+332)-411
P-zinnen:	220-273
Etiket:	GHS03	GHS07	GHS09
Reacties:	Kan explosief ontleden, vooral bij (minimale) aanwezigheid van organisch materiaal.
	Vormt met veel stoffen explosieve mengsels.

Hieronder zijn een aantal items verzameld die betrekking hebben op een aantal aspecten van kaliumchloraat: de ontleedbaarheid, de ontleedbaarheid bij aanwezigheid van mangaan(VI)oxide (bruinsteen> de reactiviteit.

• Kaliumchloraat ontleedt gemakkelijk.
  
  • "..De stof ontleedt explosief bij verhitting boven de 400°C onder vorming van giftig en bijtend gas en zuurstof dat brandbevorderend werkt.."Lit. 1.
  • "..HAZARDOUS DECOMPOSITION: Thermal decomposition products: chlorine, oxides of potassium.."Lit. 3.
  • "..kans op explosie door wrijving of stoten van mengsels, reeds met kleine hoeveelheden organisch materiaal en geringe ontstekingsenergie..Lit. 1.
  • "..REACTIVITY: May decompose on contact with air, light, moisture, heat or storage and use above room temperature..
    CONDITIONS TO AVOID: Avoid contact with combustible materials. May ignite or explode on contact with combustible materials.."Lit. 3.
  • "..May ignite or explode on contact with combustible materials.."Lit. 3.
  • "..Although most explosive incidents have involved mixtures of the chlorate with combustial materials, the exothermic decomposition of the chlorate to chloride and oxygen can accelerate to explosion if a sufficient quantity and powerful enough heating are involved.."Lit. 2.
  • "..The more stable sodium chlorate will also explode under similar conditions.."Lit. 2.
  • "..The enthalpy of conversion of potassium chlorate to either chloride or perchlorate is slight, about ¼ kJ/g, less than is the case for the sodium salt. During sieving of the dry chlorate in a store attached to a fuse igniter plant, a violent explosion of 75 kg of the salt occurred. It seeems likely that some oxidisable material was involved in the incident.."Lit. 2.



• Kaliumchloraat is zeer reactief.
  
  • "..De stof is een sterk oxidatiemiddel en reageert heftig met brandbare en reducerende stoffen. Vormt met vele organische stoffen en metaalpoeders explosieve mengsels. Reageert met sterke zuren ondervorming van chloordioxide.."Lit. 1.
  • "..ACIDS (STRONG): May react and form hazardous chlorine dioxide gas.
    ALUMINUM: May explode with heat, percussion, and sometimes light friction.
    AMMONIA: High concentrations of ammonia in air react so vigorously with potassium chlorate as to be dangerous
    CARBON: May explode upon heating, percussion and sometimes light friction
    CHARCOAL: May liberate oxygen and heat explosivily.
    CHARCOAL + SULPHUR: Violent explosion wiht friction.
    COPPER: May explode with heat, percussion, and sometimes light friction.
    GLUCOSE: Dry mixtures may explode under a hammer-blow
    HYDROCARBONS: Mixtures of powdered chlorate and hydrocarbons explode as violently as nitro compund explosives.
    MAGNESIUM: May explode upon heating, impact, or light friction.
    MANGANESE DIOXIDE: Liberates heat and oxygen explosively by heat, shock, friction, age, or static electricity.
    SUGARS: Impact-sensitive, explosive mixture.
    SULFURIC ACID Fire and explosion hazard...."Lit. 3.
  • "..Ammonium chloride: Addition of ammonium chloride to a drum of weed-killer was suspected as the cause of a violent explosion (involving formation of ammonium chlorate).."
    Fabric: Fabric gloves (wrongly used in place of impervious plastic gloves) became impregnated during handling operations and werd subsequently ignited from cigarette ash.
    Sugars: A stoicheiometric mixture with sucrose ignites at 159°C and has been evaluated as a rocket propellant. Dry powder mixtures with glucose containing above 50% of chlorate explode uner a hammer-blow.." Metal, Wood: Explosions were caused by transportation of metal casting in woorden kegs previously used to store potassium chlorate, impact or friction of the metal causing initiation of the chlorate-impragnated wood.."Lit. 2.



• Mengsels met mangaan(IV)oxide (bruinsteen).
  • "..When oxygen is generated in the laboratory by heating potassium chlorate with manganese dioxide as decomposition catalyst, the latter must be free of organic matter or an explosion will occur. The mixture (17 wt of manganesedioxide, 'oxygen mixture) must ne cautiously heated at 250°C with a small flame to prevent the exothermic decomposition reaction becoming violent. Mixing the components dry with a partially plastic-coated micro-spatula caused a fire.."Lit. 2.
  • "..The oxidation of manganese dioxide to manganate by solid alkali-chlorate mixtures becomes explosive above 80-90°C at pressures above 19 kbar.."Lit. 2.
  • "..MANGANESE DIOXIDE: Liberates heat and oxygen explosively by heat, shock, friction, age, or static electricity.."Lit. 3.

CONCLUSIES.

• Bij het werken met kaliumchloraat is een grote zorgvuldigheid en niet aflatende aandacht van belang.
  
• Het is gevaarlijk om kaliumchloraat te verhitten. Bij een temperatuur >= 400°C (boven het smeltpunt) bestaat een kans op explosieve ontleding, waarbij naast zuurstof en kaliumchloride, ook het giftige chloorgas en kaliumoxide kan ontstaan.
  
• Overlevering leert ons dat mangaan(IV)oxide (bruinsteen) de ontleding van kaliumchloraat "vertraagt". Bruinsteen zou hier als katalysator werken, waardoor verlaging van de activeringsenergie de ontledingstemperatuur beneden het smeltpunt van kaliumchloraat (368°C) wordt gebracht. Ook in de literatuur is het werken met bruinsteen bekend. De mengverhouding die uit de literatuur wordt geadviseerd bedraagt 17 gewicht% bruinsteeenpoeder. Het verhitten moet met een klein vlammetje plaatsvinden tot een temperatuur van ca. 250°C. Zowel het kaliumchloraat als het bruinsteenpoeder moet volkomen vrij zijn van organisch materiaal, omdat anders toch de kans op explosie bestaat!
  
• Zelfs een minimale hoeveelheid van een organische verontreiniging in kaliumchloraat kan een explosie tot gevolg hebben bij: verwarming, mechanische bewerking, stoten etc. en laten staan.
  
• Kaliumchloraat vormt met veel brandbare stoffen en metaalpoeders explosieve mengsels.
  
• Binnen het onderwijs is het bekend dat kaliumchloraat de oorzaak is van ongevallen.
  

Geciteerde literatuur:

1. Chemiekaarten; SDU, Den Haag
2. L. Bretherick; "Handbook of Reactive Chemical Hazards"; 1995; Butterworth/Heineman, Londen; p. 1268)
3. Material Safety Data Sheet (MSDS). De MSDS van kaliumchloraat.

Top

Linke Soep! HOME