Ammoniumperchloraat

chemische verbinding

Ammoniumperchloraat is een anorganische verbinding met als brutoformule NH4ClO4. Het is een zout van ammoniak en perchloorzuur. De stof komt voor als kleurloos tot wit kristallijn poeder, dat redelijk goed oplosbaar is in water. Net als andere perchloraten is het een krachtige oxidator, maar tegelijk bevat het een reducerend ammoniumion.

Ammoniumperchloraat
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van ammoniumperchloraat
Ammoniumperchloraat-kristallen
Algemeen
Molecuulformule NH4ClO4
IUPAC-naam ammoniumperchloraat
Molmassa 117,48906 g/mol
SMILES
[NH4+].[O-]Cl(=O)(=O)=O
InChI
1S/ClHO4.H3N/c2-1(3,4)5;/h(H,2,3,4,5);1H3
CAS-nummer 7790-98-9
Beschrijving Wit kristallijn poeder
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Explosief
Gevaar
H-zinnen H201 - H271
EUH-zinnen geen
P-zinnen P220
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand vast
Kleur wit
Dichtheid 1,95 g/cm³
Oplosbaarheid in water (bij 20°C) 234 g/L
Goed oplosbaar in water, methanol
Matig oplosbaar in aceton
Onoplosbaar in di-ethylether
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

SyntheseBewerken

Op industriële schaal wordt ammoniumperchloraat bereid door elektrolyse in een zogenaamde perchloraatcel. Daartoe wordt natriumchloride (in waterige oplossing) geoxideerd tot natriumperchloraat. Vervolgens wordt dit met ammoniumchloride behandeld, zodat via een metathesereactie ammoniumperchloraat wordt gevormd:

 

Beide zouten bezitten een verschillende oplosbaarheid in water en kunnen daarom worden gescheiden. Het ontstane natriumchloride kan opnieuw worden gebruikt.

EigenschappenBewerken

Ammoniumperchloraat behoort tot de minder oplosbare ammoniumzouten: bij 20°C kan ongeveer 20 gram worden opgelost in 100 mL water. Bij verhitting boven 200°C ontleedt de verbinding en ontstaan chloor, stikstofgas, zuurstofgas en water:

 

Bovenstaande reactie is niet de enig mogelijke reactie bij ontleding. Er kan ook waterstofchloride vrij komen en er komen veelal ook kleine hoeveelheden van stikstofoxiden vrij.

Sterkere verhitting of de inwerking van sterke zuren kunnen leiden tot explosies, omdat het volume ingenomen door de grotendeels gasvormige producten veel groter is dan van de vaste stof waaruit zij ontstaan. Bovendien komt bij de ontleding een niet onaanzienlijke hoeveelheid warmte vrij.

In de PEPCON-ramp op 4 mei 1988 veroorzaakte een explosie in een ammoniumperchloraatfabriek een aardschok van 3,5 op de schaal van Richter.

ToepassingenBewerken

Ammoniumperchloraat wordt toegepast in vastebrandstofmotoren zoals de hulpraketten van de Spaceshuttle en Space Launch System, modelraketten, vuurwerkraketten, ruimteraketten en raketten voor militaire doeleinden.

Toxicologie en veiligheidBewerken

Ammoniumperchloraat kan ontbranden in contact met reductoren zoals zwavel en fosfor, metaalpoeder en organische verbindingen. Bij verbranding ontstaan giftige gassen. De stof irriteert de slijmvliezen, alsook de huid, ogen en het ademhalingsstelsel. Ammoniumperchloraat is toxisch voor het bloed en de nieren.

Externe linksBewerken