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perclorato de amonio

El perclorato de amonio ("AP") es un compuesto inorgánico con la fórmula NH 4 ClO 4 . Es un sólido incoloro o blanco que es soluble en agua. Es un potente oxidante . Combinado con un combustible, puede utilizarse como propulsor de cohetes llamado propulsor compuesto de perclorato de amonio . Su inestabilidad lo ha implicado en numerosos accidentes, como el desastre de PEPCON .

Producción

El perclorato de amonio (AP) se produce por reacción entre amoníaco y ácido perclórico . Este proceso es la principal salida para la producción industrial de ácido perclórico. La sal también puede producirse mediante reacción de metátesis de sales de amonio con perclorato de sodio . Este proceso aprovecha la solubilidad relativamente baja del NH 4 ClO 4 , que es aproximadamente el 10 % de la del perclorato de sodio. [6]

AP cristaliza como romboedros incoloros .

Descomposición

Como la mayoría de las sales de amonio, el perclorato de amonio se descompone antes de fundirse . Un calentamiento suave da como resultado la producción de cloruro de hidrógeno, nitrógeno, oxígeno y agua.

4 NH 4 ClO 4 → 4 HCl + 2 N 2 + 5 O 2 + 6 H 2 O

La combustión de AP es bastante compleja y está ampliamente estudiada. Los cristales AP se descomponen antes de fundirse, aunque se ha observado una fina capa líquida en las superficies de los cristales durante los procesos de combustión a alta presión. [7] Un calentamiento fuerte puede provocar explosiones . Las reacciones completas no dejan residuos. Los cristales puros no pueden sostener una llama por debajo de la presión de 2 MPa .

AP es un oxidante de Clase 4 (puede sufrir una reacción explosiva) para partículas de más de 15 micrómetros [8] y está clasificado como explosivo para partículas de menos de 15 micrómetros. [9] [10]

Aplicaciones

El uso principal del perclorato de amonio es la fabricación de propulsores de combustibles sólidos. [11] Cuando el AP se mezcla con un combustible (como aluminio en polvo y/o con un aglutinante elastomérico ), puede generar una combustión autosostenida a presiones muy por debajo de la presión atmosférica. Es un oxidante importante con una historia de uso de décadas en propulsores sólidos de cohetes : lanzamientos espaciales (incluido el cohete propulsor sólido del transbordador espacial ), cohetes militares, de aficionados y de aficionados de alta potencia , así como en algunos fuegos artificiales.

Algunos adhesivos epoxi "rompibles" contienen suspensiones de AP. Al calentarse a 300 °C, el AP degrada el adhesivo orgánico, rompiendo la junta cementada.

Toxicidad

El perclorato por sí solo confiere poca toxicidad aguda. Por ejemplo, el perclorato de sodio tiene una LD50 de 2 a 4 g/kg y se elimina rápidamente después de la ingestión. [6] Sin embargo, se ha demostrado que la exposición crónica a los percloratos, incluso en concentraciones bajas, causa diversos problemas de tiroides , ya que se absorbe en lugar del yodo.

Referencias

https://www.europapress.es/economia/noticia-comunicado-perclorato-amonio-web-ammoniumperchlorateorg-20200304141258.html

  1. ^ MSDS. sigmaaldrich.com.
  2. ^ Liu, L.; Li, F.; Bronceado, L.; Ming, L.; Yi, Y. (2004), "Efectos de los polvos nanométricos de Ni, Cu, Al y NiCu en la descomposición térmica del perclorato de amonio", Propulsores, explosivos, pirotecnia , 29 : 34–38, doi :10.1002/prep.200400026
  3. ^ John Rumble (18 de junio de 2018). Manual CRC de Química y Física (99ª ed.). Prensa CRC. págs. 4–41. ISBN 978-1138561632.
  4. ^ Chase, MW (11 de febrero de 1998). "Tablas termoquímicas NIST-JANAF, cuarta edición". págs. 1–1951.
  5. ^ Ficha de datos de seguridad (MSDS) de perclorato de amonio. Sigma-Aldrich
  6. ^ ab Helmut Vogt, Jan Balej, John E. Bennett, Peter Wintzer, Saeed Akbar Sheikh, Patrizio Gallone "Óxidos de cloro y ácidos cloro-oxigenados" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann 2002, Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a06_483
  7. ^ Boggs, TL (1970). "Tasa de deflagración, estructura superficial y perfil del subsuelo de monocristales autodeflagrantes de perclorato de amonio". Revista AIAA . 8 (5): 867–873. Código bibliográfico : 1970AIAAJ...8..867B. doi : 10.2514/3.5780.
  8. ^ NFPA 400: Código de materiales peligrosos, 2010
  9. ^ NFPA 495: Código de materiales explosivos, 2010
  10. ^ "Desarrollo de un sistema mejorado de clasificación de peligros para el proyecto de investigación de oxidantes, informe técnico", Safety Engineering Laboratories, Inc., The Fire Protection Research Foundation, 13 de abril de 2006
  11. ^ "Perclorato: descripción general de los problemas, el estado y las acciones correctivas" Archivado el 15 de marzo de 2012 en Wayback Machine , ITRC, septiembre de 2005