El perclorato de potasio es la sal inorgánica con la fórmula química K Cl O 4 . Como otros percloratos , esta sal es un fuerte oxidante aunque suele reaccionar muy lentamente con las sustancias orgánicas. Este, generalmente obtenido como un sólido cristalino incoloro, es un oxidante común utilizado en fuegos artificiales , cápsulas de percusión de municiones , cebadores explosivos y se utiliza de diversas formas en propulsores , composiciones de destellos , estrellas y bengalas . Se ha utilizado como propulsor sólido de cohetes , aunque en esa aplicación ha sido reemplazado principalmente por el perclorato de amonio de mayor rendimiento .
El perclorato de potasio se prepara industrialmente tratando una solución acuosa de perclorato de sodio con cloruro de potasio . Esta única reacción de precipitación aprovecha la baja solubilidad del KClO 4 , que es aproximadamente 1/100 de la solubilidad del NaClO 4 (209,6 g/100 ml a 25 °C). [8]
También se puede producir burbujeando cloro gaseoso a través de una solución de clorato de potasio e hidróxido de potasio, [ cita necesaria ] y mediante la reacción del ácido perclórico con hidróxido de potasio; sin embargo, esto no se usa ampliamente debido a los peligros del ácido perclórico.
Otra preparación implica la electrólisis de una solución de clorato de potasio, lo que provoca que se forme KClO 4 y precipite en el ánodo. Este procedimiento se complica por la baja solubilidad tanto del clorato de potasio como del perclorato de potasio, el último de los cuales puede precipitar sobre los electrodos e impedir la corriente.
KClO 4 es un oxidante en el sentido de que transfiere oxígeno exotérmicamente a materiales combustibles , aumentando en gran medida su velocidad de combustión en relación con la del aire . Así, con la glucosa se da dióxido de carbono:
La conversión de glucosa sólida en CO 2 gaseoso caliente es la base de la fuerza explosiva de ésta y otras mezclas similares. Con azúcar , el KClO 4 produce un explosivo bajo, siempre que tenga el confinamiento necesario. De lo contrario, dichas mezclas simplemente deflagran con una intensa llama violeta característica del potasio . Las composiciones flash utilizadas en los petardos suelen consistir en una mezcla de polvo de aluminio y perclorato de potasio. Esta mezcla, a veces llamada polvo flash, también se utiliza en fuegos artificiales terrestres y aéreos.
Como oxidante, el perclorato de potasio se puede utilizar de forma segura en presencia de azufre , mientras que el clorato de potasio no. Es típica la mayor reactividad del clorato: los percloratos son oxidantes cinéticamente más pobres. El clorato produce ácido clórico , que es muy inestable y puede provocar una ignición prematura de la composición. En consecuencia, el ácido perclórico es bastante estable. [9]
En uso comercial, se mezcla 50/50 con nitrato de potasio para crear un sustituto de la pólvora negra Pyrodex y, cuando no se comprime dentro de un arma de avancarga o en un cartucho, se quema a un ritmo suficientemente lento para evitar que se clasifique con la pólvora negra como un poco explosivo, a "inflamable".
El perclorato de potasio se puede utilizar como agente antitiroideo para tratar el hipertiroidismo , generalmente en combinación con otro medicamento. Esta aplicación aprovecha el radio iónico similar y la hidrofilicidad del perclorato y el yoduro .
La administración de sustancias bociógenas conocidas también se puede utilizar como prevención para reducir la bioabsorción de yodo (ya sea yodo 127 no radiactivo nutricional o yodo radiactivo, yodo radiactivo, más comúnmente yodo 131 , ya que el cuerpo no puede discernir entre diferentes isótopos de yodo ).Se ha demostrado que los iones de perclorato , un contaminante común del agua en los EE. UU. debido a la industria aeroespacial , reducen la absorción de yodo y, por lo tanto, se clasifican como bociógenos . Los iones de perclorato son un inhibidor competitivo del proceso mediante el cual el yoduro se deposita activamente en las células foliculares de la tiroides. Los estudios con voluntarios adultos sanos determinaron que a niveles superiores a 0,007 miligramos por kilogramo por día (mg/(kg·d)), el perclorato comienza a inhibir temporalmente la capacidad de la glándula tiroides para absorber yodo del torrente sanguíneo ("inhibición de la absorción de yodo", por lo tanto perclorato es un bociógeno conocido). [10] La reducción de la reserva de yoduro mediante perclorato tiene efectos duales: reducción del exceso de síntesis hormonal y hipertiroidismo, por un lado, y reducción de la síntesis de inhibidores de la tiroides y hipotiroidismo, por el otro. El perclorato sigue siendo muy útil como aplicación de dosis única en pruebas que miden la descarga de yoduro radiactivo acumulado en la tiroides como resultado de muchas alteraciones diferentes en el metabolismo posterior del yoduro en la glándula tiroides. [11]
El tratamiento de la tirotoxicosis (incluida la enfermedad de Graves) con 600-2000 mg de perclorato de potasio (430-1400 mg de perclorato) al día durante períodos de varios meses o más fue alguna vez una práctica común, particularmente en Europa, [ 10] [12] y el uso de perclorato en dosis más bajas para tratar problemas de tiroides continúa hasta el día de hoy. [13] Aunque inicialmente se usaron 400 mg de perclorato de potasio divididos en cuatro o cinco dosis diarias y se encontró que eran efectivos, se introdujeron dosis más altas cuando se descubrió que 400 mg/d no controlaban la tirotoxicosis en todos los sujetos. [10] [11]
Los regímenes actuales para el tratamiento de la tirotoxicosis (incluida la enfermedad de Graves), cuando un paciente está expuesto a fuentes adicionales de yodo, suelen incluir 500 mg de perclorato de potasio dos veces al día durante 18 a 40 días. [10] [14]
Se encontró que la profilaxis con perclorato que contiene agua en concentraciones de 17 ppm , que corresponde a 0,5 mg/(kg d) de ingesta personal, si uno pesa 70 kg y consume 2 litros de agua por día, reduce la absorción inicial de yodo radiactivo en un 67% [10 ] Esto equivale a ingerir un total de solo 35 mg de iones de perclorato por día. En otro estudio relacionado, los sujetos bebieron solo 1 litro de perclorato que contenía agua por día en una concentración de 10 ppm, es decir, diariamente ingirieron 10 mg de iones de perclorato, se observó una reducción promedio del 38% en la absorción de yodo. [15]
Sin embargo, cuando la absorción promedio de perclorato en los trabajadores de plantas de perclorato sujetos a la mayor exposición se ha estimado en aproximadamente 0,5 mg/(kg d), como en el párrafo anterior, se esperaría una reducción del 67% en la absorción de yodo. Sin embargo, los estudios realizados en trabajadores crónicamente expuestos hasta ahora no han logrado detectar ninguna anomalía en la función tiroidea, incluida la absorción de yodo. [16] Esto bien puede ser atribuible a una exposición o ingesta diaria suficiente de yodo-127 saludable entre los trabajadores y a la corta vida media biológica de 8 horas del perclorato en el cuerpo. [10]
Por lo tanto, bloquear completamente la absorción de yodo-131 mediante la adición intencionada de iones perclorato al suministro de agua de una población, con el objetivo de dosis de 0,5 mg/(kg d), o una concentración de agua de 17 ppm, sería tremendamente inadecuado para reducir verdaderamente captación de yodo radiactivo. Las concentraciones de iones perclorato en el suministro de agua de una región tendrían que ser mucho más altas, al menos 7,15 mg/kg de peso corporal por día o una concentración de agua de 250 ppm , suponiendo que la gente beba 2 litros de agua por día, para ser realmente beneficiosas para la población para prevenir la bioacumulación cuando se expone a un ambiente de yodo radiactivo, [10] [14] independientemente de la disponibilidad de yodato o medicamentos de yoduro .
La distribución continua de tabletas de perclorato o la adición de perclorato al suministro de agua tendría que continuar durante no menos de 80 a 90 días, comenzando inmediatamente después de que se detectara la liberación inicial de yodo radiactivo, después de que hubieran transcurrido 80 a 90 días de yodo radiactivo liberado. 131 se habría descompuesto a menos del 0,1% de su cantidad inicial, momento en el que el peligro de la bioabsorción de yodo-131 prácticamente habrá terminado. [17]
