Хлорат кальция

Хлорат кальция
Общие
Рац. формула	Ca(ClO3)2
Физические свойства
Молярная масса	206.98 г/моль
Плотность	2.71 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	325 °C
Классификация
Рег. номер CAS	10017-74-3
PubChem	24978
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Хлорат кальция — неорганическое соединение кальция, соль хлорноватой кислоты. Вступает в комплексное соединение с водой, образуя дигидрат Ca(ClO₃)₂(H₂O)₂, представляющий собой гигроскопичные бесцветные моноклинные кристаллы. Хлорат-хлорид кальция (смесь Ca(ClO₃)₂ с хлоридом кальция CaCl₂) применяется (в частности, на посевах хлопчатника) в виде водного раствора как дефолиант и десикант (гербицид: средство для предуборочного подсушивания растений на корню).

Производство

В промышленности хлорат кальция получают известковым методом: путём хлорирования известкового молока имеющего концентрацию CaO 130—140 г/л. В начале идёт образование гипохлорита кальция

$\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\stackrel{}{\to }\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{O}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{5}\mathsf{6}$ ккал.

Затем образующаяся при гидролизе хлора хлорноватистая кислота окисляет гипохлорит в хлорат:

$\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{O}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{l}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$.

Образующаяся соляная кислота в реакции с гипохлоритом замещает хлорноватистую кислоту

$\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{O}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{O}$,

которая также вступает в реакцию с гипохлоритом. Суммарное уравнение окисления гипохлорита:

$\mathsf{3}\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{O}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\stackrel{}{\to }\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{l}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{6}\mathsf{.}\mathsf{7}$ ккал,

а общее уравнение процесса образования хлората кальция:

$\mathsf{6}\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\stackrel{}{\to }\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{l}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{5}\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{6}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{1}\mathsf{9}\mathsf{4}$ ккал.

Оптимальным считается проведение реакции в нейтральной среде (pH 7-7.4) при температуре 45-80°, при которой реакция проходит достаточно быстро, а разложение гипохлорита кальция с потерей кислорода — незначительно. Полученный таким образом хлорат кальция может быть использован для получения хлората калия методом обменного разложения с хлоридом калия.

Хлорат кальция из хлорированного известкового молока может быть получен упариванием или охлаждением. Альтернативный способ получения — обменное разложение хлората натрия с хлоридом кальция:

$\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{l}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}$.

Литература

• Позин М. Е. Гл. XXXIX. Соли кислородных кислот хлора. → Хлораты натрия, калия, кальция и магния // Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот). — издание 4. — Л.: «Химия», 1974. — Т. 2. — С. 1430—1479. — 768 (792-1556) с.