فوق كلورات الأمونيوم أو بيركلورات الأمونيوم هي مركب عضوي صيغته NH4ClO4. وهو ملح لحمض البيركلوريك والأمونيا. وهو مؤكسد قوي مما يفسر استخدامه بشكل أساسي في المواد الدافعة الصلبة للصواريخ. وكان سبباً في العديد من الحوادث مثل كارثة بيبكون وتحطم رحلة طيران جنوب أفريقيا رقم 295.
| فوق كلورات الأمونيوم | |
|---|---|
 | |
 | |
 | |
| الاسم النظامي (IUPAC) | |
بيركلورات الأمونيوم |
|
| أسماء أخرى | |
فوق كلورات الأمونيوم، AP |
|
| المعرفات | |
| رقم CAS | 7790-98-9  |
| بوب كيم | 24639 |
|
|
| الخواص | |
| الصيغة الجزيئية | NH4ClO4 |
| الكتلة المولية | 117.49 غ/مول |
| المظهر | بلورات بيضاء [1] |
| الكثافة | 1.95 غ/سم3 |
| نقطة الانصهار | يتفكك ناشراً للحرارة عند درجة>200 °س[2] |
| الذوبانية في الماء | 11.56 غ/100 مل (0 °س) 20.85 غ/100 مل (20 °س) 57.01 غ/100 مل (100 °س) |
| الذوبانية | ذواب في الميثانول يذوب جزئياً في الأسيتون غير ذواب في الإيثر |
| البنية | |
| البنية البلورية | معيني قائم (<513 ك) مكعبي (> 513 ك) |
| المخاطر | |
| صحيفة بيانات سلامة المادة | External MSDS [3] |
| فهرس المفوضية الأوروبية | 017-009-00-0 |
| ترميز المخاطر | مؤكسد (O) |
| توصيف المخاطر | |
| تحذيرات وقائية | |
| NFPA 704 |
1
2
2
OX
|
| مركبات متعلقة | |
| أنيونات أخرى | كلورات الأمونيوم كلوريد الأمونيوم |
| كتيونات أخرى | فوق كلورات البوتاسيوم فوق كلورات الصوديوم فوق كلورات الليثيوم |
| مركبات ذات علاقة | حمض فوق الكلورات |
| في حال عدم ورود غير ذلك فإن البيانات الواردة أعلاه معطاة بالحالة القياسية (عند 25 °س و 100 كيلوباسكال) | |
الإنتاج
تنتج فوق كلورات الأمونيوم (وتدعى أحياناً AP) بتفاعل الأمونيا مع حمض البيركلوريك، وهي السبب الرئيسي في الإنتاج الصناعي لحمض البيركلوريك. كما تنتج أيضاً بمعالجة أملاح الأمونيوم مع فوق كلورات الصوديوم، حيث تستغل هذه الطريقة أن ذوبانية NH4ClO4 هي حوالي 10% من ذوبانية فوق كلورات الصوديوم.[4]
تتبلور فوق كلورات الأمونيوم إلى بلورات عديمة اللون لشبكتها البلورية شكل مجسم معيني.
التفكك
تتفكك فوق كلورات الأمونيوم قبل الانصهار، مثلها مثل باقي أملاح الأمونيوم. ويؤدي تسخينها باعتدال إلى نشوء الكلور والنيتروجين والأوكسيجين والماء.
- 2 NH4ClO4 → Cl2 + N2 + 2 O2 + 4 H2O
احتراق فوق كلورات الأمونيوم معقد إلى حد ما وتم دراسته بشكل موسع. حيث تتفكك البلورات قبل انصهارها، بالرغم من مشاهدة طبقة سائلة رقيقة على سطح البلورات خلال عملية الاحتراق تحت ضغط عالي.[5] وقد يؤدي التسخين الشديد إلى الانفجار. التفاعل التام لا يترك رواسب. والبلورات النقية لا تصمد أمام اللهب تحت ضغط أقل من 2 باسكال.
فوق كلورات الأمونيوم هي مؤكسد من الصنف الرابع (يمكن أن تجري تفاعل انفجاري) عندما يكون حجم الحبيبات أقل من 15 ميكرون.[6][7]
التطبيقات
تستخدم الغالبية العظمى من فوق كلورات الأمونيوم لصناعة الدوافع الصلبة.[8] عند مزج فوق كلورات الأمونيوم مع وقود (كبودرة الألومنيوم و/أو المطاط الصناعي)، يمكن أن يولد احتراق مكتفي ذاتياً على ضغوط أكبر بكثير من الضغط الجوي النظامي. وهي مؤكسد قوي استخدم لعقود طويلة في دوافع صواريخ الوقود الصلب — لصواريخ الفضاء (متضمناً المعززات ذات الوقود الصلب للمركبات الفضائية) وعسكرياً وفي صواريخ الهواة وفي بعض الألعاب النارية. بعض الإيبوكسي اللاصق "القابل للكسر" يحتوي معلق من فوق كلورات الأمونيوم. وعند التسخين لدرجة 300 °س، يتحطم اللاصق العضوي، وينكسر المفصل المتماسك.
السمية
فوق الكلورات بحد ذاتها قليلة السمية، فمثلاً لفوق كلورات الصوديوم جرعة المميتة للنصف LD50 قيمتها 2-4 غ/كغ ويتخلص منها سريعا بعد دخولها للمعدة.[4] لكن التعرض لها على المدى الطويل يؤدي إلى مشاكل متعددة، بما أن لها نفس أثر اليود.
المراجع
- MSDS Page 3, 9.1.a - تصفح: نسخة محفوظة 22 أغسطس 2016 على موقع واي باك مشين.
- Liu, L.; Li, F.; Tan, L.; Ming, L.; Yi, Y. (2004), "Effects of Nanometer Ni, Cu, Al and NiCu Powders on the Thermal Decomposition of Ammonium Perchlorate", Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 29: 34–38, doi:10.1002/prep.200400026
- https://web.archive.org/web/20160304094341/http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9922929. مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2016.
- Helmut Vogt, Jan Balej, John E. Bennett, Peter Wintzer, Saeed Akbar Sheikh, Patrizio Gallone “Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a06_483
- T. L. Boggs, Deflagration Rate, Surface Structure and Subsurface Profile of Self-Deflagrating Single Crystals of Ammonium Perchlorate. AIAA Journal, 8(5), 1970, pp. 867–873.
- NFPA 495: Explosive Materials Code, 2010
- "Development of an Enhanced Hazard Classification System for Oxidizers Research Project, Technical Report", Safety Engineering Laboratories , Inc., The Fire Protection Research Foundation, 13 April 2006
- "Perchlorate: Overview of Issues, Status, and Remedial Actions", ITRC, September 2005 accessed 4 July 2011 - تصفح: نسخة محفوظة 15 مارس 2012 على موقع واي باك مشين.