Бромноватокислый калий ГОСТ 4457-74
KBrO3
Бромат калия — неорганическое соединение, соль щелочного металла калия и бромноватой кислоты с формулой KBrO3, бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде.
| Физические свойства | |
|---|---|
| Состояние |
бесцветные кристаллы |
| Молярная масса |
167,00 г/моль |
| Плотность |
3,27 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Т. плав. |
с разл. 434 °C |
| Энтальпия образования |
-342,5 кДж/моль |
| Химические свойства | |
| Растворимость в воде |
3,10; 6,8720; 34,2880; 49,7100 г/100 мл |
Свойства
Бесцветные ромбоэдрические кристаллы, пл. 3,27 г/см3. Около 370 °С реактив плавится с разложением на КВr и О2. Сухой КВrО3 может вызвать воспламенение некоторых органических веществ (спирта, глицерина и др.). Растворим в воде (6,4% при 20 °С), мало растворим в этиловом спирте. Насыщенный водный раствор кипит при 104 °С.
Приготовление
1. Для получения препарата реактивной чистоты разработана методика, основанная на реакциях:
Вr2 + 2КОН = КВrО + КВr + Н2О
КВrО + 2Сl2 + 4КОН = КВrО3 + 4КСl + 2Н2О
КВr + 3Сl2 + 6КОН = КВrО3 + 6КСl + 3Н2О
В большой фарфоровый стакан наливают 1050 мл отфильтрованного 30%-ного раствора КОН (техн.) и из капельной воронки с трубкой, доходящей до дна стакана, очень медленно, при постоянном перемешивании, приливают (под тягой) 110 г брома. Полученный раствор насыщают (под тягой) хлором. Окончание насыщения определяют следующим образом. Пробу раствора (10 мл) разбавляют 10 мл воды, кипятят до полного удаления Вr2 и Cl2(иодокрахмальная бумажка не должна синеть в парах жидкости) и добавляют каплю раствора фенолфталеина. При полном насыщении хлором проба раствора не должна окрашиваться в красный цвет.
Реакционный раствор охлаждают до 15 °С, отделяют выпавшую смесь кристаллов КВrO3 и КCl (300-350 г) и в течение нескольких часов размешивают их с 150 мл воды. Оставшиеся кристаллы КВrO3 отсасывают на воронке Бюхнера, промывают 100 мл воды и отделяют. Получают 200-240 г сырого КВrО3.
Для перекристаллизации препарат растворяют в 1 л горячей воды, фильтруют, упаривают до появления кристаллической пленки и охлаждают. Выделившиеся кристаллы (около 150 г) вторично перекристаллизовывают из 800 мл воды. Полученные кристаллы сушат при 80-85 °С.
Выход 100-125 г. Из маточных растворов от первой и второй кристаллизации можно получить при упаривании еще некоторое количество менее чистого препарата.
2. Чистый КВrО3 можно получить электролизом горячего (50-70 °С) раствора, содержащего 450 г/л КВr (ч.). В ходе электролиза образуются КОН и Вr2, которые реагируют между собой:
6KOH + 3Br2 = KBrO3 + 5KBr + 3H2O
Катодом служит перфорированная пластина из нержавеющей стали, анодом - ряд платиновых проволок, укрепленных при помощи эбонитовых прокладок на расстоянии 5 мм от катода.
Катодная плотность тока должна составлять 0,4-0,5 А/см2, анодная - 1 А/см2. Расход энергии 4,5-5 квт-ч на 1 кг КВrО3. Выпавшие кристаллы КВrО3, содержащие примесь КВr (3-4%), отсасывают на воронке Бюхнера и промывают дистиллированной водой (на 400 г соли берут 1,5 л воды). Получают 360 г (73-79% по току) препарата с содержанием 99,7% КВrО3 и 0,3% КВr. Для окончательной очистки препарат перекристаллизовывают, как указано в п. 1.