Kloraatit

Kloraatit ovat klorihapon HClO3 oksidanttisia suoloja tai estereitä, joissa kloraatti-ioni on ClO3−. Yleisimmät kloraatit ovat natriumkloraatti NaClO3 ja kaliumkloraatti KClO3. Ne ovat vahvoja hapetin- ja reaktioyhteisöjä, ja ne muodostuvat tavallisesti valkoisina kiteinä, jotka liukenevat veteen. Kloraatit voivat hajota kuumennettaessa vapauttaen happea; happamalla tai orgaanisia aineita sisältävällä seoksella niiden kanssa esiintyy helposti räjähtäviä reaktioita, minkä vuoksi niitä tulee käsitellä varoen.

Tuotanto ja kemiallinen tausta

Teollisesti kloraatteja valmistetaan kloraattiprosessissa brinien elektrolyysillä ja siihen liittyvillä hapetuksilla. Natriumkloraattia ja kaliumkloraattia syntyy osana suurempaa elektrolyysiprosessia, jossa klori-ioni hapetetaan ja lopulta muodostuu kloraattia. Tämä on keskeinen osa nykyaikaista klorihapon ja soodakloridin käyttöä koskevaa prosessikehitystä.

Käyttökohteet

Natriumkloraattia on perinteisesti käytetty valkaisussa, erityisesti paperinvalkaisussa. Sen käyttökohteita on historiallisesti rajoitettu ympäristö- ja terveysriskien vuoksi, ja nykyisin sen käyttö torjunta-aineena sekä teollisissa prosesseissa on rajoitettua eri maissa. Kaliumkloraattia käytetään laajasti oksidanttina ilotulitteissa, pyrotekniikassa ja joissain vanhoissa räjähdyssovelluksissa. Lisäksi kloraatteja esiintyy joissakin torjunta- ja teollisuusprosesseissa, joissa tarvitaan vahvaa hapetusta.

Turvallisuus ja ympäristö

Kloraatit ovat voimakkaita oksidantteja ja voivat syttyä helposti yhdistyessään orgaanisiin aineisiin tai epäpuhtauksiin. Ne on pidettävä kuivina, suojassa lämmöltä ja valolta, erillään hapetuista aineista sekä orgaanisista materiaaleista. Hapantaessa tai happojen kanssa syntyvät reaktiot voivat vapauttaa myrkyllisiä kaasuja kuten klooridioksidia. Väylillä ne voivat vaikuttaa vesistöihin ja maaperään sekä kertyä ympäristöön; jätteet ja päästöt on käsiteltävä asianmukaisesti.

Yhteenveto

Kloraatit ovat tärkeitä, mutta herkkiä ja potentiaalisesti vaarallisia hapettimia, joiden käyttö ja käsittely ovat tarkasti säädeltyjä eri sovelluksissa. Niiden tieteellinen ja teollinen merkitys sekä turvallisuusnäkökohdat ovat keskeisiä sekä tuotannossa että ympäristövaikutusten hallinnassa.