Калиум перхлорат

Калиум перхлорат — неорганска сол со хемиска формула KClO<sub>4</sub>. Како и другите перхлорати, оваа сол е силен оксидатор иако обично реагира многу бавно со органски материи. Ова, обично добиено како безбојна, кристална цврста материја, е вообичаен оксидатор што се користи во огномет, експлозивни детобатори. Се користела како цврсто ракетно гориво, иако во таа примена најчесто била заменет со амониум перхлорат со повисоки перформанси.
1 Производство
Калиум перхлорат се подготвува индустриски со третирање на воден раствор на натриум перхлорат со калиум хлорид. Оваа единечна реакција на таложење ја искористува ниската растворливост на KClO<sub>4</sub>, што е околу 1/100 колку што е растворливоста на NaClO <sub>4</sub> (209,6 g/100 mL на 25 °C).
Може да се произведе и со клокотот на хлор преку раствор од калиум хлорат и калиум хидроксид, и со реакција на перхлорна киселина со калиум хидроксид; сепак, ова не се користи нашироко поради опасностите од перхлорна киселина.
Друга подготовка вклучува електролиза на раствор на калиум хлорат, предизвикувајќи формирање на KClO <sub>4</sub> и таложење на анодата. Оваа постапка е комплицирана поради малата растворливост и на калиум хлорат и на калиум перхлорат, од кои вториот може да таложи на електродите и да ја попречи струјата.
2 Оксидирачки својства
KClO <sub>4</sub> е оксидатор во смисла дека егзотермично го пренесува кислородот до запаливи материјали, значително зголемувајќи ја нивната стапка на согорување во однос на онаа во воздухот. Така, со гликоза дава јаглерод диоксид:
: 3 KClO <sub>4</sub> + C <sub>6</sub> H <sub>12</sub> O <sub>6</sub> → 6 H <sub>2</sub> O + 6 CO<sub>2</sub> + 3 KCl
Конверзијата на цврстата гликоза во врел гасовит CO<sub>2</sub> е основата на експлозивната сила на оваа и другите такви мешавини. Со шеќер, KClO <sub>4</sub> дава низок експлозив, под услов потребното затворање. Во спротивно, таквите мешавини едноставно се разгоруваат со силен пурпурен пламен карактеристичен за калиумот. Флеш композициите што се користат во петарди обично се состојат од мешавина од алуминиумски прав и калиум перхлорат. Оваа мешавина, понекогаш наречена флеш прашок, се користи и во огномет од земја и воздух.
Како оксидатор, калиум перхлорат може безбедно да се користи во присуство на сулфур, додека калиум хлорат не може. Типична е поголемата реактивност на хлоратите - перхлоратите се кинетички посиромашни оксиданти. Хлоратот произведува хлорна киселина, која е многу нестабилна и може да доведе до предвремено палење на составот. Соодветно, перхлоричната киселина е доста стабилна.
Во комерцијална употреба, се меша 50/50 со калиум нитрат за да се создаде замена за црн прав Природекс, и кога не е компресирана во огнено оружје, гори со доволно бавна брзина за да се намали од категоризацијата со црн прав како низок експлозив, до „запалив“.
3 Употреба на лекови
Калиум перхлорат може да се користи како антитироиден агенс што се користи за лекување на хипертироидизам, обично во комбинација со еден друг лек. Оваа апликација го користи сличниот јонски полупречник и хидрофилноста на перхлорат и јодид.
Администрацијата на познати супстанци со гоитроген може да се користи и како превенција за намалување на био-прифаќањето на јод, (без разлика дали се работи за нутриционистички нерадиоактивен јод-127 или радиоактивен јод, радиојод - најчесто јод-131, бидејќи телото не може разликуваат различни изотопи на јод). Се покажало дека перхлоратните јони, вообичаен загадувач на водата во САД поради воздушната индустрија, го намалуваат навлегувањето на јод и затоа е класифициран како гоитроген. Перхлоратните јони се конкурентен инхибитор на процесот со кој јодидот активно се депонира во фоликуларните клетки на штитната жлезда. Студиите кои вклучиле здрави возрасни доброволци утврдиле дека на нивоа над 0,007 милиграми на килограм дневно (mg/(kg·d)), перхлоратот привремено почнува да ја инхибира способноста на штитната жлезда да апсорбира јод од крвотокот („инхибиција на навлегувањето на јодид“, на тој начин перхлорат е познат гушавост). Намалувањето на базенот на јодид со перхлорат има двојни ефекти - намалување на вишокот на синтеза на хормони и хипертироидизам, од една страна, и намалување на синтезата на тироидните инхибитори и хипотироидизам од друга страна. Перхлоратот останува многу корисен како апликација на единечна доза во тестовите за мерење на испуштањето на радиојодид акумулиран во штитната жлезда како резултат на многу различни нарушувања во понатамошниот метаболизам на јодидот во штитната жлезда.
Третман на тиреотоксикоза (вклучувајќи Гравесова болест) со 600-2.000 mg калиум перхлорат (430–1400 mg перхлорат) дневно во периоди од неколку месеци или подолго некогаш биле вообичаена практика, особено во Европа, и употребата на перхлорат во пониски дози за лекување на проблеми со штитната жлезда продолжува до ден-денес. Иако 400 мг калиум перхлорат поделен на четири или пет дневни дози бил првично користен и пронајден ефикасен, повисоки дози биле воведени кога било откриено дека 400 mg/d не ја контролира тиреотоксикозата кај сите субјекти.
Тековните режими за третман на тиреотоксикоза (вклучувајќи Грејвсова болест), кога пациентот е изложен на дополнителни извори на јод, најчесто вклучуваат 500 mg калиум перхлорат два пати на ден во тек на 18-40 дена.
Профилакса со вода што содржи перхлорат во концентрации од 17 ppm, што одговара на 0,5 mg/(kg г) личен внес, ако еден е 70 kg и троши 2 литри вода дневно, било откриено дека го намалува примањето на радиојод за 67% Ова е еквивалентно на внесување вкупно само 35 mg перхлорат јони на ден. Во друга поврзана студија испитаниците пиеле само 1 литар перхлорат што содржи вода дневно во концентрација од 10 ppm, т.е. дневно 10 мг перхлорат јони биле проголтани, забележано е просечно намалување од 38% во навлегувањето на јод.
Меѓутоа, кога просечната апсорпција на перхлорат кај работниците во фабриката за перхлорат подложени на најголема изложеност е проценета како приближно 0,5 mg/(kg d), како и во горенаведениот став, би се очекувало намалување од 67% на навлегувањето на јод. Студиите на хронично изложени работници, иако досега не успеале да откријат какви било абнормалности на функцијата на штитната жлезда, вклучително и навлегувањето на јод. ова може да се припише на доволна дневна изложеност или внесување на здрав јод-127 кај работниците и краткиот биолошки полуживот на перхлорат од 8 часа во телото.
Целосно да се блокира навлегувањето на Јод-131 со намерно додавање на перхлорат јони во снабдувањето со вода на населението, со цел дози од 0,5 mg/(kg d), или концентрација на вода од 17 ppm, затоа би била крајно несоодветна за вистинско намалување на навлегувањето на радиојод. Концентрациите на јони на перхлор во водоснабдувањето на регионите треба да бидат многу повисоки, најмалку 7,15 mg/kg телесна тежина на ден или концентрација на вода од 250 ppm, под претпоставка дека луѓето пијат 2 литри вода дневно, за да биде навистина корисно за населението во спречување на биоакумулација кога се изложени на средина со радиојод, независна за достапноста на лекови од јодат или јодид.
Континуираната дистрибуција на таблетите перхлорат или додавањето на перхлорат во водоснабдувањето ќе треба да продолжи не помалку од 80-90 дена, почнувајќи веднаш по откривањето на првичното ослободување на радиојод, откако поминале 80-90 дена, ослободен радиоактивен јод- 131 би се распаднал на помалку од 0,1% од неговата почетна количина, во кое време опасноста од биоприфаќање на јод-131 е суштински надмината.