Perclorato de amonio

El perclorato de amonio ("AP") es un compuesto inorgánico de fórmula NH4ClO4. Es un sólido incoloro o blanco que es soluble en agua. Es un poderoso oxidante. Combinado con un combustible, se puede utilizar como propulsor de cohetes llamado propulsor compuesto de perclorato de amonio. Su inestabilidad lo ha involucrado en una serie de accidentes, como el desastre de PEPCON.

Producción

El perclorato de amonio (AP) se produce por reacción entre el amoníaco y el ácido perclórico. Este proceso es la principal salida para la producción industrial de ácido perclórico. La sal también se puede producir por reacción de metátesis salina de sales de amonio con perclorato de sodio. Este proceso aprovecha la solubilidad relativamente baja del NH₄ClO₄, que es aproximadamente el 10 % de la del perclorato de sodio.

AP cristaliza como romboedros incoloros.

Descomposición

Como la mayoría de las sales de amonio, el perclorato de amonio se descompone antes de derretirse. El calentamiento suave da como resultado la producción de cloruro de hidrógeno, nitrógeno, oxígeno y agua.

4 NH₄ClO₄ → 4 HCl + 2 N₂ + 5 O₂ + 6 H₂O

La combustión de AP es bastante compleja y está ampliamente estudiada. Los cristales AP se descomponen antes de fundirse, aunque se ha observado una fina capa de líquido en las superficies de los cristales durante los procesos de combustión a alta presión. Un fuerte calentamiento puede provocar explosiones. Las reacciones completas no dejan residuos. Los cristales puros no pueden sostener una llama por debajo de la presión de 2 MPa.

AP es un oxidante de clase 4 (puede sufrir una reacción explosiva) para partículas de tamaño superior a 15 micrómetros y está clasificado como explosivo para partículas de tamaño inferior a 15 micrómetros.

Aplicaciones

El uso principal del perclorato de amonio es la fabricación de propulsores de combustibles sólidos. Cuando el AP se mezcla con un combustible (como aluminio en polvo y/o un aglutinante elastomérico), puede generar una combustión autosostenida a presiones muy por debajo de la presión atmosférica. Es un oxidante importante con una historia de uso de décadas en propulsores de cohetes sólidos: lanzamiento espacial (incluido el transbordador espacial Solid Rocket Booster), cohetes de alta potencia militares, aficionados y aficionados, así como en algunos fuegos artificiales.

Algunos "rompibles" Los adhesivos epoxi contienen suspensiones de AP. Al calentar a 300 °C, el AP degrada el adhesivo orgánico, rompiendo la junta cementada.

Toxicidad

El perclorato en sí mismo confiere poca toxicidad aguda. Por ejemplo, el perclorato de sodio tiene una LD50 de 2 a 4 g/kg y se elimina rápidamente después de la ingestión. Sin embargo, se ha demostrado que la exposición crónica a los percloratos, incluso en bajas concentraciones, causa varios problemas de tiroides, ya que se absorbe en lugar del yodo.