Цезий хлорноватокислый (цезий хлорат)

Цезий хлорноватокислый (хлорат цезия, CsClO₃) — неорганическое соединение цезия и хлорноватой кислоты (HClO₃), соль с хлорат-ионом ClO₃⁻. В кристаллическом состоянии — бесцветные гексагональные кристаллы; в виде тонкого порошка выглядят белыми. CAS: 13763-67-2. Молярная масса: 216,36 г/моль (Cs — 61,43%, Cl — 16,39%, O — 22,18%).

Важное уточнение для снабженцев и технологов: хлорат цезия CsClO₃ и перхлорат цезия CsClO₄ — разные вещества с различными CAS-номерами, структурой и свойствами. Хлорат — соль хлорноватой кислоты (хлор в степени окисления +5), перхлорат — соль хлорной кислоты (хлор в +7). Путаница в документации ведёт к заказу не того вещества.

Физические и термодинамические свойства хлората цезия

Параметр	Значение
Химическая формула	CsClO₃
CAS	13763-67-2
Молярная масса, г/моль	216,36
Внешний вид	Бесцветные гексагональные кристаллы
Температура разложения, °C	388
Растворимость в воде (20 °C), г/100 г	6,2
Растворимость в этаноле	Растворим
Стандартная энтальпия образования ΔfH° (298 К), кДж/моль	−407,1
Стандартная энтропия S° (298 К), Дж/(моль·К)	163
Теплоёмкость Cp (298 К), Дж/(моль·К)	105

Термохимические данные приведены по: Ефимов А.И. и др. Свойства неорганических соединений. Справочник. — Л.: Химия, 1983; Плющев В.Е., Степин Б.Д. Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия. — М.: Химия, 1970.

Растворимость хлората цезия в воде при различных температурах

CsClO₃ демонстрирует сильную зависимость растворимости от температуры — характерную для хлоратов щелочных металлов. При комнатной температуре растворимость умеренная; при нагреве до 80–100 °C растворимость возрастает в 12–13 раз по сравнению с комнатной. Это имеет практическое значение при перекристаллизации и приготовлении концентрированных растворов.

Температура, °C	Растворимость, г/100 г воды
0	2,5
20	6,2
30	9,5
50	19,4
80	45,0
100	79,0

Источник данных: Seidell A. Solubilities of Inorganic and Metal Organic Compounds. 3rd ed. — New York: D. Van Nostrand, 1940; Справочник по растворимости. Т. 1, кн. 1. — М.–Л.: ИАН СССР, 1961.

Химические свойства: окислительная активность хлорат-иона

Хлорат-ион ClO₃⁻ содержит хлор в степени окисления +5. Это определяет высокий окислительный потенциал вещества. CsClO₃ энергично реагирует с органическими восстановителями, серой, тонкодисперсными металлами (в т.ч. магнием и алюминием) — особенно при повышении температуры или механическом воздействии.

При нагревании до температуры разложения (388 °C) хлорат цезия разлагается с выделением кислорода по схеме:

2 CsClO₃ → 2 CsCl + 3 O₂↑

Практически важное ограничение: смеси хлоратов щелочных металлов с красным фосфором и серой нестабильны, чувствительны к трению и удару, способны к взрывному разложению. По этой причине в пиротехнических рецептурах хлораты постепенно вытеснялись перхлоратами, обладающими меньшей чувствительностью к механическому воздействию. Тем не менее хлораты сохраняют применение в ряде специальных составов благодаря своему влиянию на цветность и интенсивность пламени.

Токсичность и меры безопасности при работе с хлоратом цезия

CsClO₃ оказывает раздражающее действие на кожу, глаза и слизистые оболочки; вреден при попадании внутрь и вдыхании пыли. Как окислитель, при контакте с горючими материалами и восстановителями может вызвать возгорание или взрыв. Особую опасность представляют смеси с органическими веществами.

Обязательные средства индивидуальной защиты: защитные очки или лицевой щиток, маслостойкие перчатки, защитный халат или костюм, респиратор при работе с порошком или пылью. Хранить изолированно от горючих, органических веществ и восстановителей в хорошо вентилируемом, прохладном помещении.

Квалификации реактива и состав примесей

Хлорат цезия поставляется в следующих квалификациях согласно принятой в России градации чистоты химических реактивов:

• Чистый (ч.) — содержание основного компонента не менее 98%.
• Чистый для анализа (ч.д.а.) — содержание основного компонента выше 98%; суммарное содержание нормируемых примесей не превышает требований аналитических работ.
• Химически чистый (х.ч.) — содержание основного компонента не менее 99%.
• Особо чистый (ос.ч.) — содержание основного компонента не менее 99,9%.

Типичные нормируемые примеси в продукте: литий, рубидий, алюминий, свинец. Выбор квалификации определяется требованиями конкретного применения: для синтеза — ч. или х.ч., для прецизионных аналитических работ — ч.д.а. или ос.ч.

Применение цезий хлорноватокислого

Основные области применения CsClO₃ определяются его свойствами как сильного окислителя и как источника Cs⁺-иона.

Пиротехника и цветопламенные составы

Хлораты щелочных металлов, в том числе хлорат цезия, используются в составах для получения цветного огня. Хлорат-ион при горении повышает яркость и устойчивость окраски пламени. Отличительная особенность хлоратов — более высокая чувствительность смесей к механическому воздействию по сравнению с перхлоратами; это учитывается при разработке рецептур и технике безопасности производства.

Синтез соединений цезия

CsClO₃ служит исходным реагентом при синтезе других неорганических и органоцезиевых соединений. В частности, его используют как источник Cs⁺ при получении солей цезия обменными реакциями. Смотрите также: хромат цезия Cs₂CrO₄ — ещё одно кислородсодержащее соединение цезия, востребованное в аналитической и лабораторной химии.

Аналитическая и лабораторная химия

Применяется как реагент-окислитель в неорганическом и органическом синтезе, а также как аналитический стандарт при разработке методик определения цезия.

Поставки хлората цезия

Поставляем цезий хлорноватокислый (CsClO₃, CAS 13763-67-2) в квалификациях ч., ч.д.а., х.ч., ос.ч. по России и в СНГ. Форма выпуска — кристаллический порошок в герметичной влагозащитной упаковке. Минимальная партия и цена согласовываются индивидуально в зависимости от квалификации и объёма заказа. Оформить запрос можно через форму обратной связи на сайте.