Ammoniumperchlorat Synthese

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Ammoniumperchlorat ist das Ammoniumsalz der Perchlorsäure und ist wohl das gefährlichste und Reaktionsfreudigste Perchlorat in der Pyro- und Sprengstoffszene. Normalerweise ist Ammoniumperchlorat ein großer Bestandteil von Raketentreibstoffen, allerdings kommt er auch in einigen Blinksätzen der Pyrotechnik vor. Der User Dr. Liptakov hat sich auch schon mit Ammoniumperchlorat-Sprengstoffen beschäftigt.

 

Das Salz bildet farblose Kristalle die sehr empfindlich auf Hitze, brennbare Materialien und organische Stoffe reagieren. Möchte man das Salz länger lagern, sollte man es leicht anfeuchten (10% Wasseranteil hinzufügen). Beim arbeiten mit dem trocknen Perchlorat ist mit äußerster Vorsicht vorzugehen.

 

Es gibt verschieden Möglichkeiten an das begehrte Ammoniumperchlorat zu gelangen, der Kauf ist in Europa mittlerweile etwas knifflig. Einfacher ist dagegen der Aufbau einer Perchloratzelle bzw. die Ionentauschreaktion.

 

Ionentauschreaktion
Nein, das hat jetzt nichts mit Star Wars zu tun. Bei einer Ionentauschreaktion werden die Kationen und Anionen verschiedener Verbindungen untereinander getauscht. Der Vorgang benötigt dabei Energie in Form von Wärme.

 

AB                         + XY                           = AY                                 + XB

 

Ammonium(nitrat) + Natrium(perchlorat) = Ammonium(perchlorat) + Natrium(nitrat)

 

Im Grunde ganz einfach, Nitrat und Perchlorat werden getauscht. Sobald dies geschehen ist löst man alles in Wasser, und senkt die Temperatur auf 0°C ab. Das Ammoniumperchlorat wird zuerst ausfallen, zwar hat man durch diese Methode nur eine Ausbeute von 50-70%, dafür aber sehr reines und einfach herzustellendes Ammoniumperchlorat.

 

Warnhinweise
– Ammoniumperchlorat ist brandfördernd, explosiv und extrem reaktionsfreudig!!
– Sobald das Perchlorat getrocknet ist sind Handschuhe und Gesichtsschutz Pflicht!

 

Weiterführende Links
– https://de.wikipedia.org/wiki/Ammoniumperchlorat
– https://de.wikipedia.org/wiki/Ionentauschreaktion
– https://de.wikipedia.org/wiki/Perchlorate
– http://toxcenter.org/stoff-infos/a/ammon…hlorat.pdf

 

Stoffdaten
Name: Ammoniumperchlorat
Trivialnamen: Überchlorsaures Ammonium
Summenformel: NH4ClO4
CAS-Nummer: 7790-98-9
Beschreibung: farblose Kristalle
Dichte: 1,95g/cm3
Molare Masse: 117,49g/mol
Schmelzpunkt: 210-240°C (gleichzeitige, zum Teil explosive Zersetzung)
Löslichkeit: gut in Wasser 205,9g/l bei 20°C

 

Materialien
– 400ml Becherglas
– 250ml Becherglas
– Glasstab
– Waage
– Laborthermometer
– Magnetrührer mit Rührfisch
– Filternutsche mit Saugflasche
– Vakuumpumpe
– Filterpapier und Trichter (optional statt der Vakuumfiltration)

 

Chemikalien
– 84g Natriumperchlorat
– 48g Ammoniumnitrat
– Destilliertes Wasser

 

 

Durchführung
1) Zuerst werden 84g reines Natriumperchlorat in 108ml destilliertem Wasser gelöst und anschließend auf 100°C erwärmt

 

     

 

2) Nun gibt man unter ständigem Rühren 48g Ammoniumnitrat zusammen. Die Zugabe sollte nur Schrittweise erfolgen, anschließend muss man weiter rühren bis die Lösung wieder klar wird. Allerdings kann es auch passieren, das beim erhitzen schon so viel Wasser verdampft, das sich das Ammoniumperchlorat nicht vollständig löst. Sollte die Lösung nach 40 Minuten nicht aufgeklart sein…einfach 50-100ml Wasser hinzufügen

 

     

 

3) Sobald dies geschehen ist, kühlt man die Lösung im Eisfach auf 0°C ab, das Ammoniumperchlorat fällt aus und kann abgefiltert werden.

 

  

 

4) Das Produkt muss allerdings noch mal gereinigt werden. Also löst man es erneut in ca. 80ml heißem Wasser und kühlt erneut auf 0°C ab.

 

5) Das rekristalisierte Ammoniumperchlorat wird getrocknet (die großen Kristalle dabei immer wieder vorsichtig zerstoßen) und in einer HDPE Dose aufbewahrt.

 

 

Es darf unter keinen Umständen mit Metallpulvern oder organischen Materialien in Verbindung kommen!!!

 

Ausbeute
52,15g trockenes Ammoniumperchlorat