과염소산 암모늄

과염소산 암모늄

이름
IUPAC 이름 Ammonium perchlorate
별칭 AP
식별자
CAS 번호	7790-98-9^예
3D 모델 (JSmol)	Interactive image
ChemSpider	23041^예
ECHA InfoCard	100.029.305
EC 번호	232-235-1
PubChem CID	24639
RTECS 번호	SC7520000
UNII	Z3DQ8VD57X
UN 번호	1442
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID4024515
InChI InChI=1S/ClHO4.H3N/c2-1(3,4)5;/h(H,2,3,4,5);1H3^예 Key: HHEFNVCDPLQQTP-UHFFFAOYSA-N^예 InChI=1/ClHO4.H3N/c2-1(3,4)5;/h(H,2,3,4,5);1H3 Key: HHEFNVCDPLQQTP-UHFFFAOYAD
SMILES [O-]Cl(=O)(=O)=O.[NH4+]
성질
화학식	NH4ClO4
몰 질량	117.49 g/mol
겉보기	White crystalline[1]
밀도	1.95 g/cm^3
녹는점	Exothermic decomposition before melting at >200 °C[2]
물에서의 용해도	11.56 g/100 mL (0 °C) 20.85 g/100 mL (20 °C) 57.01 g/100 mL (100 °C)
용해도	Soluble in methanol Partially soluble in acetone, ethanol Insoluble in diethyl ether[3]
구조
결정 구조	Orthorhombic (<240 °C) Cubic (>240 °C)
위험
물질 안전 보건 자료	External MSDS[4]
GHS 그림문자
신호어	위험
GHS 유해위험문구	H201, H271, H319, H373
GHS 예방조치문구	P210, P220, P221, P230, P240, P250, P260, P264, P280, P283, P305+351+338, P306+360, P314, P337+313, P370+378, P370+380, P371+380+375, P372, P373, P401, P501
NFPA 704 (파이어 다이아몬드)	0 1 4 OX
발화점	240 °C (464 °F; 513 K)
관련 화합물
다른 음이온	Ammonium chlorate Ammonium chloride
다른 양이온	Potassium perchlorate Sodium perchlorate Lithium perchlorate
관련 화합물	Perchloric acid
달리 명시된 경우를 제외하면, 표준상태(25 °C [77 °F], 100 kPa)에서 물질의 정보가 제공됨. 예 확인 (관련 정보 ^예아니오 ?) 정보상자 각주

과염소산 암모늄(Ammonium perchlorate, AP)은 화학식 NH₄ClO₄을 갖는 무기 화합물이다. 물에 용해되는 무색 또는 백색의 고체이다. 강력한 산화제이다. 연료와 결합하면 과염소산암모늄 복합 추진제라고 불리는 로켓 추진제로 사용할 수 있다. 불안정성으로 인해 PEPCON 재난과 같은 여러 사고가 발생했다.

생성

과염소산암모늄은 암모니아와 과염소산이 반응하여 생성된다. 이 공정은 과염소산의 산업적 생산을 위한 주요 배출구이다. 또한 암모늄염과 과염소산나트륨의 염복분해 반응을 통해 염을 생산할 수도 있다. 이 공정은 과염소산나트륨 용해도의 약 10%인 NH4ClO4의 상대적으로 낮은 용해도를 이용한다.

AP는 무색의 능면체로 결정화된다.

분해

대부분의 암모늄염과 마찬가지로 과염소산암모늄은 녹기 전에 분해된다. 온화한 가열로 인해 염화수소, 질소, 산소 및 물이 생성된다.

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

AP의 연소는 매우 복잡하며 널리 연구되고 있다. 고압 연소 과정에서 결정 표면에 얇은 액체 층이 관찰되었음에도 불구하고 AP 결정은 녹기 전에 분해된다. 강한 가열로 인해 폭발이 발생할 수 있다. 완전한 반응은 잔류물을 남기지 않는다. 순수한 결정은 2MPa의 압력 이하에서는 화염을 유지할 수 없다.

AP는 15마이크로미터 이상의 입자 크기에 대한 클래스 4 산화제(폭발성 반응을 겪을 수 있음)이며 15마이크로미터 미만의 입자 크기에 대해서는 폭발물로 분류된다.

각주

1. MSDS. sigmaaldrich.com.
2. Liu, L.; Li, F.; Tan, L.; Ming, L.; Yi, Y. (2004), “Effects of Nanometer Ni, Cu, Al and NiCu Powders on the Thermal Decomposition of Ammonium Perchlorate”, 《Propellants, Explosives, Pyrotechnics》 29: 34–38, doi:10.1002/prep.200400026 
3. John Rumble (2018년 6월 18일). 《CRC Handbook of Chemistry and Physics》 (영어) 99판. CRC Press. 4–41쪽. ISBN 978-1138561632. 
4. Ammonium perchlorate MSDS. Sigma-Aldrich