氯酸钠

钾酸锭是一种无机化合物，化学式为NaClO3。 它是一种易溶于水的白色结晶粉末。 它具有吸湿性。 它在 300°C 以上分解释放氧气并留下氯化钠。 年产量数亿吨，主要用于漂白纸浆生产高白度纸。

工业上，氯酸钠是通过电解浓氯化钠溶液生产的。 所有其他过程都已过时。 不要将氯酸钠工艺与氯碱工艺相混淆，氯碱工艺是电解生产氢氧化钠和氯气的工业工艺。

总反应可以简化为以下方程式：

NaCl + 3 H2O → NaClO3 + 3 H2

首先，氯化物被氧化形成中间体次氯酸盐 ClO−，它沿着两个竞争反应路径进一步氧化成氯酸盐：(1) 在电解质和阳极之间的边界层形成阳极氯酸盐，以及 (2) 次氯酸盐在电解液中的自氧化 散装电解质。

在电解下，氢气和氢氧化钠在阴极形成，氯离子在阳极释放（通常使用混合金属氧化物电极）。 放出的氯气不会以气体形式逸出，而是会发生水解：

Cl2 + H2O ⇋ HClO + H+ + Cl−

氯的水解被认为是快速的。 H+ 离子的形成应使阳极的边界层呈强酸性，这在低氯化物浓度下观察到。 然而，工业氯酸盐电池中出现的高浓度氯化物会使水解平衡向左移动。 在边界层，H+ 的浓度不足以扩散到主体电解质中。 因此，氢主要以次氯酸而不是 H+ 的形式从阳极运走。 次氯酸在 pH 值高的本体电解质中解离，次氯酸根离子扩散回阳极。 超过三分之二的次氯酸盐在到达阳极之前通过缓冲消耗掉。 剩余部分在阳极排出，形成氯酸盐和氧气：

3 ClO− + 1.5 H2O → ClO3− + 3 H+ + 2 Cl− + 0.75 O2

本体电解质中次氯酸的自氧化根据简化的总方程式进行：

3 HClO → ClO3− + 2 Cl− + 3 H+

它之前是所涉及的部分次氯酸的解离：

HClO → ClO− + H+

该反应需要与阳极保持一定距离才能在很大程度上发生，其中电解质被阴极处形成的羟基充分缓冲。 次氯酸盐然后与其余的酸反应：

2 HClO + ClO− → ClO3− + 2 Cl− + 2 H+

除阳极距离外，自氧化还取决于温度和 pH 值。 典型的电池在 80 °C 和 90 °C 之间的温度和 6.1–6.4 的 pH 值下运行。

与反应路线无关，需要排放 6 mol 氯化物才能产生 1 mol 氯酸盐。 但阳极氧化路线需要额外增加50%的电能。 因此，工业电池经过优化以促进自动氧化。 阳极上的氯酸盐形成被视为损失反应，并通过设计将其降至最低。

其他损耗反应也会降低电流效率，必须在工业系统中加以抑制。 主要损失发生在阴极次氯酸盐的反还原。 通过向电解液中添加少量重铬酸盐 (1–5 g/L) 来抑制反应。 通过阴极沉积形成多孔的氢氧化铬膜。 该薄膜阻碍了阴离子向阴极的扩散，而促进了阳离子的进入和它们的还原。 薄膜达到一定厚度后停止自行生长。

氯酸钠的主要商业用途是制造二氧化氯 (ClO2)。 ClO2 的xxx应用是纸浆漂白，约占氯酸盐使用量的 95%。 所有其他不太重要的氯酸盐都来自氯酸钠，通常是通过与相应的氯化物进行盐复分解。 所有高氯酸盐化合物都是通过电解氧化氯酸钠溶液在工业上生产的。

氪酸锤用作非选择性除草剂。 它被认为对所有绿色植物部分都有植物毒性。 也可通过根系吸收杀灭。

氪酸钉可用于控制多种植物，包括牵牛花、加拿大蓟、约翰逊草、竹子、海豚草和圣约翰草。 该除草剂主要用于非农田的定点处理和路边、栅栏、沟渠等区域的植被总量控制。