परक्लोरिक अम्ल

पर्क्लोरिक एसिड एक खनिज एसिड है जिसका सूत्र हाइड्रोजन क्लोरीन ऑक्सीजन है4. आमतौर पर एक जलीय घोल के रूप में पाया जाता है, यह रंगहीन यौगिक सल्फ्यूरिक एसिड, नाइट्रिक एसिड और हाइड्रोक्लोरिक एसिड की तुलना में अधिक मजबूत एसिड होता है। गर्म होने पर यह एक शक्तिशाली आक्सीकारक होता है, लेकिन कमरे के तापमान पर लगभग 70% तक जलीय घोल आम तौर पर सुरक्षित होता है, केवल मजबूत एसिड गुण दिखाता है और कोई ऑक्सीकरण गुण नहीं होता है। पर्क्लोरिक एसिड पर्क्लोरेट लवण, विशेष रूप से अमोनियम perchlorate, एक महत्वपूर्ण रॉकेट ईंधन घटक तैयार करने के लिए उपयोगी है। पर्क्लोरिक एसिड खतरनाक रूप से संक्षारक है और आसानी से संभावित विस्फोटक मिश्रण बनाता है।

इतिहास
ऑस्ट्रियन रसायनज्ञ द्वारा पर्क्लोरिक एसिड को पहली बार ( पोटेशियम पर्क्लोरेट के साथ) संश्लेषित किया गया था Friedrich von Stadion और 1810 के मध्य में ऑक्सीजन युक्त क्लोरिक एसिड कहा जाता है; फ्रांसीसी फार्मासिस्ट जार्ज-साइमन Serullas ने अपने ठोस मोनोहाइड्रेट की खोज के साथ-साथ आधुनिक पदनाम पेश किया (हालांकि, उन्होंने एनहाइड्राइड के लिए गलती की)।

उत्पादन
पर्क्लोरिक एसिड औद्योगिक रूप से दो मार्गों से निर्मित होता है। पारंपरिक विधि सोडियम पर्क्लोरेट  (कमरे के तापमान पर 209 ग्राम/100 एमएल पानी) की उच्च जलीय घुलनशीलता का फायदा उठाती है। हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ इस तरह के समाधान का उपचार पर्क्लोरिक एसिड देता है, ठोस सोडियम क्लोराइड अवक्षेपित करता है:
 * NaClO4 + एचसीएल → NaCl + एचसीएलओ4

केंद्रित अम्ल को आसवन द्वारा शुद्ध किया जा सकता है। वैकल्पिक मार्ग, जो अधिक प्रत्यक्ष है और नमक से बचा जाता है, प्लैटिनम इलेक्ट्रोड पर जलीय क्लोरीन के एनोडिक ऑक्सीकरण पर जोर देता है।

प्रयोगशाला की तैयारी
सल्फ्यूरिक एसिड के साथ बेरियम पर्क्लोरेट का उपचार बेरियम सल्फ़ेट  को अवक्षेपित करता है, जिससे पर्क्लोरिक एसिड निकल जाता है। इसे अमोनियम परक्लोरेट के साथ नाइट्रिक एसिड मिलाकर और हाइड्रोक्लोरिक एसिड मिलाकर उबाल कर भी बनाया जा सकता है। प्रतिक्रिया अमोनियम आयन को शामिल करने वाली एक समवर्ती प्रतिक्रिया के कारण नाइट्रस ऑक्साइड और पर्क्लोरिक एसिड देती है और शेष नाइट्रिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड को उबालकर काफी केंद्रित और शुद्ध किया जा सकता है।

गुण
निर्जल पर्क्लोरिक एसिड कमरे के तापमान पर एक अस्थिर तैलीय तरल है। यह क्रिस्टलीकरण के कम से कम पांच पानी बनाता है, जिनमें से कई को एक्स - रे क्रिस्टलोग्राफी की विशेषता बताई गई है। इन ठोसों में हाइड्रोजन बंध के माध्यम से H से जुड़े पर्क्लोरेट आयन होते हैं2ओ और हाइड्रोनियम | एच3O+ केंद्र। एक उदाहरण हाइड्रोनियम पर्क्लोरेट है। पर्क्लोरिक एसिड पानी के साथ एक azeotrope बनाता है, जिसमें लगभग 72.5% पर्क्लोरिक एसिड होता है। एसिड का यह रूप अनिश्चित काल तक स्थिर रहता है और व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है। ऐसे समाधान हाइग्रोस्कोपी हैं। इस प्रकार, यदि हवा के लिए खुला छोड़ दिया जाए, तो केंद्रित परक्लोरिक एसिड हवा से पानी को अवशोषित करके खुद को पतला कर लेता है।

पर्क्लोरिक एसिड का निर्जलीकरण एनहाइड्राइड डाइक्लोरीन हेप्टोक्साइड देता है: रेफरी नाम = होल>
 * 2 एचसीएलओ4 + फॉस्फोरस पेंटाक्साइड|पी4O10→ सीएल2O7 + एच2P4O11

उपयोग करता है
पर्क्लोरिक एसिड मुख्य रूप से अमोनियम पर्क्लोरेट के अग्रदूत के रूप में निर्मित होता है, जिसका उपयोग रॉकेट ईंधन में किया जाता है। रॉकेटरी में वृद्धि ने पर्क्लोरिक एसिड के उत्पादन में वृद्धि की है। सालाना कई मिलियन किलोग्राम का उत्पादन होता है। पर्क्लोरिक एसिड लिक्विड क्रिस्टल प्रदर्शित करता है और महत्वपूर्ण इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों के साथ-साथ अयस्क निष्कर्षण के लिए सबसे सिद्ध सामग्रियों में से एक है और इसमें विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में अद्वितीय गुण हैं। इसके अतिरिक्त यह क्रोम की नक़्क़ाशी में एक उपयोगी घटक है।

अम्ल के रूप में
पर्क्लोरिक एसिड, एक सुपर एसिड, सबसे मजबूत ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड-बेस थ्योरी|ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड में से एक है। यह pKa|pK हैa-9 से कम है इस तथ्य से प्रमाणित है कि इसके मोनोहाइड्रेट में असतत हाइड्रोनियम होता है और इसे एक स्थिर, क्रिस्टलीय ठोस के रूप में पृथक किया जा सकता है, जिसे [एच] के रूप में तैयार किया जाता है।3O+][]. इसके जलीय पीके का सबसे हालिया अनुमानa है $-15.2$. यह न्यूनतम हस्तक्षेप के साथ मजबूत अम्लता प्रदान करता है क्योंकि परक्लोरेट कमजोर रूप से न्यूक्लियोफाइल है (एचसीएलओ की उच्च अम्लता की व्याख्या करता है)4). गैर-समन्वित आयनों के अन्य एसिड, जैसे फ्लोरोबोरिक एसिड और हेक्साफ्लोरोफॉस्फोरिक एसिड हाइड्रोलिसिस के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, जबकि पर्क्लोरिक एसिड नहीं होता है। इसके लवणों की विस्फोटकता से जुड़े खतरों के बावजूद, एसिड को अक्सर कुछ संश्लेषणों में पसंद किया जाता है। इसी तरह के कारणों के लिए, यह आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी में एक उपयोगी रेफरेंस है।

इसका उपयोग एल्यूमीनियम, मोलिब्डेनम और अन्य धातुओं के Electropolishing या नक़्क़ाशी के लिए भी किया जाता है।

सुरक्षा
इसके मजबूत रिडॉक्स  गुणों को देखते हुए, पर्क्लोरिक एसिड व्यापक नियमों के अधीन है क्योंकि यह धातुओं और लकड़ी, प्लास्टिक और तेल जैसे ज्वलनशील पदार्थों के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया कर सकता है। डक्टवर्क में ऑक्सीडाइज़र के संचय को रोकने के लिए पर्क्लोरिक एसिड के साथ किए गए कार्य को धुलने की क्षमता वाले धूआं हुड में आयोजित किया जाना चाहिए।

20 फरवरी, 1947 को लॉस एंजिल्स, कैलिफोर्निया में, ओ'कॉनर प्लेटिंग वर्क्स आपदा में 17 लोग मारे गए और 150 घायल हो गए। एक स्नान, जिसमें 1000 लीटर से अधिक 75% पर्क्लोरिक एसिड और 25% एसिटिक एनहाईड्राइड  शामिल था, जिसका उपयोग एल्युमीनियम फर्नीचर को इलेक्ट्रोपॉलिश करने के लिए किया जा रहा था, उसमें विस्फोट हो गया। जब लोहे के रैक को सेल्युलोज एसिटोब्यूटाइरेट ( पकड़ना  | टेनिट -2 प्लास्टिक) के साथ लेपित किया गया था, तब कार्बनिक यौगिकों को ओवरहीटिंग बाथ में जोड़ा गया था। कुछ मिनट बाद स्नान में विस्फोट हो गया।  ओ'कॉनर इलेक्ट्रो-प्लेटिंग प्लांट, 25 अन्य इमारतें, और 40 ऑटोमोबाइल नष्ट हो गए, और आसपास के 250 घर क्षतिग्रस्त हो गए।

यह भी देखें

 * क्लोरिक अम्ल
 * ऑक्सीकरण एसिड

बाहरी संबंध

 * International Chemical Safety Card 1006