परक्लोरिक अम्ल

पर्क्लोरिक अम्ल सूत्र HClO4 के साथ एक खनिज अम्ल है। सामान्यतः जलीय घोल के रूप में पाया जाता है, यह रंगहीन यौगिक सल्फ्यूरिक अम्ल, नाइट्रिक अम्ल और हाइड्रोक्लोरिक अम्ल से अधिक मजबूत अम्ल होता है। गर्म होने पर यह शक्तिशाली आक्सीकारक है, लेकिन कमरे के तापमान पर लगभग 70% तक जलीय घोल सामान्यतः सुरक्षित होता है, केवल मजबूत अम्ल गुण दिखाता है और कोई ऑक्सीकरण गुण नहीं होता है। पर्क्लोरिक अम्ल, विशेष रूप से अमोनियम पर्क्लोरेट, महत्वपूर्ण रॉकेट ईंधन घटक, पर्क्लोरेट लवण तैयार करने के लिए उपयोगी है।परक्लोरिक अम्ल खतरनाक रूप से संक्षारक होता है और आसानी से संभावित विस्फोटक मिश्रण बनाता है।

इतिहास
ऑस्ट्रियन केमिस्ट फ्रेडरिक वॉन स्टैडियन द्वारा परक्लोरिक अम्ल को पहली बार (पोटेशियम परक्लोरेट के साथ) संश्लेषित किया गया था और 1810 के मध्य में "ऑक्सीजनेटेड क्लोरिक अम्ल" कहा गया था; फ्रांसीसी फार्मासिस्ट जॉर्जेस-साइमन सेरुल्लास ने इसके ठोस मोनोहाइड्रेट की खोज के साथ-साथ आधुनिक पदनाम प्रारम्भ की (हालांकि, उन्होंने एनहाइड्राइड के लिए इसे गलत समझा)।

उत्पादन
पर्क्लोरिक अम्ल का उत्पादन औद्योगिक रूप से दो मार्गों से किया जाता है। पारंपरिक विधि सोडियम पर्क्लोरेट (कमरे के तापमान पर 209 ग्राम/100 एमएल पानी) की उच्च जलीय घुलनशीलता का शोषण करती है। हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ इस तरह के समाधान का उपचार पर्क्लोरिक अम्ल देता है, ठोस सोडियम क्लोराइड अवक्षेपित करता है:
 * NaClO4 + HCl → NaCl + HClO4

आसवन द्वारा सांद्र अम्ल को शुद्ध किया जा सकता है। वैकल्पिक मार्ग, जो अधिक सीधा है और नमक से बचा जाता है, प्लेटिनम इलेक्ट्रोड पर जलीय क्लोरीन के एनोडिक ऑक्सीकरण की आवश्यकता होती है।

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

गुण
निर्जल पर्क्लोरिक अम्ल कमरे के तापमान पर एक अस्थिर तैलीय तरल है। यह कम से कम पांच हाइड्रेट्स बनाता है, जिनमें से कई क्रिस्टलोग्राफिक रूप से वर्णित हैं। इन ठोसों में हाइड्रोजन बंध के माध्यम से H2O और H3O+ केंद्रों से जुड़े पर्क्लोरेट आयन सम्मिलित हैं। हाइड्रोनियम पर्क्लोरेट एक उदाहरण है। पर्क्लोरिक अम्ल पानी के साथ एज़ियोट्रोप बनाता है, जिसमें लगभग 72.5% पर्क्लोरिक अम्ल होता है। अम्ल का यह रूप अनिश्चित काल के लिए स्थिर है और व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है। इस तरह के समाधान हाइग्रोस्कोपिक हैं। इस प्रकार, यदि हवा के लिए खुला छोड़ दिया जाता है, तो सांद्र पर्क्लोरिक अम्ल हवा से पानी को अवशोषित करके खुद को पतला कर लेता है।

पर्क्लोरिक अम्ल के निर्जलीकरण से एनहाइड्राइड डाइक्लोरीन हेप्टोक्साइड मिलता है:

2 HClO4 + P4O10 → Cl2O7 + H2P4O11

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

अम्ल के रूप में
पर्क्लोरिक अम्ल, सुपर अम्ल, सबसे मजबूत ब्रोंस्टेड-लोरी अम्ल में से एक है। इसका pKa  −9 से कम है, इसका प्रमाण इस तथ्य से मिलता है कि इसके मोनोहाइड्रेट में असतत हाइड्रोनियम आयन होते हैं और इसे एक स्थिर, क्रिस्टलीय ठोस के रूप में अलग किया जा सकता है, जिसे [H3O+][ClO–4] के रूप में तैयार किया जाता है।  इसके जलीय का नवीनतम अनुमान pKa is −15.2±2.0 है। यह न्यूनतम हस्तक्षेप के साथ मजबूत अम्लता प्रदान करता है क्योंकि परक्लोरेट कमजोर रूप से न्यूक्लियोफिलिक (HClO4 की उच्च अम्लता की व्याख्या करता है) है। गैर-समन्वित आयनों के अन्य अम्ल, जैसे कि फ्लोरोबोरिक अम्ल और हेक्साफ्लोरोफॉस्फोरिक अम्ल हाइड्रोलिसिस के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, जबकि पर्क्लोरिक अम्ल नहीं होता है। इसके लवणों की विस्फोटकता से जुड़े खतरों के बावजूद, अम्ल को प्रायः कुछ संश्लेषणों में प्राथमिकता दी जाती है। इसी तरह के कारणों के लिए, यह आयन परिवर्तन क्रोमैटोग्राफी में एक उपयोगी एलुएंट है।

इसका उपयोग एल्युमीनियम, मोलिब्डेनम और अन्य धातुओं के इलेक्ट्रोपोलिसिंग या एखिंग के लिए भी किया जाता है।

सुरक्षा
इसकी मजबूत ऑक्सीकरण गुणों को देखते हुए, पर्क्लोरिक अम्ल व्यापक नियमों के अधीन है क्योंकि यह धातुओं और लकड़ी, प्लास्टिक और तेल जैसे ज्वलनशील पदार्थों के साथ हिंसक प्रतिक्रिया कर सकता है। डक्टवर्क में ऑक्सीडाइज़र के संचय को रोकने के लिए परक्लोरिक अम्ल के साथ किए गए कार्य को धुलने की क्षमता वाले धुएँ वाले 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 हुए। बाथ, जिसमें 1000 लीटर से अधिक 75% पर्क्लोरिक अम्ल और 25% एसिटिक एनहाईड्राइड सम्मिलित था, जिसका उपयोग एल्यूमीनियम फर्नीचर को इलेक्ट्रो-पॉलिश करने के लिए किया जा रहा था। जब एक लोहे के रैक को सेल्युलोज एसीटोब्यूटाइरेट (टेनिट-2 प्लास्टिक) से लेपित किया गया तो उसमें कार्बनिक यौगिकों को जोड़ा गया। कुछ ही मिनट बाद बाथ में विस्फोट हो गया। ओ'कॉनर इलेक्ट्रो-प्लेटिंग प्लांट, 25 अन्य इमारतों और 40 ऑटोमोबाइल को नष्ट कर दिया गया, और आसपास के 250 घरों को क्षतिग्रस्त कर दिया गया था।

यह भी देखें

 * क्लोरिक अम्ल
 * ऑक्सीकरण अम्ल

बाहरी संबंध

 * International Chemical Safety Card 1006