Natriumchlorat

Strukturformel
Allgemeines
Name	Natriumchlorat
Andere Namen	chlorsaures Natrium
Summenformel	NaClO3
CAS-Nummer	7775-09-9
Kurzbeschreibung	farbloser, kristalliner, wasserlöslicher, hygroskopischer Feststoff[1]
Eigenschaften
Molare Masse	106,4410 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	2,49 g·cm−3 (15 °C)[2]
Schmelzpunkt	248 °C[2]
Siedepunkt	Zersetzung ab 300 °C[2]
Löslichkeit	gut in Wasser (916 g·l−1 bei 20 °C)[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3] Gefahr H- und P-Sätze H: 271-302-411 EUH: keine EUH-Sätze P: 210-​221-​273 [2] EU-Gefahrstoffkennzeichnung aus RL 67/548/EWG, Anh. I [3] Brand- fördernd Gesundheits- schädlich Umwelt- gefährlich (O) (Xn) (N) R- und S-Sätze R: 9-22-51/53 S: (2)-13-17-46-61
LD50	1200 mg·kg−1 (Ratte, oral)[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Natriumchlorat (veraltet auch chlorsaures Natrium) NaClO₃ ist das Natriumsalz der Chlorsäure (HClO₃).

Darstellung und Gewinnung

Natriumchlorat wird durch Elektrolyse von Natriumchloridlösung hergestellt. Das an der Anode gebildete Chlor (Cl₂) reagiert zu Hypochlorit, das seinerseits durch anodische Oxidation in Chlorat übergeht.^[4]

Es kann auch durch Einleiten von Chlorgas in eine warme NaOH-Lösung hergestellt werden. Mit anschließender Kristallisation erhält man das Natriumchlorat.

Eigenschaften

Natriumchlorat bildet farblose, wasserlösliche, kubische Kristalle. Es disproportioniert bei erhöhter Temperatur zunächst in Natriumperchlorat und Natriumchlorid,^[4] wobei Natriumperchlorat bei stärkerem Erhitzen weiter in Natriumchlorid und Sauerstoff zerfällt.

$\mathrm{ 4 \ NaClO_3 \longrightarrow \ NaCl + 3 \ NaClO_4}$

Wässrige Lösungen reagieren schwach sauer.^[1]

Verwendung

Natriumchlorat wird größtenteils als Bleichmittel in der Papierindustrie verwendet^[5] und ist auch für die Textilindustrie geeignet.^[6] Die Elementar-Chlor-Freie-Bleiche (ECF-Bleiche) bei der Zellstoffherstellung führte in den 90er Jahren des vergangenen Jahrhunderts zu einer stark wachsenden Erzeugung von Natriumchlorat. Bereits um 1985 wurden fast 80 % der hergestellten Mengen zur Freisetzung von Chlordioxid verwendet.^[7] Zurzeit werden etwa 90 % der Weltproduktion zu Chlordioxid weiterverarbeitet.^[8] Weiterhin dient Natriumchlorat zur Herstellung von Natriumchlorit, Perchloraten sowie als Unkrautvernichtungsmittel.^[4] Chlorate sind jedoch innerhalb der EU als Wirkstoffe in Pflanzenschutzmitteln nicht mehr zugelassen;^[9] ein bekannter Handelsname der chlorathaltigen Herbizide war „UnkrautEx“. Früher diente es als Oxidans in einigen Explosivstoffen, doch diese werden wegen ihrer Handhabungsunsicherheit schon lange nicht mehr hergestellt.

Natriumchlorat ist in chemischen Sauerstoffgeneratoren enthalten, wie sie sich in Passagierflugzeugen über jedem Sitz befinden; sie sind per Schlauch mit einer Sauerstoffmaske verbunden. Bei Druckverlust fallen diese Masken aus einer kleinen Kammer über dem Sitz. Der Sauerstoffgenerator wird durch das Heranziehen der Maske aktiviert. Dabei reagiert das Natriumchlorat mit Eisen zu Natriumchlorid, Eisen(II)-oxid und Sauerstoff.

$\mathrm{NaClO_3 + \ Fe \longrightarrow NaCl + FeO + O_2}$

Durch die bei dieser Reaktion freigesetzte Wärme wird der Generator bis zu 260 Grad Celsius heiß.^[10][11]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c} Datenblatt Natriumchlorat bei Merck, abgerufen am 18. Januar 2011.
2. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu Natriumchlorat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 11. Januar 2008 (JavaScript erforderlich).
3. ↑ ^{a b} Eintrag zu CAS-Nr. 7775-09-9 im European chemical Substances Information System ESIS (ergänzender Eintrag)
4. ↑ ^{a b c} A. F. Holleman, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, S. 478–479, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 3-11-012641-9.
5. ↑ Arnold Willmes, Taschenbuch Chemische Substanzen, Harry Deutsch, Frankfurt a. M., 2007.
6. ↑ Umweltbundesamt
7. ↑ N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemie der Elemente, VCH, 1988, S. 1115–1116; ISBN 3-527-26169-9.
8. ↑ Stichwort "Bleaching" Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 7th Edition 2007 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA online edition
9. ↑ Entscheidung 2008/865/EG der Kommission vom 10. November 2008 über die Nichtaufnahme von Chlorat in Anhang I der Richtlinie 91/414/EWG des Rates und die Aufhebung der Zulassungen für Pflanzenschutzmittel mit diesem Stoff
10. ↑ Diplomarbeit Max Mahnken, Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, 2006.
11. ↑ Chemische Sauerstoffgeneratoren in Passagierflugzeugen; PDF, 1,84 MB, Abschnitt 7.3.