SODYUM KLORAT

Sodyum klorat suda yüksek oranda çözünür ve yüksek oksidasyon durumundaki klor varlığı nedeniyle güçlü bir oksitleyici madde görevi görür.
Sodyum klorat, endüstriyel olarak sodyum klorür çözeltilerinin elektroliziyle üretilir; bu işlemde klorat iyonları kontrollü koşullar altında oluşturulur.
Sodyum klorat kendi başına iyi bir termal kararlılığa sahiptir, ancak yüksek sıcaklıklarda bozunarak oksijen açığa çıkarabilir ve yanmayı hızlandırabilir.

CAS Numarası: 7775-09-9

Eş anlamlılar: SODYUM KLORAT, Klorik asit, sodyum tuzu, Klorik asit, sodyum tuzu (1:1), sodyum;klorat, Sodyum klorat (NaClO3), Sodyum klorat [ISO], Sodyum klorat [UN1495] [Oksitleyici], NACLO3, ClNaO3, Sodyum klorat tuzu, Sodyum klorat, Yabancı Ot İlacı, United Chemical Defoliant No. 1, Ortho-C-1-Defoliant, Ortho C-1 yaprak dökücü ve yabancı ot öldürücü, Tahıl sorgum hasat yardımcısı, Hasat yardımcısı, Defol, De-Fol-Ate, Drexel defol, VAL-DROP, Drop-Leaf, Drop-Leaf, Dropleaf, Tumbleaf, Tumbleleaf, Shed-A-leaf, Shed-A-Leaf L, Leafex 2, Leafex 3, Leafex 2, Leafex 3, Asex, Atlacide, Agrosan, Desolet, Oxycil, Sodakem, Travex, Evau-super, Kusa-tohru, Kusatol, Kusa-tohru, Kusatol, Rasikal, Dervan, Fall, Granex O, B-Herbatox, Hibar C, Chlorax, Chlorate de sodium, Chlorate de sodium [ISO-French], Sodium(chlorate de) [French], Sodium (chlorate de) [French], Sodium(chlorate de), Sodium (chlorate de), Sodio (clorato di), Sodio (clorato di) [Italian], Natriumchlorat, Natriumchlorat [German], Natrium chlorat, Natrium chlorat [German], Chlorsaure, Chlorsaure [German], Natriumchloraat, Natriumchloraat [Dutch], Natrium chloraat, Natrium chloraat [Dutch], UN1495, UN2428, UNII-T95DR77GMR, T95DR77GMR, DTXSID7026025, DTXCID206025, CHEBI:65242, RefChem:6233, EINECS 231-887-4, EC 231-887-4, MFCD00003479, CCRIS 9185, HSDB 732, SODYUM KLORAT [II], SODYUM KLORAT [MI], SODYUM KLORAT [HSDB], SODYUM KLORAT [MART.], SODYUM KLORAT [WHO-DD], CHEMBL1559268, HAA77509, NSC41881, NSC-41881, Tox21_202133, AKOS015843818, NCGC00091465-01, NCGC00259682-01, NS00075693, CAS-7775-09-9, 7775-09-9, 9011-70-5, EPA Pestisit Kimyasal Kodu 073301, Sodyum klorat, ACS reaktifi, >=%99,0, Sodyum klorat, ReagentPlus(R), >=%99, Sodyum klorat, pa, ACS reaktifi, %99, Sodyum klorat, SAJ birinci sınıf, >=%98,0, Sodyum klorat, puriss. pa, >=99.0% (T), Sodyum klorat - metastabil yüksek sıcaklık (255C) faz III, Caswell No. 753, 231-887-4, Q407446, C18765

Sodyum klorat, kimyasal formülü NaClO3 olan inorganik bir bileşiktir.
Sodyum klorat, suda kolayca çözünen beyaz kristal bir tozdur.
Sodyum klorat higroskopiktir.

Sodyum klorat 300 °C'nin üzerinde oksijen açığa çıkararak bozunur ve geriye sodyum klorür kalır.
Yılda yüz milyonlarca ton üretiliyor ve bunun büyük kısmı yüksek parlaklıkta kağıt üretmek için ağartma hamuru uygulamalarında kullanılıyor.
Sodyum klorat, sodyum katyonları ve klorat anyonlarından oluşan inorganik bir tuzdur ve normal koşullar altında beyaz, kristal yapılı ve kokusuz bir katı halde bulunur.

Bu özelliği nedeniyle sodyum klorat hem endüstriyel hem de laboratuvar ortamlarında dikkatli kullanılmalıdır.
Sodyum klorat, bitki metabolik süreçlerini bozduğu için tarihsel olarak yaprak dökücü ve seçici olmayan bir herbisit olarak kullanılmıştır.
Bu oksitleyici özelliği, özellikle organik maddeler veya indirgeyici maddelerle temas ettiğinde, onu kimyasal olarak reaktif hale getirir.

Sodyum klorat, bitkilerde fotosentezi ve su düzenlemesini bozarak hızlı kurumaya ve yaprak dökülmesine yol açar.
Bu özellikleri, güvenlik ve çevresel etkilerle ilgili endişeler birçok bölgede kullanımını azaltmadan önce, tarımsal ve endüstriyel alanlarda yaygın kullanımına yol açmıştır.
Sodyum klorat, tarımsal kullanımının yanı sıra, kimyasal oksijen jeneratörlerinde ve acil durum solunum cihazlarında oksijen kaynağı olarak da kullanılmıştır.

Kontrollü termal bozunma sonucunda, öngörülebilir bir şekilde oksijen açığa çıkarır.
Bu özelliği sayesinde özel güvenlik ve endüstriyel sistemlerde kullanışlı hale gelmiştir.
Kimyasal açıdan bakıldığında, sodyum klorat redoks reaksiyonlarına kolayca katılır ve yanıcı maddelerin yanmasını önemli ölçüde hızlandırabilir.

Yakıtlar, kükürt, fosfor veya ince taneli organik maddelerle karıştırıldığında şiddetli tepkimeye girebilir.
Bu reaktivite hem endüstriyel değerini hem de potansiyel tehlikesini tanımlar.
Çevresel ve biyolojik bağlamlarda, sodyum klorat, çözünürlüğü ve topraklara sınırlı adsorpsiyonu nedeniyle suda oldukça hareketlidir.

Serbest bırakılması halinde yeraltı sularına ve yerüstü su sistemlerine karışabilir.
Bu nedenle, çevresel kirlenmeyi ve sağlık risklerini sınırlamak amacıyla birçok ülkede kullanımı ve bertarafı sıkı bir şekilde düzenlenmektedir.
Endüstriyel olarak sodyum klorat, konsantre sodyum klorür çözeltilerinin elektroliziyle üretilir.

Sodyum klorat prosesi, sodyum hidroksit ve klor gazının elektrolitik üretimi için kullanılan endüstriyel bir proses olan kloralkali prosesiyle karıştırılmamalıdır.
Sodyum klorat, yüksek çözünürlüğüne ve kuru depolama koşullarında stabilitesine katkıda bulunan, iyi tanımlanmış bir iyonik kristal yapıya sahiptir.
Sulu çözeltide tamamen sodyum ve klorat iyonlarına ayrışır, bu da onu yüksek iletkenliğe ve kimyasal erişilebilirliğe sahip kılar.

Bu davranış, endüstriyel üretimi ve kimyasal uygulamaları açısından önemlidir.
Güçlü bir oksitleyici olan sodyum klorat, atmosferik oksijene ihtiyaç duymadan kimyasal reaksiyonlara kolayca oksijen sağlar.
Bu özellik, yanma ve oksidasyon süreçlerini önemli ölçüde hızlandırabilir.

Bu nedenle, birçok yanıcı, organik veya kükürt içeren maddeyle uyumsuzluk gösterir.
Endüstriyel kimyada sodyum klorat, önemli bir ağartıcı madde olan klor dioksit üretiminde öncü madde olarak kullanılmaktadır.
Bu uygulama özellikle kağıt hamuru ve kağıt işleme alanında önem kazanmıştır.

Kontrollü koşullar altında reaktif klor-oksijen türleri üretebilme yeteneği, bu kullanımın temelini oluşturmaktadır.
Sodyum klorat doğada önemli miktarlarda bulunmaz ve neredeyse tamamen sentetik kökenlidir.
Büyük ölçekli üretimi, saflık ve güvenliği sağlamak için dikkatlice kontrol edilen elektrokimyasal süreçlere dayanmaktadır.

Safsızlıklar veya uygun olmayan koşullar, istenmeyen yan reaksiyon riskini artırabilir.
Toksikolojik açıdan bakıldığında, sodyum klorat yeterli miktarda alındığında kırmızı kan hücrelerinin işlevini bozabilir.
Güçlü oksitleyici özelliği nedeniyle biyolojik sistemlerde oksidatif strese neden olabilir.

Bu etkiler, maddeyle ilgili katı kullanım ve maruz kalma sınırlarına katkıda bulunur.
Çevresel sistemlerde sodyum klorat, biyolojik veya kimyasal yollarla kolayca parçalanmadığı için kalıcıdır.
Suda hareket edebilme özelliği, salındığı noktanın ötesine yayılmasına olanak tanır.

Bu ısrar, düzenleyici kurumların dikkatini ve açık ortamlarda kullanımına ilişkin kısıtlamaları artırmıştır.
Genel reaksiyon şu denklemle basitleştirilebilir: NaCl + 3 H2O → NaClO3 + 3 H2
İlk olarak, klorür oksitlenerek ara ürün hipoklorit, ClO−, oluşturur; bu da iki rakip reaksiyon yolu boyunca klorata daha fazla oksitlenir: Elektrolit ve anot arasındaki sınır tabakasında anodik klorat oluşumu ve elektrolitin ana kütlesinde hipokloritin otoksidasyonu.

Elektroliz sırasında katotta hidrojen ve sodyum hidroksit oluşurken, anotta klorür iyonları deşarj olur (genellikle karışık metal oksit elektrot kullanılır).
Oluşan klor gaz halinde uzaklaşmaz, hidrolize uğrar: Cl2 + H2O ⇋ HClO + H+ + Cl−
Klorun hidrolizinin hızlı olduğu kabul edilir.

H+ iyonlarının oluşumu, anottaki sınır tabakasını oldukça asidik hale getirmelidir ve bu durum düşük klorür konsantrasyonlarında gözlemlenir.
Ancak, endüstriyel klorat hücrelerinde olduğu gibi yüksek klorür konsantrasyonları, hidroliz dengesini sola doğru kaydırır.
Sınır tabakasında H+ konsantrasyonu, elektrolitin iç kısmına difüzyona izin verecek kadar yüksek değildir.

Bu nedenle hidrojen, anotdan çoğunlukla H+ yerine hipokloröz asit olarak uzaklaştırılır.
Hipokloröz asit, pH'ın yüksek olduğu elektrolit ortamında ayrışır ve hipoklorit iyonu anoda doğru geri yayılır.
Hipokloritin üçte ikisinden fazlası anoda ulaşmadan önce tamponlama yoluyla tüketilir.

Geri kalan kısım anotta deşarj edilerek klorat ve oksijen oluşturur: 3 ClO− + 1,5 H2O → ClO3− + 3 H+ + 2 Cl− + 0,75 O2
Elektrolit ortamında hipokloröz asidin otoksidasyonu, basitleştirilmiş genel denkleme göre ilerler: 3 HClO → ClO3− + 2 Cl− + 3 H+
Bu olaydan önce hipokloröz asidin bir kısmının ayrışması gerçekleşir: HClO → ClO− + H+

Reaksiyonun önemli ölçüde gerçekleşmesi için anottan belirli bir mesafede olması gerekir; bu mesafede elektrolit, katotta oluşan hidroksil tarafından yeterince tamponlanmalıdır.
Hipoklorit daha sonra asidin geri kalanıyla reaksiyona girer: 2 HClO + ClO− → ClO3− + 2 Cl− + 2 H+
Anot mesafesine ek olarak, otoksidasyon sıcaklığa ve pH'a da bağlıdır.

Tipik bir hücre 80 °C ile 90 °C arasında bir sıcaklıkta ve 6,1-6,4 pH değerinde çalışır.
Reaksiyon yolundan bağımsız olarak, 1 mol klorat elde etmek için 6 mol klorürün açığa çıkması gerekmektedir.
Ancak, anodik oksidasyon yöntemi %50 daha fazla elektrik enerjisi gerektirir.

Bu nedenle, endüstriyel hücreler otoksidasyonu destekleyecek şekilde optimize edilmiştir.
Anotta klorat oluşumu bir kayıp reaksiyonu olarak ele alınır ve tasarım yoluyla en aza indirilir.
Diğer kayıp reaksiyonları da akım verimliliğini düşürür ve endüstriyel sistemlerde bastırılmalıdır.

Ana kayıp, katotta hipokloritin geri indirgenmesiyle meydana gelir.
Elektrolite az miktarda dikromat (1–5 g/L) eklenmesiyle reaksiyon bastırılır.
Katodik çökelme yoluyla gözenekli bir krom hidroksit filmi oluşturulur.

Film, anyonların katoda difüzyonunu engellerken, katyonların erişimini ve indirgenmesini kolaylaştırır.
Film, belirli bir kalınlığa ulaştıktan sonra kendi kendine büyümeyi durdurur.
Ticari uçaklarda bulunanlar gibi kimyasal oksijen jeneratörleri, yolcuları kabin basıncındaki düşüşlerden korumak için acil durum oksijeni sağlar.

Sodyum kloratın yüksek sıcaklıkta ayrışmasıyla oksijen üretilir: 2 NaClO3 → 2 NaCl + 3 O2
Bu reaksiyonu başlatmak için gereken ısı, sodyum klorat ile karıştırılmış az miktarda demir tozunun oksidasyonuyla üretilir ve reaksiyon, üretilen oksijenden daha az oksijen tüketir.
Baryum peroksit (BaO2), ayrışma sırasında oluşan ikincil bir ürün olan kloru absorbe etmek için kullanılır.

Acil durum maskesinin çekilmesiyle ateşleme düzeneği aktif hale gelir.
Benzer şekilde, Solidox kaynak sistemi oksijen üretmek için yanıcı liflerle karıştırılmış sodyum klorat peletleri kullanıyordu.
Sodyum klorat, hava geçirmez ortamlarda yanan, baruta benzer, oldukça enerjik bir yakıt elde etmek için sakaroz şekeriyle karıştırılabilir.

Bu, tepkimedir: 8 NaClO3 + C12H22O11 → 8 NaCl + 12 CO2 + 11 H2O
Ancak bu sodyum kloratın yerini çoğunlukla potasyum klorat almaktadır.
Sodyum klorat, organik çözücüler kullanılmadan aromatik bileşikleri klorlamak için hidroklorik asit (veya sülfürik asit ve sodyum klorür, bunların reaksiyonu HCl oluşturur) ile birlikte kullanılabilir.

Bu durumda işlevi, aktif klorlama maddeleri olan HOCl veya Cl2'yi (pH'a bağlı olarak) yerinde elde etmek için HCl'yi oksitlemektir.
Vanadyum pentoksit katalizörü ile birleştirildiğinde, çeşitli organik bileşikler için oksitleyici görevi görür.
Örnekler arasında hidrokinonun kinona ve furfuralın maleik ve fumarik asit karışımına oksidasyonu yer almaktadır.

Sodyum klorat, çeşitli ticari herbisitlerin aktif maddesidir. Sodyum klorat içeren ürünlerin bazı ticari isimleri arasında Atlacide, Defol, De-Fol-Ate, Drop-Leaf, Fall, Harvest-Aid, Kusatol, Leafex ve Tumbleaf yer almaktadır.
Sodyum klorat, atrazin, 2,4-D, bromacil, diuron ve sodyum metaborat gibi diğer herbisitlerle birlikte kullanılabilir.

Sodyum klorat, 2009 yılında AB Yönetmelikleri uyarınca alınan bir kararla piyasadan çekilene kadar AB içinde yaygın olarak kullanılan bir yabancı ot öldürücüydü.
AB dışında herbisit olarak kullanımı etkilenmeden devam etmektedir; aynı şekilde klor dioksit biyositlerinin üretimi ve kağıt hamuru ve kağıt ağartma gibi herbisit dışı diğer uygulamalardaki kullanımı da etkilenmeden kalmaktadır.

Kullanım alanları:
Sodyum kloratın başlıca ticari kullanım alanı klor dioksit (ClO2) üretimidir.
Klorat kullanımının yaklaşık %95'ini oluşturan ClO2'nin en büyük uygulama alanı, kağıt hamurunun ağartılmasıdır.
Diğer, daha az önemli kloratların tamamı, genellikle ilgili klorür ile tuz metatezi yoluyla sodyum klorattan türetilir.

Tüm perklorat bileşikleri endüstriyel olarak sodyum klorat çözeltilerinin elektroliz yoluyla oksidasyonuyla üretilir.
Sodyum klorat, seçici olmayan bir herbisit olarak kullanılır.
Bu madde, tüm yeşil bitki kısımları için fitotoksik olarak kabul edilir.

Sodyum klorat, kök emilimi yoluyla da öldürücü etkiye sahiptir.
Sodyum klorat, sabah sefası, Kanada devedikeni, Johnson otu, bambu, ragwort ve St. John's wort gibi çeşitli bitkilerin kontrolünde kullanılabilir.
Atrazin ile birlikte kullanıldığında etkinin kalıcılığını artırır.

2,4-D ile birlikte kullanıldığında performans artar.
Sodyum klorat, toprağı sterilize edici etkiye sahiptir.
Oksidasyona karşı hassas olmadıkları sürece, sulu çözelti içinde diğer herbisitlerle karıştırılmaları bir ölçüde mümkündür.

Sodyum kloratın yabancı ot öldürücü olarak satışı, sağlık riskleri gerekçe gösterilerek 2009 yılında Avrupa Birliği'nde yasaklandı ve mevcut stokların bir sonraki yıl içinde tüketilmesi öngörüldü.
Sodyum klorat, bitkilerde hızlı su kaybına ve yaprak dökülmesine neden olarak istenmeyen bitki örtüsünü kontrol etmek amacıyla yaygın olarak seçici olmayan bir herbisit ve yaprak dökücü olarak kullanılmıştır.
Bitki metabolik ve fotosentetik süreçlerini bozarak bitkinin tamamen kurumasına yol açar.

Bu kullanım, güvenlik ve çevresel kaygılar nedeniyle birçok bölgede kısıtlanmadan önce tarım ve arazi yönetiminde yaygındı.
Endüstriyel kimyada sodyum klorat, klor dioksit üretiminde önemli bir hammaddedir.
Sodyum klorattan elde edilen klor dioksit, kağıt ve selüloz endüstrisinde yaygın olarak ağartıcı madde olarak kullanılmaktadır.

Bu uygulama, kontrollü reaksiyon koşulları altında sodyum kloratın güçlü oksitleyici özelliklerine dayanmaktadır.
Sodyum klorat, kimyasal oksijen jeneratörlerinde oksijen salıcı bileşik olarak da kullanılır.
Kontrollü bir sistemde termal olarak ayrıştırıldığında, acil durumlarda veya kapalı ortamlarda solunumu destekleyebilecek oksijen açığa çıkarır.

Bu tür sistemler uçaklarda, denizaltılarda ve endüstriyel güvenlik ekipmanlarında kullanılmıştır.
Havai fişek ve kibrit üretim sektörlerinde sodyum klorat oksitleyici bileşen olarak kullanılmaktadır.
Sodyum klorat, reaksiyon karışımına doğrudan oksijen sağlayarak yanmayı hızlandırır.

Yüksek reaktivitesi nedeniyle, bu uygulamalarda kullanımı sıkı formülasyon ve güvenlik kontrolleri gerektirir.
Sodyum klorat, güçlü oksitleyici koşulların gerekli olduğu bazı madencilik ve metalurji süreçlerinde kullanılmıştır.
Sodyum klorat, cevherlerin veya kalıntıların oksidatif işlemlerinde işleme verimliliğini artırmaya yardımcı olabilir.

Bu kullanımlar, tehlikeli doğası nedeniyle genellikle kontrollü endüstriyel ortamlarla sınırlıdır.
Laboratuvar ve araştırma ortamlarında sodyum klorat bazen oksidasyon reaksiyonlarında ve analitik kimyada reaktif olarak kullanılır.
Öngörülebilir redoks davranışı, onu oksidatif mekanizmaları incelemek için kullanışlı hale getirir.

Bu tür kullanımlar genellikle küçük ölçeklidir ve sıkı güvenlik protokollerine tabidir.
Sodyum klorat, kontrollü endüstriyel ortamlarda demiryolları, yol kenarları ve endüstriyel alanlardaki bitki örtüsünün kimyasal olarak uzaklaştırılması için kullanılmıştır.
Seçici olmayan etkisi, derine kök salmış ve kalıcı bitki gelişimini ortadan kaldırmasına olanak tanır.

Bu uygulama, yangın ve çevresel kirlenme riski nedeniyle dikkatli kullanım gerektirir.
Kağıt ve selüloz endüstrisinde sodyum klorat, tesis içi klor dioksit üretim sistemlerinde kritik bir rol oynamaktadır.
Üretilen klor dioksit, selüloz liflerine daha az zarar vererek yüksek ağartma verimliliğine sahip olması nedeniyle değerlidir.

Bu, kağıdın mekanik dayanıklılığını korurken parlaklığını da artırır.
Sodyum klorat ayrıca kapalı veya düşük oksijenli ortamlar için tasarlanmış oksijen mumlarında ve acil durum oksijen tedarik sistemlerinde de kullanılmıştır.
Kontrollü bir cihazda ısıtıldığında, zamanla yavaş yavaş oksijen açığa çıkararak ayrışır.

Bu işlev, havacılık, madencilik ve kapalı endüstriyel alanlarda kullanılan güvenlik ekipmanlarında hayati öneme sahiptir.
Kimyasal üretimde sodyum klorat, özel sentez süreçlerinde bazen oksitleyici madde olarak kullanılır.
Bu, güçlü ve sürekli oksijen mevcudiyetini gerektiren oksidasyon reaksiyonlarını mümkün kılar.

Bu uygulamalar, güvenlik hususları nedeniyle genellikle iyi kontrol edilen reaktörlerle sınırlıdır.
Sodyum klorat, atık arıtma ve kimyasal iyileştirme amaçlı deneysel ve pilot ölçekli süreçlerde kullanılmıştır.

Sodyum kloratın oksitleyici gücü, bazı dirençli organik bileşiklerin parçalanmasına yardımcı olabilir.
Bu tür kullanımlar, ikincil çevresel etkileri önlemek için dikkatlice düzenlenmektedir.

Güvenlik Profili:
Sodyum klorat güçlü bir oksitleyici maddedir ve yanıcı veya organik maddelerle temas ettiğinde yangın riskini büyük ölçüde artırabilir.
Yakıtlar, kükürt, fosfor, ince taneli metaller veya organik maddelerle karışımlar, hızlı oksidasyon nedeniyle tutuşabilir veya patlayabilir.
Az miktarda bile olsa yanmayı yoğunlaştırabileceğinden, yanıcı maddelerden kesinlikle ayrı tutulmaları şarttır.

Sodyum klorat ile doğrudan temas ciltte ve gözlerde tahrişe neden olabilir.
Toz veya sıçramalar kızarıklığa, yanma hissine veya rahatsızlığa yol açabilir.
Elleçleme sırasında koruyucu eldiven, göz koruyucu ve uygun kıyafet giyilmesi gereklidir.

Sodyum klorat tozunun solunması solunum yollarını tahriş edebilir.
Maruz kalma, özellikle havalandırması yetersiz alanlarda öksürüğe, boğaz tahrişine veya solunum güçlüğüne neden olabilir.
İşyerlerinde yeterli havalandırma ve toz kontrol önlemleri gereklidir.

Sodyum kloratın yutulması tehlikelidir ve ciddi sağlık sorunlarına yol açabilir.
Sodyum klorat, oksidatif strese neden olarak mide bulantısı, kusma, karın ağrısı ve kırmızı kan hücrelerinde hasara yol açabilir.
Şiddetli zehirlenme böbrek yetmezliğine, dolaşım sorunlarına veya hayati tehlike arz eden durumlara yol açabilir.

Çevresel açıdan bakıldığında, sodyum klorat suda yüksek oranda çözünür ve toprağı ve yeraltı sularını kolayca kirletebilir.
Sodyum klorat, yüksek konsantrasyonlarda bitkiler ve su organizmaları için zehirlidir.
Dökülmeler derhal kontrol altına alınmalı ve bertaraf işlemleri, uzun vadeli çevresel hasarı önlemek için sıkı düzenleyici yönergelere uygun olarak yapılmalıdır.