Natriumchlorat

Kristallstruktur
Kristallstruktur von Natriumchlorat
Vorlage:Farbe Na+ 0 Vorlage:Farbe Cl5+0 Vorlage:Farbe O2−
Kristallsystem	kubisch
Raumgruppe	P213 (Nr. 198)Vorlage:Raumgruppe/198
Gitterparameter	a  6,57584 Å
Allgemeines
Name	Natriumchlorat
Andere Namen	chlorsaures Natrium Vorlage:INCI
Verhältnisformel	NaClO3
Kurzbeschreibung	farbloser, kristalliner, wasserlöslicher, Feststoff<ref name="GESTIS" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 231-887-4 ECHA-InfoCard 100.028.989 PubChem 516902 ChemSpider 22895 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	106,44 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	2,49 g·cm−3 (15 °C)<ref name="GESTIS" />
Schmelzpunkt	248 °C<ref name="GESTIS" />
Siedepunkt	Zersetzung ab 255 °C<ref name="GESTIS" />
Löslichkeit	gut in Wasser (916 g·l−1 bei 20 °C)<ref name="GESTIS" />
Brechungsindex	1,5151<ref name="CRC90_10_247">David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Index of Refraction of Inorganic Crystals, S. 10-247.</ref>
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),<ref name="CLP_100.028.989">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA)Vorlage:Abrufdatum Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.</ref> ggf. erweitert<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref> Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahr H- und P-Sätze H: 271​‐​301 P: ?
Toxikologische Daten	1200 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="GESTIS" /> > 10.000 mg·kg−1 (LD50, Kaninchen, transdermal)<ref name="GESTIS" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Natriumchlorat (NaClO₃; veraltet auch chlorsaures Natrium) ist eine anorganische chemische Verbindung und das Natriumsalz der Chlorsäure.

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.<ref name=howi>A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 478–479.</ref>

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.<ref name=howi />

<chem>4NaClO3 -> NaCl + 3NaClO4</chem>

wobei Natriumperchlorat bei stärkerem Erhitzen weiter in Natriumchlorid und Sauerstoff zerfällt. Wässrige Lösungen reagieren schwach sauer.<ref name="GESTIS" /> Natriumchlorat kristallisiert kubisch, Raumgruppe P2₁3 (Raumgruppen-Nr. 198)Vorlage:Raumgruppe/198 mit dem Gitterparameter a = 6,57584 Å.<ref></ref>

Verwendung

Datei:IG Farben Natriumchlorat.tif

Werbung der IG Farben für Natriumchlorat als Unkrautvernichter

Natriumchlorat wird größtenteils als Bleichmittel in der Papierindustrie verwendet<ref>Arnold Willmes: Taschenbuch Chemische Substanzen. Harry Deutsch, Frankfurt am Main 2007, ISBN 978-3-8171-1787-1. </ref> und ist auch für die Textilindustrie geeignet.<ref>Umweltbundesamt (Hrsg.): Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung (IVU). Referenzdokument über die besten verfügbaren Techniken in der Textilindustrie. Juli 2003 (PDF (Memento vom 24. Januar 2011 im Internet Archive)). </ref> Die Elementar-Chlor-Freie-Bleiche (ECF-Bleiche) bei der Zellstoffherstellung führte in den 1990er Jahren zu einer stark wachsenden Erzeugung von Natriumchlorat. Bereits um 1985 wurden fast 80 % der hergestellten Mengen zur Freisetzung von Chlordioxid verwendet.<ref>N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie der Elemente. VCH, 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 1115–1116. </ref> Zurzeit werden etwa 90 % der Weltproduktion zu Chlordioxid weiterverarbeitet.<ref></ref> Weiterhin dient Natriumchlorat zur Herstellung von Natriumchlorit, Perchloraten sowie als Unkrautvernichtungsmittel.<ref name=howi /> Chlorate sind jedoch innerhalb der EU als Wirkstoffe in Pflanzenschutzmitteln nicht mehr zugelassen;<ref>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 StoffVorlage:Abrufdatum</ref> ein bekannter Handelsname der chlorathaltigen Herbizide war „UnkrautEx“. Die noch immer möglichen Höchstgehalte von Rückständen in Lebensmitteln/Erzeugnissen sind durch eine Verordnung (EU) geregelt.<ref>Verordnung (EU) 2020/749 der Kommission vom 4. Juni 2020 zur Änderung des Anhangs III der Verordnung (EG) Nr. 396/2005 des Europäischen Parlaments und des Rates hinsichtlich der Höchstgehalte an Rückständen von Chlorat in oder auf bestimmten ErzeugnissenVorlage:Abrufdatum</ref>

Früher diente Natriumchlorat als Oxidans in einigen Explosivstoffen, doch diese werden wegen ihrer Handhabungsunsicherheit schon lange nicht mehr hergestellt. Seit 1. Februar 2021 zählt die EU es zu den beschränkten Ausgangsstoffen für Explosivstoffe mit der Folge, dass die Verwendung, der Besitz, die Verbringung und die Abgabe von Gemischen mit einem Gehalt von mehr als 40 % durch und an Personen verboten ist, die nicht zu beruflichen oder gewerblichen Zwecken handeln; die berufliche oder gewerbliche Zweckbestimmung ist bei Verkauf zu überprüfen und verdächtige Transaktionen sind meldepflichtig.<ref>Art. 5 der Verordnung (EU) 2019/1148 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 20. Juni 2019 über die Vermarktung und Verwendung von Ausgangsstoffen für ExplosivstoffeVorlage:Abrufdatum mit Anhang I, Inkrafttreten Art. 23, Prüfungs- und Meldepflichten der Wirtschaftsteilnehmer und Online-Marktplätze Art. 8 und 9. In Deutschland sind Verstöße gegen das Besitz-, Verwendungs- und Anwendungsverbot nach § 13 Ausgangsstoffgesetz strafbar</ref>

Natriumchlorat ist in chemischen Sauerstoffgeneratoren enthalten, wie sie sich für Notfälle in Passagierflugzeugen über jedem Sitz befinden; sie sind über einen Schlauch mit einer Sauerstoffmaske verbunden. Bei Druckabfall im Flugzeug 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.

<chem>NaClO3 + Fe -> NaCl + FeO + O2</chem>

Durch die bei dieser Reaktion freigesetzte Wärme wird der Generator bis zu 260 Grad Celsius heiß.<ref>Max Mahnken: Integration von Kabinensystemen in BWB-Flugzeugkonfigurationen. Hrsg.: Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg. 2006 (PDF (Memento vom 5. März 2016 im Internet Archive)). </ref><ref>Jan Köhler: Aufarbeitung und Beschreibung ausgewählter Flugzeugkomponenten. Hrsg.: Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg. Abschnitt 7.3 (PDF (Memento vom 15. Januar 2014 im Internet Archive)). </ref>

Sicherheitshinweise

Natriumchlorat ist ein starkes Oxidationsmittel, welches Brände und Explosionen verursachen kann. Es ist außerdem giftig und kann bei Aufnahme Schäden an den Nieren und am Blutkreislauf verursachen. Die letale Dosis bei oraler Aufnahme für Natriumchlorat liegt bei erwachsenen Menschen bei ungefähr 15 g.<ref name="GESTIS" /><ref>Sodium chlorate. In: Cameo Chemicals. National Oceanic and Atmospheric Administration, abgerufen am 6. März 2025 (). </ref>

Einzelnachweise

<references />