Sarea acidului hidrazoic este Pb(N3)2, un compus chimic altfel numit azidă de plumb. Această substanță cristalină poate avea una din cel puțin două forme cristaline: prima formă α cu o densitate de 4,71 grame pe centimetru cub, a doua formă β - 4,93. Se dizolvă slab în apă, dar este bună în monoetanolamină. Vă rugăm să nu urmați acasă recomandările date în acest articol! Azida de plumb nu este o glumă, ci un exploziv extrem de sensibil (exploziv).
Proprietăți
Azida de plumb inițiază o explozie, deoarece sensibilitatea sa este foarte mare, iar diametrul critic este foarte mic. Este folosit la capace de sablare. Nu poate fi manevrat fără tehnici tehnice speciale și abilități speciale de îngrijire. În caz contrar, are loc o explozie, a cărei căldură se apropie de 1,536 megajouli pe kilogram sau 7,572 megajouli pe decimetru cub.
Azida de plumb are un volum de gaz de 308 litri pe kilogram sau 1518 litri pe pătratdecimetru. Viteza sa de detonare este de aproximativ 4800 de metri pe secundă. Azidele, ale căror proprietăți arată foarte intimidante, sunt sintetizate în timpul reacției de schimb între azidele solubile ale metalelor alcaline și soluțiile de săruri de plumb. Rezultatul este un precipitat cristalin alb. Aceasta este azidă de plumb.
Primire
Reacția se realizează de obicei cu adăugarea de glicerină, dextrină, gelatină sau altele asemenea, care previn formarea de cristale prea mari și reduc riscul detonării. Nu se recomandă sintetizarea azidei de plumb acasă, chiar și în scopul de a face artificii festive. Pentru a-l obține sunt necesare condiții speciale, cunoaștere și înțelegere a pericolului, precum și experiență suficientă ca chimist.
Cu toate acestea, pe net există destul de multe informații cu privire la fabricarea acestui exploziv periculos. Mulți utilizatori de internet își împărtășesc experiența despre cum să obțineți azidă de plumb acasă, inclusiv o descriere detaliată a procesului și ilustrațiile pas cu pas ale acestuia. Uneori, textele conțin avertismente despre pericolele producerii acestor cristale incolore sau pulbere albă, dar este puțin probabil să oprească pe toată lumea. Cu toate acestea, trebuie să vă amintiți ce este azida de plumb. Fulminatul de mercur este mai puțin periculos decât utilizarea sa.
Modificări
Modificările cristaline ale azidei de plumb sunt descrise în total patru, dar în practică una dintre cele două este cel mai des obținută. Fie este o pulbere tehnică alb-gri, fie cristale incolore obținute prin contopiresoluții de azidă de sodiu și acetat sau nitrat de plumb. În practică, precipitarea trebuie efectuată cu polimeri solubili în apă pentru a obține un produs care este relativ sigur de manipulat. Dacă se adaugă solvenți organici, cum ar fi eterul și, de asemenea, dacă are loc interacțiunea de difuzie a soluțiilor, se formează o nouă formă, care cristalizează acicular și grosier.
Mediul acid dă forme mai puțin stabile. În timpul depozitării pe termen lung, expunerii la lumină și încălzirii, cristalele sunt distruse. Este insolubil în apă, ușor solubil într-o soluție apoasă de acetat de amoniu, sodiu și plumb. Dar 146 de grame de azidă sunt perfect dizolvate într-o sută de grame de etanolamină. În apă clocotită, se descompune, eliberând treptat acid azotic. Cu umiditate și dioxid de carbon, se descompune și el, răspândindu-se pe suprafață. Acesta este momentul în care se formează carbonatul și azida bazică de plumb.
Interacțiuni și susceptibilitate
Lumina îl descompune în azot și plumb - tot la suprafață, iar dacă aplicați iradiere intensă, puteți obține o explozie de azidă proaspăt bătută și care se descompune imediat. Azida uscată de plumb nu reacționează la metale și este stabilă chimic.
Cu toate acestea, există pericolul apariției unui mediu umed, atunci aproape toate azidele metalice devin periculoase în reacțiile lor. Păstrați substanța rezultată departe de cupru și aliajele sale, deoarece amestecul de azide și cupru are proprietăți explozive și mai imprevizibile. Toate reacțiile cu azidă sunt toxice, iar substanța în sine este toxică.
Sensibilitate
Azide frumosrezistente la căldură, se descompun numai la temperaturi peste 245 de grade Celsius, iar fulgerul apare la aproximativ 330 de grade. Sensibilitatea la impact este foarte mare și orice producție de azide este plină de consecințe nefaste, indiferent dacă azida este uscată sau umedă, nu își pierde proprietățile explozive, chiar dacă umiditatea se acumulează până la treizeci la sută în ea.
Deosebit de sensibil la frecare, chiar mai mult decât fulminatul de mercur. Dacă măcinați azida într-un mortar, aceasta detonează aproape imediat. Diferite modificări ale azidelor de plumb reacționează diferit la impact (dar toată lumea reacționează!). Deoarece cristalele sunt acoperite cu o peliculă de săruri de plumb, este posibil să nu reacționeze la un fascicul de foc și la o scânteie. Dar acest lucru se aplică numai acelor probe care au fost depozitate de ceva timp și expuse la dioxid de carbon umed. Azida proaspăt produsă și pură din punct de vedere chimic este foarte susceptibilă la atacul de flacără.
Explozie
Azida de plumb este extrem de periculoasă tocmai datorită sensibilității sale la frecare și la solicitarea mecanică. Acest lucru depinde în special de dimensiunea cristalelor și de metoda de cristalizare. Dimensiunile cristalelor mai mari de jumătate de milimetru sunt absolut explozive. O explozie poate urma în fiecare etapă a procesului de sinteză: descompunerea explozivă poate fi așteptată și în stadiul de saturație a soluției, atât în timpul cristalizării, cât și în timpul uscării. Multe cazuri de explozii spontane au fost descrise chiar și cu o simplă turnare a produsului.
Chimiștii profesioniști sunt siguri că azida obținută din acetat de plumb este mult mai periculoasă decât cea sintetizată din nitrat. El este capabil să detonezeexplozivii puternici sunt mult mai buni decât fulminatul de mercur, deoarece regiunea de pre-detonare a azidei este mai îngustă. De exemplu, sarcina de inițiere dintr-un capac de detonator din azidă pură de plumb este de 0,025 grame, hexogenul are nevoie de 0,02, iar TNT este de 0,09 grame.
Utilizarea azidelor
Utilizarea acestui inițiator de explozii a fost practicată de omenire nu cu mult timp în urmă. Azida de plumb a fost obținută pentru prima dată în 1891 de chimistul Curtius, când a adăugat o soluție de acetat de plumb la o soluție de azidă de amoniu (sau sodiu - acum nu este clar). De atunci, azida de plumb a fost presată în capacele detonatoarelor (se aplică până la șapte sute de kilograme pe centimetru pătrat). Mai mult, a trecut foarte puțin timp de la descoperire până la obținerea brevetelor - deja în 1907 a fost primit primul brevet. Înainte de 1920, totuși, azida de plumb a cauzat prea multe probleme producătorilor pentru a fi de puțină utilitate practică.
Sensibilitatea acestei substanțe este prea mare, iar produsul finit cristalin pur este și mai periculos. Dar zece ani mai târziu, au fost dezvoltate metode de manipulare a azidelor, a început să fie folosită precipitarea cu coloizi organici și apoi a început producția industrială în masă a azidei de plumb, care s-a dovedit a fi mai puțin periculoasă și totuși potrivită pentru echiparea detonatoarelor. Azida de plumb dextrină este produsă în SUA din 1931. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, a apăsat foarte puternic mercurul exploziv din detonatoare. Fulminatul de mercur a intrat în uz la sfârșitul secolului al XX-lea.
Funcțiiaplicații
Azida de plumb este utilizată în capacele de șocuri, electrice și de incendiu. De obicei vine cu adăugarea de THRS - trinitroresorcinat de plumb, care crește susceptibilitatea la flacără, precum și de tetrazen, care crește susceptibilitatea la înțepătură și impact. Pentru azida de plumb se preferă carcasele din oțel, dar sunt folosite și carcasele din aluminiu, mult mai rar din cositor și din cupru.
O viteză stabilă de detonare în cazul în care este utilizată dextrină azidă de plumb este garantată de o încărcătură de 2,5 milimetri sau mai mult în lungime, precum și de o încărcătură lungă de azidă de plumb umezită. De aceea, azida de plumb dextrină nu funcționează cu produse de dimensiuni mici. Există, de exemplu, în Anglia așa-numita azidă de serviciu engleză, unde cristalele sunt înconjurate de carbonat de plumb, această substanță conține 98% Pb(N3) 2 și spre deosebire de dextrină, rezistent la căldură și exploziv proactiv. Cu toate acestea, în multe operațiuni este mult mai periculos.
Producție industrială
Azida de plumb la scară industrială se obține în același mod ca și acasă: soluțiile diluate de azidă de sodiu și acetat de plumb (dar mai des azotat de plumb) se contopesc, apoi se amestecă (cu prezența polimerilor solubili în apă)., dextrină de exemplu). Această metodă are avantaje și dezavantaje. Dextrina ajută la obținerea particulelor de dimensiuni controlate (mai puțin de 0,1 milimetri) care au o bună curgere și nu sunt la fel de susceptibile la frecare. Toate acestea sunt plusuri. Dezavantajele includ faptul că substanța obținută în acest mod are o higroscopicitate crescută șiinițiativa este redusă. Există metode în care, după formarea cristalelor de azidă de dextrină, la soluție se adaugă stearat de calciu în cantitate de 0,25% pentru a reduce higroscopicitatea și sensibilitatea.
Aici se acordă atenție sporită și se aplică doze exacte. Dacă soluțiile de azotat de plumb (acetat) cu azidă de sodiu au o concentrație mai mare de zece procente, o explozie spontană este foarte posibilă în timpul cristalizării. Și dacă amestecarea se oprește, explozia are loc absolut întotdeauna. Anterior, chimiștii au presupus că cristalele formate ale formei β au explodat, detonând din cauza stresului intern. Cu toate acestea, acum, după multe și atente studii, a devenit clar că forma β poate fi obținută și în forma sa pură, iar sensibilitatea sa este similară cu forma α.
Ce provoacă explozia
În anii optzeci ai secolului trecut s-a confirmat cu autoritate că cauzele exploziilor sunt de natură electrică: sarcina electrică este redistribuită în straturile soluției și provoacă o astfel de reacție a substanței. De aceea se adaugă polimeri solubili în apă și se efectuează amestecarea constantă. Acest lucru previne localizarea sarcinilor electrice și, prin urmare, este prevenită o explozie spontană.
Pentru ca azida de plumb să precipite, în loc de dextrină, se folosește cel mai adesea gelatina într-o soluție de 0,4-0,5%, adăugându-i puțină sare Rochel. După ce se formează aglomeratele rotunjite, în această soluție trebuie introdusă o suspensie de un procent de stearat de zinc sau aluminiu sau (mai des) sulfură de molibden. Adsorbția are loc pe suprafața cristalelor, care servește ca un bun lubrifiant solid. Această metodă face ca azida de plumb să fie mai puțin sensibilă la frecare.
Scop militar
Pentru ca azida de plumb să-și îmbunătățească susceptibilitatea la flacără, se folosește tratamentul de suprafață al cristalelor cu soluții de nitrat de plumb și stifnat de magneziu pentru a forma o peliculă. capacele pentru scopuri militare sunt produse diferit. Dextrina și gelatina sunt anulate, iar în schimb se folosește adăugarea de carboximetil celuloză de sodiu sau alcool polivinilic. Ca rezultat, produsul final se obține cu o cantitate mai mare de azidă de plumb decât prin metoda de precipitare cu dextrine, 96-98% față de 92%. În plus, produsul are o higroscopicitate mai mică, iar capacitatea de inițiere este mult crescută.
Dacă soluțiile sunt scurse rapid și nu se adaugă polimeri solubili în apă, se formează așa-numita azidă de plumb coloidal, care are o capacitate maximă de inițiere a exploziei, dar nu este suficient de avansată tehnologic - fluiditatea este slabă. Este folosit uneori în detonatoarele electrice ca amestec dintr-o soluție de acetat de etil de nitroceluloză cu azidă de plumb coloidal.
