Blyazid: beskrivelse, forberedelse, reaksjoner. Bruk av azider

Innholdsfortegnelse:

Blyazid: beskrivelse, forberedelse, reaksjoner. Bruk av azider
Blyazid: beskrivelse, forberedelse, reaksjoner. Bruk av azider
Anonim

S altet av hydrazoic acid er Pb(N3)2, en kjemisk forbindelse ellers k alt blyazid. Dette krystallinske stoffet kan ha en av minst to krystallinske former: den første formen α med en tetthet på 4,71 gram per kubikkcentimeter, den andre formen β - 4,93. Den løser seg dårlig i vann, men den er god i monoetanolamin. Vennligst ikke følg anbefalingene gitt i denne artikkelen hjemme! Blyazid er ikke en spøk, men et svært følsomt eksplosiv (sprengstoff).

Bilde
Bilde

Properties

Blyazid initierer en eksplosjon, fordi følsomheten er veldig høy, og den kritiske diameteren er veldig liten. Den brukes i sprengningshetter. Det kan ikke håndteres uten spesielle tekniske teknikker og spesielle omsorgskunnskaper. Ellers oppstår en eksplosjon, hvis varme nærmer seg 1,536 megajoule per kilogram, eller 7,572 megajoule per kubikkdesimeter.

Blyazid har et gassvolum på 308 liter per kilo eller 1518 liter per kvadratdesimeter. Dens detonasjonshastighet er omtrent 4800 meter per sekund. Azider, hvis egenskaper ser veldig skremmende ut, syntetiseres under utvekslingsreaksjonen mellom løselige alkalimetallazider og løsninger av blys alter. Resultatet er et hvitt krystallinsk bunnfall. Dette er blyazid.

Motta

Reaksjonen utføres vanligvis med tilsetning av glyserin, dekstrin, gelatin eller lignende, som hindrer dannelsen av for store krystaller og reduserer faren for detonasjon. Det anbefales ikke å syntetisere blyazid hjemme, selv for det formål å lage festfyrverkeri. For å få det kreves spesielle forhold, kunnskap og forståelse for faren, samt tilstrekkelig erfaring som kjemiker.

Det er imidlertid ganske mye informasjon på nettet om produksjonen av dette farlige eksplosivet. Mange Internett-brukere deler sine erfaringer om hvordan man får blyazid hjemme, inkludert en detaljert beskrivelse av prosessen og trinnvise illustrasjoner. Noen ganger inneholder tekstene advarsler om farene ved å lage disse fargeløse krystallene eller hvitt pulver, men de stopper neppe alle. Du må imidlertid huske hva blyazid er. Kvikksølvfulminat er mindre farlig enn bruken.

Bilde
Bilde

Endringer

Krystallinske modifikasjoner av blyazid er beskrevet i tot alt fire, men i praksis oppnås en av de to oftest. Enten er det et teknisk hvitgrått pulver, eller fargeløse krystaller oppnådd ved sammenslåingløsninger av natriumazid og blyacetat eller nitrat. I praksis må utfelling utføres med vannløselige polymerer for å få et produkt som er relativt trygt å håndtere. Hvis organiske løsningsmidler, som eter, tilsettes, og også hvis det oppstår diffusjonsinteraksjon av løsninger, dannes en ny form som krystalliserer nåleformet og grovt.

Surt medium gir mindre stabile former. Ved langtidslagring, eksponering for lys og oppvarming blir krystallene ødelagt. Det er uløselig i vann, lett løselig i en vandig løsning av ammoniumacetat, natrium og bly. Men 146 gram azid er perfekt oppløst i hundre gram etanolamin. I kokende vann brytes det ned, og frigjør gradvis salpetersyre. Med fuktighet og karbondioksid brytes det også ned, og sprer seg over overflaten. Dette er når karbonat og basisk blyazid dannes.

Bilde
Bilde

Interaksjoner og mottakelighet

Lys dekomponerer det til nitrogen og bly – også på overflaten, og hvis du påfører intens bestråling kan du få en eksplosjon av nypreget og umiddelbart nedbrytende azid. Tørr blyazid reagerer ikke på metaller og er kjemisk stabil.

Det er imidlertid en fare for utseendet til et fuktig miljø, da blir nesten alle metallazider farlige i reaksjonen. Hold det resulterende stoffet unna kobber og dets legeringer, siden blandingen av azider og kobber har enda mer uforutsigbare eksplosive egenskaper. Alle azidreaksjoner er giftige og selve stoffet er giftig.

Sensitivitet

Azides penvarmebestandig, sp altes kun ved temperaturer over 245 grader Celsius, og blinket oppstår ved ca. 330 grader. Slagfølsomheten er svært høy, og all produksjon av azider er full av dårlige konsekvenser, uansett om azidet er tørt eller vått, det mister ikke sine eksplosive egenskaper, selv om det samler seg opp til tretti prosent fuktighet i det.

Spesielt følsom for friksjon, enda mer enn kvikksølvfulminat. Hvis du maler azid i en morter, detonerer det nesten umiddelbart. Ulike modifikasjoner av blyazider reagerer forskjellig på støt (men alle reagerer!). Siden krystallene er dekket med en film av blys alter, kan det hende at de ikke reagerer på en ildstråle og en gnist. Men dette gjelder bare de prøvene som har vært lagret en stund og utsatt for fuktig karbondioksid. Nyprodusert og kjemisk rent azid er svært utsatt for flammeangrep.

Bilde
Bilde

Eksplosjon

Blyazid er ekstremt farlig nettopp på grunn av dets følsomhet for friksjon og mekanisk påkjenning. Dette er spesielt avhengig av størrelsen på krystallene og av krystalliseringsmetoden. Krystallstørrelser større enn en halv millimeter er absolutt eksplosive. En eksplosjon kan følge på hvert trinn av synteseprosessen: eksplosiv dekomponering kan også forventes på metningsstadiet av løsningen, både under krystallisering og under tørking. Mange tilfeller av spontane eksplosjoner har blitt beskrevet selv med en enkel helling av produktet.

Profesjonelle kjemikere er sikre på at azidet fra blyacetat er mye farligere enn det som syntetiseres fra nitrat. Han er i stand til å detonerehøyeksplosiver er mye bedre enn kvikksølvfulminat fordi området før detonasjon av azid er smalere. For eksempel er initieringsladningen i en detonatorhette laget av rent blyazid 0,025 gram, heksogen trenger 0,02 og TNT er 0,09 gram.

Bruk av azider

Bruken av denne initiativtakeren til eksplosjoner har blitt praktisert av menneskeheten for ikke så lenge siden. Blyazid ble først oppnådd i 1891 av kjemikeren Curtius, da han tilsatte en løsning av blyacetat til en løsning av ammoniumazid (eller natrium - nå er det ikke klart). Siden den gang har blyazid blitt presset inn i detonatorhetter (opptil syv hundre kilo per kvadratcentimeter påføres). Dessuten gikk det veldig kort tid fra oppdagelsen til patenter ble oppnådd - allerede i 1907 ble det første patentet mottatt. Før 1920 forårsaket imidlertid blyazid for mye trøbbel til at produsentene kunne ha liten praktisk nytte.

Følsomheten til dette stoffet er for høy, og det rene krystallinske ferdigproduktet er enda farligere. Men ti år senere ble metoder for håndtering av azider utviklet, nedbør med organiske kolloider begynte å bli brukt, og så startet den industrielle masseproduksjonen av blyazid, som viste seg å være mindre farlig og likevel egnet til å utstyre detonatorer. Dextrin blyazid har blitt produsert i USA siden 1931. Han presset spesielt sterkt på det eksplosive kvikksølvet i detonatorer under andre verdenskrig. Kvikksølvfulminat gikk ut av bruk på slutten av det tjuende århundre.

Bilde
Bilde

Funksjonerapplikasjoner

Blyazid brukes i sjokk-, elektriske og brannsprengningslokk. Det kommer vanligvis med tilsetning av THRS - blytrinitroresorcinat, som øker følsomheten for flamme, samt tetrazen, som øker følsomheten for stikk og støt. For blyazid er stålkasser foretrukket, men aluminiumskasser brukes også, mye sjeldnere fortinnet og kobber.

En stabil detonasjonshastighet der dekstrin blyazid brukes er garantert av en ladning på 2,5 millimeter eller mer i lengde, samt en lang ladning av fuktet blyazid. Det er derfor dextrin blyazid ikke fungerer med små produkter. Det finnes for eksempel i England det såk alte engelske serviceazidet, hvor krystallene er omgitt av blykarbonat, dette stoffet inneholder 98 % Pb(N3) 2 og i motsetning til dextrin, varmebestandig og proaktivt eksplosiv. Men i mange operasjoner er det mye farligere.

Industriell produksjon

Blyazid i industriell skala oppnås på samme måte som hjemme: fortynnede løsninger av natriumazid og blyacetat (men oftere blynitrat) slås sammen og blandes deretter (med tilstedeværelse av vannløselige polymerer, dekstrin for eksempel). Denne metoden har fordeler og ulemper. Dextrin hjelper til med å oppnå partikler med kontrollert størrelse (mindre enn 0,1 millimeter) som har god flytbarhet og ikke er like utsatt for friksjon. Disse er alle plusser. Ulempene inkluderer det faktum at stoffet oppnådd på denne måten har økt hygroskopisitet, oginitiativet reduseres. Det finnes metoder der, etter dannelsen av dekstrinazidkrystaller, tilsettes kalsiumstearat i en mengde på 0,25 % til løsningen for å redusere hygroskopisitet og følsomhet

Her utvises ekstra forsiktighet og nøyaktige doser påføres. Hvis løsninger av blynitrat (acetat) med natriumazid har en konsentrasjon på mer enn ti prosent, er en spontan eksplosjon meget mulig under krystallisering. Og hvis blandingen stopper, skjer eksplosjonen absolutt alltid. Tidligere antok kjemikere at de dannede krystallene i β-formen eksploderte og detonerte fra indre stress. Men nå, etter mange og nøye undersøkelser, har det blitt klart at formen β også kan fås i sin rene form, og dens følsomhet er lik formen α.

Bilde
Bilde

Hva forårsaker eksplosjonen

På åttitallet av forrige århundre ble det autoritativt bekreftet at årsakene til eksplosjoner er av elektrisk natur: den elektriske ladningen omfordeles i lagene av løsningen og fremkaller en slik reaksjon av stoffet. Det er grunnen til at vannløselige polymerer tilsettes og konstant blanding utføres. Dette forhindrer at elektriske ladninger lokaliseres, og derfor forhindres en spontan eksplosjon.

For at blyazid skal utfelles, i stedet for dekstrin, brukes gelatin oftest i en løsning på 0,4-0,5 %, tilsatt litt Rochels alt. Etter at avrundede agglomerater er dannet, må en én prosent suspensjon av sinkstearat, eller aluminium, eller (oftere) molybdensulfid, innføres i denne løsningen. Adsorpsjon skjer på overflaten av krystallene, som fungerer som et godt fast smøremiddel. Denne metoden gjør blyazid mindre følsomt for friksjon.

Bilde
Bilde

Militært formål

For at blyazid skal forbedre sin mottakelighet for flammer, brukes overflatebehandling av krystaller med løsninger av blynitrat og magnesiumstyfnat for å danne en film. Caps for militære formål produseres annerledes. Dekstrin og gelatin kanselleres, og tilsetning av natriumkarboksymetylcellulose eller polyvinylalkohol brukes i stedet. Som et resultat oppnås sluttproduktet med en større mengde blyazid enn med dekstrinutfellingsmetoden, 96-98 % mot 92 %. I tillegg har produktet mindre hygroskopisitet, og initieringsevnen økes kraftig.

Hvis løsningene dreneres raskt og vannløselige polymerer ikke tilsettes, dannes det såk alte kolloidale blyazidet, som har maksimal eksplosjonsinitierende evne, men ikke er teknologisk avansert nok - flyteevnen er dårlig. Det brukes noen ganger i elektriske detonatorer som en blanding av en etylacetatløsning av nitrocellulose med kolloid alt blyazid.

Anbefalt: