Garam asid hidrazoik ialah Pb(N3)2, sebatian kimia atau dipanggil azida plumbum. Bahan kristal ini boleh mempunyai satu daripada sekurang-kurangnya dua bentuk kristal: bentuk pertama α dengan ketumpatan 4.71 gram setiap sentimeter padu, bentuk kedua β - 4.93. Ia larut dengan buruk dalam air, tetapi ia baik dalam monoethanolamine. Tolong jangan ikut cadangan yang diberikan dalam artikel ini di rumah! Plumbum azide bukan gurauan, tetapi bahan letupan yang sangat sensitif (bahan letupan).
Properties
Azida plumbum memulakan letupan, kerana sensitivitinya sangat tinggi, dan diameter kritikal adalah sangat kecil. Ia digunakan dalam penutup letupan. Ia tidak boleh dikendalikan tanpa teknik teknikal khas dan kemahiran penjagaan khas. Jika tidak, letupan berlaku, habanya menghampiri 1.536 megajoule sekilogram, atau 7.572 megajoule setiap desimeter padu.
Azida plumbum mempunyai isipadu gas 308 liter sekilogram atau 1518 liter sepersegidesimeter. Kelajuan letupannya adalah lebih kurang 4800 meter sesaat. Azida, yang sifatnya kelihatan sangat menakutkan, disintesis semasa tindak balas pertukaran antara azida logam alkali larut dan larutan garam plumbum. Hasilnya ialah mendakan kristal putih. Ini adalah lead azide.
Terima
Tindak balas biasanya dilakukan dengan penambahan gliserin, dekstrin, gelatin, atau sebagainya, yang menghalang pembentukan kristal terlalu besar dan mengurangkan risiko letupan. Ia tidak disyorkan untuk mensintesis azida plumbum di rumah, walaupun untuk tujuan membuat bunga api perayaan. Untuk mendapatkannya, syarat khas diperlukan, pengetahuan dan pemahaman tentang bahaya, serta pengalaman yang mencukupi sebagai ahli kimia.
Namun, terdapat banyak maklumat di internet mengenai pembuatan bahan letupan berbahaya ini. Ramai pengguna Internet berkongsi pengalaman mereka tentang cara mendapatkan lead azide di rumah, termasuk penerangan terperinci tentang proses dan ilustrasi langkah demi langkahnya. Kadang-kadang teks mengandungi amaran tentang bahaya membuat kristal tidak berwarna atau serbuk putih ini, tetapi ia tidak mungkin menghalang semua orang. Walau bagaimanapun, anda perlu ingat apa itu lead azide. Mercury fulminate kurang berbahaya daripada penggunaannya.
Pengubahsuaian
Pengubahsuaian kristal azida plumbum diterangkan dalam jumlah empat, tetapi dalam amalan satu daripada dua paling kerap diperolehi. Sama ada serbuk putih-kelabu teknikal, atau kristal tidak berwarna yang diperolehi dengan penggabunganlarutan natrium azida dan plumbum asetat atau nitrat. Dalam amalan, pemendakan mesti dilakukan dengan polimer larut air untuk mendapatkan produk yang agak selamat untuk dikendalikan. Jika pelarut organik, seperti eter, ditambah, dan juga jika interaksi resapan larutan berlaku, bentuk baharu terbentuk, yang menghablur secara asid dan kasar.
Medium berasid memberikan bentuk yang kurang stabil. Semasa penyimpanan jangka panjang, pendedahan kepada cahaya dan pemanasan, kristal dimusnahkan. Ia tidak larut dalam air, sedikit larut dalam larutan ammonium asetat, natrium dan plumbum berair. Tetapi 146 gram azida dibubarkan dengan sempurna dalam seratus gram etanolamin. Dalam air mendidih, ia terurai, secara beransur-ansur membebaskan asid nitrik. Dengan kelembapan dan karbon dioksida, ia juga terurai, merebak ke permukaan. Ini adalah apabila karbonat dan asas plumbum azida terbentuk.
Interaksi dan kerentanan
Cahaya menguraikannya menjadi nitrogen dan plumbum - juga pada permukaan, dan jika anda menggunakan penyinaran yang kuat, anda boleh mendapat letupan azida yang baru ditempa dan mengurai serta-merta. Azida plumbum kering tidak bertindak balas kepada logam dan stabil secara kimia.
Walau bagaimanapun, terdapat bahaya penampilan persekitaran yang lembap, maka hampir semua azida logam menjadi berbahaya dalam tindak balasnya. Jauhkan bahan yang terhasil daripada kuprum dan aloinya, kerana campuran azida dan kuprum mempunyai lebih banyak sifat letupan yang tidak dapat diramalkan. Semua tindak balas azida adalah toksik dan bahan itu sendiri adalah toksik.
Sensitiviti
Azides cantiktahan haba, terurai hanya pada suhu melebihi 245 darjah Celsius, dan denyar berlaku pada kira-kira 330 darjah. Kepekaan kesan adalah sangat tinggi, dan sebarang pengeluaran azida penuh dengan akibat buruk, tidak kira sama ada azida kering atau basah, ia tidak kehilangan sifat letupannya, walaupun kelembapan terkumpul sehingga tiga puluh peratus di dalamnya.
Terutama sensitif kepada geseran, malah lebih daripada merkuri fulminate. Jika anda mengisar azide dalam mortar, ia meletup hampir serta-merta. Pengubahsuaian berbeza azida plumbum bertindak balas secara berbeza terhadap impak (tetapi semua orang bertindak balas!). Oleh kerana kristal ditutup dengan filem garam plumbum, ia mungkin tidak bertindak balas kepada pancaran api dan percikan api. Tetapi ini hanya terpakai kepada sampel yang telah disimpan untuk beberapa lama dan terdedah kepada karbon dioksida lembap. Azida yang baru dihasilkan dan tulen secara kimia sangat terdedah kepada serangan nyalaan.
Letupan
Azida plumbum amat berbahaya kerana kepekaannya terhadap geseran dan tekanan mekanikal. Ini amat bergantung kepada saiz hablur dan kaedah penghabluran. Saiz kristal yang lebih besar daripada setengah milimeter benar-benar meletup. Letupan boleh berlaku pada setiap peringkat proses sintesis: penguraian bahan letupan juga boleh dijangka pada peringkat ketepuan larutan, kedua-dua semasa penghabluran dan semasa pengeringan. Banyak kes letupan spontan telah diterangkan walaupun dengan menuang produk yang mudah.
Ahli kimia profesional pasti bahawa azida yang diperoleh daripada plumbum asetat adalah lebih berbahaya daripada yang disintesis daripada nitrat. Dia mampu meletupbahan letupan tinggi adalah lebih baik daripada merkuri fulminat kerana kawasan pra-letupan azida adalah lebih sempit. Contohnya, cas permulaan dalam penutup detonator yang diperbuat daripada azida plumbum tulen ialah 0.025 gram, heksogen memerlukan 0.02 dan TNT ialah 0.09 gram.
Penggunaan azida
Penggunaan pencetus letupan ini telah diamalkan oleh manusia tidak lama dahulu. Plumbum azida pertama kali diperoleh pada tahun 1891 oleh ahli kimia Curtius, apabila dia menambahkan larutan plumbum asetat kepada larutan ammonium azida (atau natrium - kini tidak jelas). Sejak itu, azida plumbum telah ditekan ke dalam penutup detonator (sehingga tujuh ratus kilogram setiap sentimeter persegi digunakan). Lebih-lebih lagi, masa yang sangat sedikit berlalu dari penemuan untuk mendapatkan paten - sudah pada tahun 1907 paten pertama diterima. Sebelum tahun 1920, walau bagaimanapun, azida plumbum menyebabkan terlalu banyak masalah bagi pengeluar untuk menggunakan sedikit praktikal.
Kepekaan bahan ini terlalu tinggi, dan produk siap kristal tulen adalah lebih berbahaya. Tetapi sepuluh tahun kemudian, kaedah untuk mengendalikan azida telah dibangunkan, pemendakan dengan koloid organik mula digunakan, dan kemudian pengeluaran besar-besaran industri azida plumbum bermula, yang ternyata kurang berbahaya dan bagaimanapun sesuai untuk melengkapkan detonator. Dextrin lead azide telah dihasilkan di Amerika Syarikat sejak 1931. Dia dengan kuat menekan merkuri bahan letupan dalam detonator semasa Perang Dunia Kedua. Merkuri fulminate tidak lagi digunakan pada penghujung abad kedua puluh.
Ciriaplikasi
Azida plumbum digunakan dalam penutup kejutan, elektrik dan letupan api. Ia biasanya datang dengan tambahan THRS - trinitroresorcinate plumbum, yang meningkatkan kerentanan kepada nyalaan, serta tetrazene, yang meningkatkan kerentanan terhadap tusukan dan hentaman. Untuk azida plumbum, bekas keluli diutamakan, tetapi bekas aluminium juga digunakan, lebih-lebih lagi di tin dan tembaga.
Halaju letupan yang stabil di mana azida plumbum dekstrin digunakan dijamin dengan cas panjang 2.5 milimeter atau lebih, serta cas panjang azida plumbum lembap. Itulah sebabnya dextrin lead azide tidak berfungsi dengan produk bersaiz kecil. Terdapat, sebagai contoh, di England apa yang dipanggil perkhidmatan Inggeris azide, di mana kristal dikelilingi oleh karbonat plumbum, bahan ini mengandungi 98% Pb(N3) 2 dan tidak seperti dextrin, kalis haba dan mudah meletup secara proaktif. Walau bagaimanapun, dalam banyak operasi ia adalah lebih berbahaya.
Pengeluaran industri
Plumbum azida pada skala industri diperoleh dengan cara yang sama seperti di rumah: larutan cair natrium azida dan plumbum asetat (tetapi lebih kerap plumbum nitrat) digabungkan, kemudian dicampur (dengan kehadiran polimer larut air, dekstrin sebagai contoh). Kaedah ini mempunyai kelebihan dan kekurangan. Dextrin membantu dalam mendapatkan zarah bersaiz terkawal (kurang daripada 0.1 milimeter) yang mempunyai kebolehliran yang baik dan tidak begitu terdedah kepada geseran. Ini semua adalah kelebihan. Kelemahan termasuk fakta bahawa bahan yang diperoleh dengan cara ini telah meningkatkan hygroscopicity, daninisiatif dikurangkan. Terdapat kaedah di mana, selepas pembentukan hablur dextrin azide, kalsium stearat dalam jumlah 0.25% ditambah kepada larutan untuk mengurangkan hygroscopicity dan sensitiviti.
Penjagaan tambahan diambil di sini dan dos yang tepat digunakan. Jika larutan plumbum nitrat (asetat) dengan natrium azida mempunyai kepekatan lebih daripada sepuluh peratus, letupan spontan adalah sangat mungkin semasa penghabluran. Dan jika pencampuran berhenti, letupan berlaku selalu. Sebelum ini, ahli kimia menganggap bahawa kristal yang terbentuk dalam bentuk β meletup, meletup daripada tekanan dalaman. Walau bagaimanapun, kini, selepas kajian yang banyak dan teliti, telah menjadi jelas bahawa bentuk β juga boleh diperolehi dalam bentuk tulennya, dan sensitivitinya adalah serupa dengan bentuk α.
Apakah yang menyebabkan letupan
Pada tahun lapan puluhan abad yang lalu, telah disahkan secara berwibawa bahawa punca letupan adalah bersifat elektrik: cas elektrik diagihkan semula dalam lapisan larutan dan mencetuskan tindak balas bahan tersebut. Itulah sebabnya polimer larut air ditambah dan pencampuran berterusan dijalankan. Ini menghalang cas elektrik daripada disetempat, dan oleh itu letupan spontan dihalang.
Agar azida plumbum mengendap, bukannya dekstrin, gelatin paling kerap digunakan dalam larutan 0.4-0.5%, menambah sedikit garam Rochel kepadanya. Selepas aglomerat bulat terbentuk, satu peratus penggantungan zink stearat, atau aluminium, atau (lebih kerap) molibdenum sulfida, mesti dimasukkan ke dalam larutan ini. Penjerapan berlaku pada permukaan kristal, yang berfungsi sebagai pelincir pepejal yang baik. Kaedah ini menjadikan azid plumbum kurang sensitif terhadap geseran.
Tujuan ketenteraan
Agar azida plumbum meningkatkan kerentanannya kepada nyalaan, rawatan permukaan kristal dengan larutan nitrat plumbum dan magnesium styphnate digunakan untuk membentuk filem. Tudung untuk tujuan ketenteraan dihasilkan secara berbeza. Dextrin dan gelatin dibatalkan, dan penambahan natrium karboksimetil selulosa atau polivinil alkohol digunakan sebagai gantinya. Hasilnya, produk akhir diperolehi dengan jumlah azida plumbum yang lebih besar daripada kaedah pemendakan dekstrin, 96-98% berbanding 92%. Di samping itu, produk mempunyai kurang higroskopisitas, dan keupayaan memulakan sangat meningkat.
Jika larutan disalirkan dengan cepat dan polimer larut air tidak ditambah, apa yang dipanggil azida plumbum koloid terbentuk, yang mempunyai keupayaan permulaan letupan maksimum, tetapi tidak cukup maju dari segi teknologi - kebolehliran adalah lemah. Ia kadangkala digunakan dalam detonator elektrik sebagai campuran larutan etil asetat nitroselulosa dengan azida plumbum koloid.
