La sal de l'àcid hidrazoic és Pb(N3)2, un compost químic anomenat azida de plom. Aquesta substància cristal·lina pot tenir una d'almenys dues formes cristal·lines: la primera forma α amb una densitat de 4,71 grams per centímetre cúbic, la segona forma β - 4,93. Es dissol malament en aigua, però és bona en monoetanolamina. Si us plau, no seguiu les recomanacions d'aquest article a casa! L'azida de plom no és una broma, sinó un explosiu (explosiu) molt sensible.
Propietats
L'azida de plom inicia una explosió, perquè la seva sensibilitat és molt alta i el diàmetre crític és molt petit. S'utilitza en casquets de voladilla. No es pot manejar sense tècniques tècniques especials i habilitats especials de cura. En cas contrari, es produeix una explosió, la calor de la qual s'aproxima als 1,536 megajoules per quilogram, o als 7,572 megajoules per decímetre cúbic.
L'azida de plom té un volum de gas de 308 litres per quilogram o 1518 litres per quadratdecímetre. La seva velocitat de detonació és d'aproximadament 4800 metres per segon. Les azides, les propietats de les quals semblen molt intimidants, es sintetitzen durant la reacció d'intercanvi entre les azides solubles de metalls alcalins i les solucions de sals de plom. El resultat és un precipitat cristal·lí blanc. Això és azida de plom.
Rebre
La reacció es realitza normalment amb l'addició de glicerina, dextrina, gelatina o similars, que eviten la formació de cristalls massa grans i redueixen el risc de detonació. No es recomana sintetitzar azida de plom a casa, fins i tot amb el propòsit de fer focs artificials festius. Per obtenir-lo es requereixen unes condicions especials, coneixement i comprensió del perill, així com experiència suficient com a químic.
No obstant això, a la xarxa hi ha força informació sobre la fabricació d'aquest perillós explosiu. Molts usuaris d'Internet comparteixen la seva experiència sobre com obtenir azida de plom a casa, inclosa una descripció detallada del procés i les seves il·lustracions pas a pas. De vegades, els textos contenen advertències sobre els perills de fabricar aquests cristalls incolors o pols blanca, però és poc probable que aturin a tothom. Tanmateix, cal recordar què és l'azida de plom. El fulminat de mercuri és menys perillós que el seu ús.
Modificacions
Les modificacions cristal·lines de l'azida de plom es descriuen en un total de quatre, però a la pràctica s'obté una de les dues amb més freqüència. O es tracta d'una pols tècnica de color blanc-gris, o bé de cristalls incolors obtinguts per fusiósolucions d'azida de sodi i acetat o nitrat de plom. A la pràctica, la precipitació s'ha de fer amb polímers solubles en aigua per obtenir un producte relativament segur de manipular. Si s'afegeixen dissolvents orgànics, com l'èter, i també si es produeix la interacció de difusió de les solucions, es forma una nova forma, que cristal·litza de manera acicular i grossa.
El medi àcid dóna formes menys estables. Durant l'emmagatzematge a llarg termini, l'exposició a la llum i la calefacció, els cristalls es destrueixen. És insoluble en aigua, lleugerament soluble en una solució aquosa d'acetat d'amoni, sodi i plom. Però 146 grams d'azida estan perfectament dissolts en cent grams d'etanolamina. En aigua bullint, es descompon, alliberant gradualment àcid nítric. Amb la humitat i el diòxid de carboni, també es descompon, estenent-se per la superfície. Aquí és quan es formen el carbonat i l'azida bàsica de plom.
Interaccions i susceptibilitat
La llum la descompon en nitrogen i plom, també a la superfície, i si apliqueu una irradiació intensa, podeu obtenir una explosió d'azida acabada d'encunyar i en descomposició immediata. L'azida de plom sec no reacciona amb els metalls i és químicament estable.
No obstant això, hi ha el perill que aparegui un ambient humit, aleshores gairebé totes les azides metàl·liques es tornen perilloses en les seves reaccions. Mantenir la substància resultant allunyada del coure i els seus aliatges, ja que la barreja d'azides i coure té propietats explosives encara més imprevisibles. Totes les reaccions d'azida són tòxiques i la substància mateixa és tòxica.
Sensibilitat
Azides bonicaresistent a la calor, es descomponen només a temperatures superiors als 245 graus centígrads i el flaix es produeix a uns 330 graus. La sensibilitat a l'impacte és molt alta i qualsevol producció d'azides està plena de conseqüències dolentes, independentment de si l'azida està seca o humida, no perd les seves propietats explosives, fins i tot si la humitat s'acumula fins a un trenta per cent.
Especialment sensible a la fricció, fins i tot més que el fulminat de mercuri. Si tritureu l'azida en un morter, detona gairebé immediatament. Les diferents modificacions de les azides de plom reaccionen de manera diferent a l'impacte (però tothom reacciona!). Com que els cristalls estan coberts amb una pel·lícula de sals de plom, és possible que no reaccioni a un feix de foc i una espurna. Però això només s'aplica a aquelles mostres que s'han emmagatzemat durant un temps i s'han exposat al diòxid de carboni humit. L'azida acabada de produir i químicament pura és molt susceptible a l'atac de la flama.
Explosió
L'azida de plom és extremadament perillosa precisament per la seva sensibilitat a la fricció i a l'estrès mecànic. Això depèn especialment de la mida dels cristalls i del mètode de cristal·lització. Les mides de cristall superiors a mig mil·límetre són absolutament explosives. Es pot produir una explosió en cada etapa del procés de síntesi: també es pot esperar una descomposició explosiva en l'etapa de saturació de la solució, tant durant la cristal·lització com durant l'assecat. S'han descrit molts casos d'explosions espontànies fins i tot amb un simple abocament del producte.
Els químics professionals estan segurs que l'azida obtinguda a partir de l'acetat de plom és molt més perillosa que la sintetitzada a partir del nitrat. És capaç de detonarEls explosius alts són molt millors que el fulminat de mercuri perquè la regió de pre-detonació de l'azida és més estreta. Per exemple, la càrrega inicial d'una tapa detonadora feta d'azida de plom pur és de 0,025 grams, l'hexògen necessita 0,02 i el TNT és de 0,09 grams.
Ús d'azides
L'ús d'aquest iniciador d'explosions ha estat practicat per la humanitat no fa gaire. L'azida de plom va ser obtinguda per primera vegada el 1891 pel químic Curtius, quan va afegir una solució d'acetat de plom a una solució d'azida d'amoni (o sodi, ara no està clar). Des d'aleshores, l'azida de plom s'ha pressionat en els taps dels detonadors (s'apliquen fins a set-cents quilograms per centímetre quadrat). A més, va passar molt poc temps des del descobriment fins a l'obtenció de patents, ja l'any 1907 es va rebre la primera patent. Abans de 1920, però, l'azida de plom causava massa problemes als fabricants per ser de poca utilitat pràctica.
La sensibilitat d'aquesta substància és massa alta i el producte acabat cristal·lí pur és encara més perillós. Però deu anys més tard, es van desenvolupar mètodes per manejar azides, es va començar a utilitzar la precipitació amb col·loides orgànics i després va començar la producció industrial en massa d'azida de plom, que va resultar ser menys perillosa i, tanmateix, adequada per equipar detonadors. La dextrina azida de plom es produeix als EUA des de 1931. Va pressionar especialment amb força l'explosiu mercuri dels detonadors durant la Segona Guerra Mundial. El fulminat de mercuri va caure en desús a finals del segle XX.
Característiquesaplicacions
L'azida de plom s'utilitza en casquets de descàrrega, elèctriques i incendis. Normalment ve amb l'addició de THRS - trinitroresorcinat de plom, que augmenta la susceptibilitat a la flama, així com el tetrazè, que augmenta la susceptibilitat a la punxada i l'impacte. Per a l'azida de plom, es prefereixen caixes d'acer, però també s'utilitzen caixes d'alumini, molt menys sovint estanyades i de coure.
Una velocitat de detonació estable quan s'utilitza azida de plom dextrina està garantida per una càrrega de 2,5 mil·límetres o més de longitud, així com una càrrega llarga d'azida de plom humida. És per això que la dextrina azida de plom no funciona amb productes de mida petita. Hi ha, per exemple, a Anglaterra l'anomenada azida de servei anglesa, on els cristalls estan envoltats de carbonat de plom, aquesta substància conté un 98% de Pb(N3) 2 i a diferència de la dextrina, resistent a la calor i proactivament explosiu. Tanmateix, en moltes operacions és molt més perillós.
Producció industrial
L'azida de plom a escala industrial s'obté de la mateixa manera que a casa: es fusionen solucions diluïdes d'azida de sodi i acetat de plom (però més sovint nitrat de plom) i després es barregen (amb presència de polímers solubles en aigua)., dextrina per exemple). Aquest mètode té avantatges i desavantatges. La dextrina ajuda a obtenir partícules de mida controlada (menys de 0,1 mil·límetres) que tinguin una bona fluïdesa i que no siguin tan susceptibles a la fricció. Tot això són avantatges. Els desavantatges inclouen el fet que la substància obtinguda d'aquesta manera ha augmentat la higroscopicitat ila iniciativa es redueix. Hi ha mètodes en què, després de la formació de cristalls d'azida de dextrina, s'afegeix a la solució estearat de calci en una quantitat del 0,25% per reduir la higroscopicitat i la sensibilitat.
Aquí es té molta cura i s'apliquen dosis exactes. Si les solucions de nitrat de plom (acetat) amb azida de sodi tenen una concentració superior al deu per cent, és molt possible una explosió espontània durant la cristal·lització. I si la barreja s'atura, l'explosió es produeix absolutament sempre. Anteriorment, els químics van suposar que els cristalls formats de la forma β van explotar, detonant per l'estrès intern. Tanmateix, ara, després de molts i acurats estudis, ha quedat clar que la forma β també es pot obtenir en la seva forma pura i la seva sensibilitat és similar a la forma α.
Què provoca l'explosió
A la dècada dels vuitanta del segle passat es va confirmar amb autoritat que les causes de les explosions són de naturalesa elèctrica: la càrrega elèctrica es redistribueix a les capes de la solució i provoca aquesta reacció de la substància. És per això que s'afegeixen polímers solubles en aigua i es realitza una barreja constant. Això evita que les càrregues elèctriques es localitzin i, per tant, s'evita una explosió espontània.
Per tal que l'azida de plom precipiti, en comptes de la dextrina, la gelatina s'utilitza més sovint en una solució del 0,4-0,5%, afegint-hi una mica de sal Rochel. Després de formar aglomerats arrodonits, s'ha d'introduir en aquesta solució una suspensió d'un per cent d'estearat de zinc, o alumini o (més sovint) sulfur de molibdè. L'adsorció es produeix a la superfície dels cristalls, que serveix com a bon lubricant sòlid. Aquest mètode fa que l'azida de plom sigui menys sensible a la fricció.
Propòsit militar
Per tal que l'azida de plom millori la seva susceptibilitat a la flama, s'utilitza un tractament superficial dels cristalls amb solucions de nitrat de plom i estifnat de magnesi per formar una pel·lícula. Els taps per a finalitats militars es produeixen de manera diferent. La dextrina i la gelatina s'anul·len, i en el seu lloc s'utilitza l'addició de carboximetil cel·lulosa de sodi o alcohol polivinílic. Com a resultat, el producte final s'obté amb una quantitat més gran d'azida de plom que amb el mètode de precipitació de dextrina, 96-98% enfront del 92%. A més, el producte té menys higroscopicitat i la capacitat d'iniciació augmenta molt.
Si les solucions s'escorren ràpidament i no s'afegeixen polímers solubles en aigua, es forma l'anomenada azida de plom col·loïdal, que té una capacitat màxima d'iniciar l'explosió, però no està prou avançada tecnològicament: la fluïdesa és baixa.. De vegades s'utilitza en detonadors elèctrics com una barreja d'una solució d'acetat d'etil de nitrocel·lulosa amb azida de plom col·loïdal.
