Lead azide: paglalarawan, paghahanda, mga reaksyon. Ang paggamit ng azides

Talaan ng mga Nilalaman:

Lead azide: paglalarawan, paghahanda, mga reaksyon. Ang paggamit ng azides
Lead azide: paglalarawan, paghahanda, mga reaksyon. Ang paggamit ng azides
Anonim

Ang asin ng hydrazoic acid ay Pb(N3)2, isang kemikal na tambalan kung hindi man ay tinatawag na lead azide. Ang mala-kristal na sangkap na ito ay maaaring magkaroon ng isa sa hindi bababa sa dalawang anyo ng mala-kristal: ang unang anyo na α na may density na 4.71 gramo bawat kubiko sentimetro, ang pangalawang anyo β - 4.93. Mahina itong natutunaw sa tubig, ngunit ito ay mabuti sa monoethanolamine. Mangyaring huwag sundin ang mga rekomendasyong ibinigay sa artikulong ito sa bahay! Ang lead azide ay hindi biro, ngunit isang napakasensitibong pampasabog (pasabog).

Imahe
Imahe

Properties

Ang lead azide ay nagpapasimula ng pagsabog, dahil napakataas ng sensitivity nito, at napakaliit ng critical diameter. Ginagamit ito sa mga takip ng pagsabog. Hindi ito mapangasiwaan nang walang mga espesyal na teknikal na pamamaraan at mga kasanayan sa espesyal na pangangalaga. Kung hindi, magkakaroon ng pagsabog, na ang init nito ay lumalapit sa 1.536 megajoules bawat kilo, o 7.572 megajoules bawat cubic decimeter.

Ang lead azide ay may dami ng gas na 308 liters kada kilo o 1518 liters kada squaredesimetro. Ang bilis ng pagsabog nito ay humigit-kumulang 4800 metro bawat segundo. Ang mga azides, na ang mga katangian ay mukhang napaka-intimidate, ay na-synthesize sa panahon ng exchange reaction sa pagitan ng natutunaw na alkali metal azides at mga solusyon ng lead s alts. Ang resulta ay isang puting mala-kristal na namuo. Ito ay lead azide.

Matanggap

Ang reaksyon ay karaniwang isinasagawa sa pagdaragdag ng glycerin, dextrin, gelatin, o mga katulad nito, na pumipigil sa pagbuo ng masyadong malalaking kristal at binabawasan ang panganib ng pagsabog. Hindi inirerekomenda na mag-synthesize ng lead azide sa bahay, kahit na para sa layunin ng paggawa ng maligaya na mga paputok. Para makuha ito, kailangan ng mga espesyal na kundisyon, kaalaman at pag-unawa sa panganib, gayundin ng sapat na karanasan bilang isang chemist.

Gayunpaman, napakaraming impormasyon sa net tungkol sa paggawa ng mapanganib na pampasabog na ito. Maraming mga gumagamit ng Internet ang nagbabahagi ng kanilang karanasan sa kung paano makakuha ng lead azide sa bahay, kabilang ang isang detalyadong paglalarawan ng proseso at ang mga sunud-sunod na paglalarawan nito. Minsan ang mga teksto ay naglalaman ng mga babala tungkol sa mga panganib ng paggawa ng mga walang kulay na kristal o puting pulbos na ito, ngunit malamang na hindi ito mapipigilan ng lahat. Gayunpaman, kailangan mong tandaan kung ano ang lead azide. Ang Mercury fulminate ay hindi gaanong mapanganib kaysa sa paggamit nito.

Imahe
Imahe

Mga Pagbabago

Mga crystalline na pagbabago ng lead azide ay inilalarawan sa kabuuang apat, ngunit sa pagsasanay isa sa dalawa ang pinakamadalas na makuha. Alinman ito ay isang teknikal na puting-abo na pulbos, o walang kulay na mga kristal na nakuha sa pamamagitan ng pagsasamamga solusyon ng sodium azide at lead acetate o nitrate. Sa pagsasagawa, ang pag-ulan ay dapat isagawa gamit ang mga polymer na nalulusaw sa tubig upang makakuha ng isang produkto na medyo ligtas hawakan. Kung ang mga organikong solvent, tulad ng eter, ay idinagdag, at kung ang diffusion interaction ng mga solusyon ay nangyayari, isang bagong anyo ang mabubuo, na nag-crystallize ng acicularly at coarsely.

Acidic medium ay nagbibigay ng hindi gaanong matatag na mga anyo. Sa pangmatagalang imbakan, pagkakalantad sa liwanag at pag-init, ang mga kristal ay nawasak. Ito ay hindi matutunaw sa tubig, bahagyang natutunaw sa isang may tubig na solusyon ng ammonium acetate, sodium at lead. Ngunit ang 146 gramo ng azide ay perpektong natunaw sa isang daang gramo ng ethanolamine. Sa tubig na kumukulo, nabubulok ito, unti-unting naglalabas ng nitric acid. Sa kahalumigmigan at carbon dioxide, nabubulok din ito, na kumakalat sa ibabaw. Ito ay kapag ang carbonate at pangunahing lead azide ay nabuo.

Imahe
Imahe

Mga pakikipag-ugnayan at pagkamaramdamin

Nabubulok ito ng liwanag sa nitrogen at lead - sa ibabaw din, at kung maglalapat ka ng matinding pag-iilaw, maaari kang makakuha ng pagsabog ng bagong gawa at agad na nabubulok na azide. Ang dry lead azide ay hindi tumutugon sa mga metal at chemically stable.

Gayunpaman, may panganib ng paglitaw ng isang mahalumigmig na kapaligiran, pagkatapos ay halos lahat ng metal azide ay nagiging mapanganib sa kanilang mga reaksyon. Ilayo ang nagreresultang substance mula sa tanso at sa mga haluang metal nito, dahil ang pinaghalong azides at tanso ay may higit pang hindi mahuhulaan na mga katangian ng paputok. Lahat ng azide reaction ay nakakalason at ang substance mismo ay nakakalason.

Sensitivity

Azides prettylumalaban sa init, nabubulok lamang sa mga temperaturang higit sa 245 degrees Celsius, at ang flash ay nangyayari sa humigit-kumulang 330 degrees. Napakataas ng impact sensitivity, at ang anumang produksyon ng azides ay puno ng masasamang kahihinatnan, hindi alintana kung ang azide ay tuyo o basa, hindi nito nawawala ang mga explosive na katangian nito, kahit na ang moisture ay naipon ng hanggang tatlumpung porsyento dito.

Lalong sensitibo sa friction, mas higit pa sa mercury fulminate. Kung gilingin mo ang azide sa isang mortar, ito ay agad na pumuputok. Iba't ibang pagbabago ng lead azides ang iba't ibang reaksyon sa epekto (ngunit lahat ay tumutugon!). Dahil ang mga kristal ay natatakpan ng isang pelikula ng mga lead s alt, maaaring hindi ito tumugon sa isang sinag ng apoy at isang spark. Ngunit nalalapat lamang ito sa mga sample na matagal nang nakaimbak at nakalantad sa basa-basa na carbon dioxide. Ang bagong gawa at puro kemikal na azide ay lubhang madaling kapitan sa pag-atake ng apoy.

Imahe
Imahe

Pagsabog

Lead azide ay lubhang mapanganib dahil mismo sa pagiging sensitibo nito sa friction at mechanical stress. Ito ay lalo na nakasalalay sa laki ng mga kristal at sa paraan ng pagkikristal. Ang mga sukat ng kristal na mas malaki sa kalahating milimetro ay ganap na sumasabog. Maaaring sumunod ang isang pagsabog sa bawat yugto ng proseso ng synthesis: maaari ding asahan ang explosive decomposition sa yugto ng saturation ng solusyon, kapwa sa panahon ng crystallization at sa panahon ng pagpapatuyo. Maraming kaso ng kusang pagsabog ang inilarawan kahit sa simpleng pagbuhos ng produkto.

Sigurado ang mga propesyonal na chemist na ang azide na nakuha mula sa lead acetate ay mas mapanganib kaysa sa na-synthesize mula sa nitrate. Kaya niyang magpasabogang matataas na paputok ay mas mahusay kaysa sa mercury fulminate dahil mas makitid ang pre-detonation region ng azide. Halimbawa, ang panimulang singil sa isang takip ng detonator na gawa sa purong lead azide ay 0.025 gramo, kailangan ng hexogen ng 0.02, at ang TNT ay 0.09 gramo.

Paggamit ng azides

Ang paggamit nitong nagpasimula ng mga pagsabog ay ginawa ng sangkatauhan hindi pa matagal na ang nakalipas. Ang lead azide ay unang nakuha noong 1891 ng chemist na si Curtius, nang idagdag niya ang solusyon ng lead acetate sa solusyon ng ammonium azide (o sodium - ngayon ay hindi na malinaw). Simula noon, ang lead azide ay pinindot sa mga takip ng detonator (hanggang pitong daang kilo bawat square centimeter ang inilapat). Bukod dito, napakaliit na oras ang lumipas mula sa pagtuklas hanggang sa pagkuha ng mga patent - na noong 1907 ang unang patent ay natanggap. Bago ang 1920, gayunpaman, ang lead azide ay nagdulot ng labis na problema para sa mga tagagawa na hindi gaanong praktikal na gamit.

Ang sensitivity ng substance na ito ay masyadong mataas, at ang purong mala-kristal na tapos na produkto ay mas mapanganib. Ngunit makalipas ang sampung taon, ang mga pamamaraan para sa paghawak ng mga azide ay binuo, ang pag-ulan na may mga organikong colloid ay nagsimulang gamitin, at pagkatapos ay nagsimula ang pang-industriyang mass production ng lead azide, na naging hindi gaanong mapanganib at gayunpaman ay angkop para sa pagbibigay ng mga detonator. Ang Dextrin lead azide ay ginawa sa USA mula noong 1931. Lalo niyang idiniin ang paputok na mercury sa mga detonator noong Ikalawang Digmaang Pandaigdig. Ang Mercury fulminate ay hindi na ginagamit sa pagtatapos ng ikadalawampu siglo.

Imahe
Imahe

Mga Tampokapplication

Lead azide ay ginagamit sa shock, electric at fire blasting caps. Karaniwan itong may kasamang THRS - lead trinitroresorcinate, na nagpapataas ng susceptibility sa apoy, gayundin ng tetrazene, na nagpapataas ng susceptibility sa turok at impact. Para sa lead azide, mas gusto ang steel case, ngunit ginagamit din ang aluminum case, mas madalas na tinned at tanso.

Ang isang matatag na bilis ng pagpapasabog kung saan ginagamit ang dextrin lead azide ay ginagarantiyahan ng singil na 2.5 milimetro o higit pa ang haba, pati na rin ang isang mahabang singil ng moistened lead azide. Iyon ang dahilan kung bakit ang dextrin lead azide ay hindi gumagana sa mga maliliit na produkto. Mayroong, halimbawa, sa England ang tinatawag na English service azide, kung saan ang mga kristal ay napapalibutan ng lead carbonate, ang sangkap na ito ay naglalaman ng 98% Pb(N3) 2 at hindi tulad ng dextrin, lumalaban sa init at aktibong sumasabog. Gayunpaman, sa maraming operasyon ito ay mas mapanganib.

Industrial production

Ang lead azide sa isang pang-industriyang sukat ay nakuha sa parehong paraan tulad ng sa bahay: ang mga dilute na solusyon ng sodium azide at lead acetate (ngunit mas madalas na lead nitrate) ay pinagsama, pagkatapos ay pinaghalo (na may mga polymer na natutunaw sa tubig., dextrin halimbawa). Ang pamamaraang ito ay may mga pakinabang at disadvantages. Tumutulong ang Dextrin sa pagkuha ng mga particle na may kontroladong laki (mas mababa sa 0.1 millimeters) na may mahusay na flowability at hindi gaanong madaling kapitan ng friction. Ang lahat ng ito ay mga plus. Kasama sa mga disadvantage ang katotohanan na ang sangkap na nakuha sa ganitong paraan ay nadagdagan ang hygroscopicity, atnababawasan ang inisyatiba. May mga pamamaraan kung saan, pagkatapos ng pagbuo ng dextrin azide crystals, ang calcium stearate sa halagang 0.25% ay idinagdag sa solusyon upang mabawasan ang hygroscopicity at sensitivity.

Ang karagdagang pag-iingat ay ginagawa dito at inilalapat ang mga eksaktong dosis. Kung ang mga solusyon ng lead nitrate (acetate) na may sodium azide ay may konsentrasyon na higit sa sampung porsyento, ang isang kusang pagsabog ay napaka posible sa panahon ng crystallization. At kung huminto ang paghahalo, ang pagsabog ay ganap na nangyayari palagi. Noong nakaraan, ipinapalagay ng mga chemist na ang mga nabuong kristal ng β form ay sumabog, na sumasabog mula sa panloob na stress. Gayunpaman, ngayon, pagkatapos ng marami at maingat na pag-aaral, naging malinaw na ang anyo β ay maaari ding makuha sa dalisay nitong anyo, at ang pagiging sensitibo nito ay katulad ng anyo na α.

Imahe
Imahe

Ano ang sanhi ng pagsabog

Noong dekada otsenta ng huling siglo, may awtoridad na nakumpirma na ang mga sanhi ng pagsabog ay likas na elektrikal: ang singil ng kuryente ay muling ipinamamahagi sa mga layer ng solusyon at naghihikayat ng gayong reaksyon ng sangkap. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga polymer na nalulusaw sa tubig ay idinagdag at ang patuloy na paghahalo ay isinasagawa. Pinipigilan nitong ma-localize ang mga singil sa kuryente, at samakatuwid ay mapipigilan ang kusang pagsabog.

Upang mamuo ang lead azide, sa halip na dextrin, kadalasang ginagamit ang gelatin sa isang solusyon na 0.4-0.5%, na nagdaragdag ng kaunting Rochel s alt dito. Matapos mabuo ang mga bilugan na agglomerates, isang porsyentong suspensyon ng zinc stearate, o aluminyo, o (mas madalas) molybdenum sulfide, ay dapat ipasok sa solusyon na ito. Ang adsorption ay nangyayari sa ibabaw ng mga kristal, na nagsisilbing isang mahusay na solidong pampadulas. Ginagawa ng paraang ito na hindi gaanong sensitibo ang lead azide sa friction.

Imahe
Imahe

Military purpose

Upang mapahusay ng lead azide ang pagiging sensitibo nito sa apoy, ginagamit ang surface treatment ng mga kristal na may mga solusyon ng lead nitrate at magnesium styphnate upang bumuo ng isang pelikula. Ang mga takip para sa mga layuning militar ay ginawa nang iba. Kinansela ang dextrin at gelatin, at sa halip ay ginagamit ang pagdaragdag ng sodium carboxymethyl cellulose o polyvinyl alcohol. Bilang resulta, ang pangwakas na produkto ay nakuha na may mas malaking halaga ng lead azide kaysa sa dextrin precipitation method, 96-98% kumpara sa 92%. Bilang karagdagan, ang produkto ay hindi gaanong hygroscopicity, at ang kakayahan sa pagsisimula ay lubos na tumaas.

Kung ang mga solusyon ay mabilis na pinatuyo at ang mga polymer na nalulusaw sa tubig ay hindi idinagdag, ang tinatawag na colloidal lead azide ay nabuo, na may pinakamataas na kakayahan sa pagpapasimula ng pagsabog, ngunit hindi sapat sa teknolohiya - ang flowability ay mahirap.. Minsan ginagamit ito sa mga electric detonator bilang pinaghalong ethyl acetate solution ng nitrocellulose na may colloidal lead azide.

Inirerekumendang: