Svinčev azid: opis, sprejem, reakcija. Uporaba azidov

Dušikova kislina je Pb (N₃

Lastnosti

Vodilni azid sproži eksplozijo, ker je občutljivost zelo visoka in kritični premer je zelo majhen. Uporabite ga v detonatorjih. Brez posebnih tehničnih metod in spretnosti se z njim ne bi smela paziti. V nasprotnem primeru pride do eksplozije, katere toplota se približa 1.536 megajoulov na kilogram ali 7.572 megajoulov na kvadratni decimeter.

Svinčev azid ima prostornino plinov 308 litrov na kilogram ali 1518 litrov na kvadratni decimeter. Hitrost detonacije je približno 4800 metrov na sekundo. Azidi, katerih lastnosti so zelo zastrašujoče, se sintetizirajo v času izmenjave reakcij med topnimi azidi alkalijskih kovin in raztopinami svinčevih soli. Tako se precipitira bela kristalna oborina. To je vodilni azid.

Prejemanje

Reakcija se ponavadi izvede z dodatkom glicerola, dekstrina, želatine ali podobnega, ki preprečujejo nastanek prevelikih kristalov in zmanjšujejo tveganje za detonacijo. Vodilni azid doma zelo ne priporoča, tudi za izdelavo prazničnih izdelkov za ognjemete. Da bi ga pridobili, so potrebni posebni pogoji, znanje in razumevanje nevarnosti ter zadostna izkušnja kemika.

Kljub temu je veliko omrežnih informacij v zvezi s proizvodnjo tega nevarnega eksploziva. Mnogi uporabniki interneta si izmenjujejo izkušnje o tem, kako priti do glavnega azida doma, tako da dodate podroben opis postopka in njegove postopne ilustracije. Včasih besedila vsebujejo opozorila o nevarnostih izdelave teh brezbarvnih kristalov ali belega prahu, vendar verjetno ne bodo ustavili vseh. Kljub temu pa se moramo spomniti, kaj je glavni azid. Žrebec z žolnom je manj nevaren kot njegova uporaba.

Spremembe

Kristalinične modifikacije svinčevega azida so opisale štiri, v praksi pa najpogosteje pridobimo eno od obeh. Ali gre za tehnični beli-sivi prah ali brezbarvne kristale, pridobljene z združitvijo raztopin natrijevega azida in acetata ali svinčevega nitrata. Praktično je treba izvesti padavine z vodotopnimi polimeri, da bi dobili v relativno varnem izdelku v obtoku. Če dodate organska topila, na primer eter, in tudi, če pride do difuzijske interakcije rešitev, nastane nova oblika, ki kristalizira acikularno in grobo.

Kislinski medij daje manj stabilne oblike. Kadar so shranjeni dlje časa, ko so izpostavljeni svetlobi in segrevani, se kristali uničijo. V vodi je netopen, rahlo topen v vodni raztopini amonijevega acetata, natrija in svinca. Toda 146 gramov azida v 100 gramih etanolamina se popolnoma raztopi. V vreli vodi se razgrajuje, postopoma sprošča dušikovo kislino. Z vlago in ogljikovim dioksidom se tudi razgrajujejo in širijo po površini. Takrat se tvori karbonatni in svinčev azid.

Interakcije in občutljivost

Svetloba jo razkroja v dušik in svinec - tudi preko površine, in če se uporablja intenzivno obsevanje, lahko pride do eksplozije na novo izdelanega in takoj razgrajenega azida. Suh svinčev azid na kovine ne reagira in je kemično stabilen.

Vendar obstaja nevarnost vlažnega okolja, potem skoraj vsi kovinski azidi postanejo nevarni v svojih reakcijah. Tako dobljeno snov ostanejo stran od bakra in njegovih zlitin, saj ima mešanica azidov in bakra še bolj nepredvidljive eksplozivne lastnosti. Vse reakcije azidov so strupene in sama snov je strupena.

Občutljivost

Azidi so precej odporni na toploto, se razgrajujejo le pri temperaturah nad 245 stopinj Celzija in bliskost se pojavi pri približno 330 stopinjah. občutljivost Shock je zelo visoka, saj je iz tega izhajajoča azid polna slabih posledic, bodisi suho ali vlažno azid, da ne izgubijo eksplozivne lastnosti, čeprav se kopiči vlage do trideset odstotkov.

To je še posebej občutljivo na trenje, celo več kot rattling živo srebro. Če v malti zmešate azid, se takoj zaustavi. Različne spremembe svinčevih azidov reagirajo različno od udarca (vendar vsi reagirajo!). Ker so kristali prekriti s filmom iz svinčevih soli, se lahko žarek in iskra ne odzovejo. Vendar to velja samo za tiste vzorce, ki so bili shranjeni nekaj časa in so bili izpostavljeni mokrem ogljikovemu dioksidu. Sveže pripravljen in kemično čist azid je zelo občutljiv na delovanje plamena.

Eksplozija

Svinčev azid je zelo nevaren ravno zaradi občutljivosti na trenje in mehanskih vplivov. To je še posebej odvisno od velikosti kristalov in kristalizacije. Velikost kristala nad pol milimetra je popolnoma eksplozivna. Eksplozija lahko sledi na vsaki stopnji postopka sinteze: pri fazi nasičenja raztopine lahko pričakujemo eksplozivno razgradnjo, tako med kristalizacijo kot med sušenjem. Številni primeri spontanih eksplozij so opisani tudi s preprostim razlitjem produkta.

Strokovni kemiki verjamejo, da je azid, pridobljen iz svinčevega acetata, veliko bolj nevaren kot tisti, ki se sintetizira iz nitrata. Lahko detonira brisant eksploziv veliko bolje kot se izkaže v rattles živo srebro, saj je predetonacijski delež azida bolj ozek. Na primer, začetni naboj v detonatorski kapsuli iz čistega svinčevega azida je 0,025 gramov, heksogen je 0,02, in trotil je 0,09 gramov.

Uporaba azidov

Uporaba tega pobudnika eksplozij človeštvo se je vadila ne tako dolgo nazaj. Prva svinčev azid prejela leta 1891 kemik Curtiusovo kadar povečal raztopina svinčevega acetata z raztopino amonijevega azida (ali natrij - ne slika). Ker je svinčev azid stisnemo v kapsule, detonatorji (pritisk tako uporabljajo za sedem sto kilogramov na kvadratni centimeter). In od odprtja, dokler se ni dolgo patent - že leta 1907 je bil pridobljen prvi patent. Vendar pa je do leta 1920 vodilni azid prinesel proizvajalcem preveč težav, zato je bila praktična uporaba slaba.

Previsoka občutljivost za to snov in čisti kristalni končni izdelek je še bolj nevaren. Toda potem, ko so bili deset let metod zdravljenja izdelali s azidov, so začeli uporabljati odlaganje organskih koloidi, in šele nato začel proizvodnjo industrijskega množično svinčev azid, ki prejme manj nevarno in ni primerna za oborožuje z detonatorji. V Združenih državah Amerike je bil dekstrin azid proizveden od leta 1931. Še posebej močno je pritisnil na rožnato živo srebro v detonatorjih med drugo svetovno vojno. Konec dvajsetega stoletja je žvečilno živo srebro izginilo iz uporabe.

Funkcije aplikacije

Svinčev azid se uporablja v šokih, električnih in požarnih detonatorjih. Ponavadi gre z dodatki THPC - trinitrorezortsinata vodilo, ki povečuje dovzetnost za plamenom in tetrazene povečanju dovzetnosti za luknjice in vpliva. Jekleni azidi so prednostni za svinčev azid, vendar se uporablja tudi aluminij, mnogo manj pogosto kositra in baker.

Stabilna eksplozivna hitrost, kjer se uporablja svinec dextrin azid, zagotavlja polnilo dolžine 2,5 milimetrov ali več, pa tudi dolgo polnjenje iz vlažnega svinčevega azida. Zato z majhnimi izdelki dekstrin azidni svinec ne deluje. Na primer v Angliji je tako imenovani angleški storitveni azid, kjer so kristali obkroženi s svinčevim karbonatom, ta snov vsebuje 98% Pb (N₃)₂ in ne v primeru dekstrinskega toplotno odpornega in pobudnega eksploziva. Vendar pa je v številnih operacijah veliko bolj nevarno.

Industrijska proizvodnja

Svinčev azid na komercialnem obsegu dobimo na enak način kot v matični: združiti razredčene raztopine natrijevega azida, in svinčevega acetata (vendar pogosto - svinčev nitrat), nato zmešamo (s prisotnostjo vodotopnih polimerov, na primer dekstrin). Ta metoda ima prednosti in slabosti. Dekstrin olajša pridobitev kontrolirano velikostjo delcev (manj kot 0,1 milimetra), ki so dobro tekočnost in visoka občutljivost za abrazijo. To je vse pluse. Pomanjkljivost je v tem, da snov, pridobljena na ta način, poveča higroskopnost in se iniciacija zmanjša. Obstajajo metode, v katerih se tudi po nastanku kristalov dekstrin azida v raztopino doda 0,25% kalcijevega stearata, da se zmanjša higroskopnost in občutljivost.

Obstaja povečana skrb in natančni odmerki. Če imajo raztopine svinčevega nitrata (acetata) z natrijevim azidom koncentracije več kot deset odstotkov, je med kristalizacijo mogoče spontano eksplozijo. In če se mešanje ustavi, se eksplozija zgodi povsem vedno. Pred tem so kemiki domnevali, da nastanejo kristali kalupa beta-, ki detonira od notranjega stresa. Vendar pa je zdaj po številnih in temeljitih raziskavah postalo jasno, da je oblika beta- lahko dobimo tudi v čisti obliki, njegova občutljivost pa je podobna obliki alfa-.

Zakaj je eksplozija

V osemdesetih letih prejšnjega stoletja je bilo to avtoritativno potrjeno vzroki eksplozij je električna narava: električni naboj se v plasteh raztopine prerazporedi in povzroči takšno reakcijo snovi. Zato dodamo vodotopne polimere in izvedemo konstantno mešanje. To ne dopušča lokalizacije električnih stroškov, zato se prepreči spontana eksplozija.

Za pripravo azidne oborine namesto dextrina se najpogosteje uporablja želatina v raztopini 0,4-0,5%, pri čemer se mu dodaja malo Rochelove soli. Ko se zaokrožijo aglomerati, je treba k tej raztopini dodati eno odstotno suspenzijo cinkovega stearata ali aluminija ali (bolj pogosto) molibden sulfida. Obstaja adsorpcija na površini kristalov, ki služi kot dobro trdno mazivo. S to metodo je vodilni azid manj občutljiv na trenje.

Vojaško imenovanje

Za vodenje azida je izboljšala občutljivost na plamen, površinsko obdelavo kristalov uporablja z raztopinami svinčevega nitrata in magnezijevega stifna, da se tvori film. Kapsule za vojaško uporabo so izdelane drugače. Dekstrin in želatina sta preklicana in se namesto tega dopolnjujeta z natrijevo soljo karbometilne celuloze ali polivinil alkohola. Posledično se končni produkt dobi z veliko količino svinčevega azida kot z metodo padavin z dikstrinom, 96-98% v primerjavi z 92%. Poleg tega ima izdelek nižjo higroskopnost in bistveno povečuje začetno zmogljivost.

Če se raztopine hitro odcepi in se ne dodajajo vodotopni polimeri, se oblikuje tako imenovani koloidni svinčev azid, ki ima največjo možno porušitveno zmogljivost, vendar ni tehnološko učinkovit - toknost je slaba. Včasih se v električnih detonatorjih uporablja kot mešanica etil acetatne raztopine nitroceluloze s koloidnim svinčevim azidom.