Sol hidrazojeve kiseline je Pb(N3)2, hemijski spoj koji se inače naziva olovni azid. Ova kristalna supstanca može imati jedan od najmanje dva kristalna oblika: prvi oblik α sa gustinom od 4,71 gram po kubnom centimetru, drugi oblik β - 4,93. Slabo se rastvara u vodi, ali je dobar u monoetanolaminu. Nemojte slijediti preporuke date u ovom članku kod kuće! Olovni azid nije šala, već vrlo osjetljiv eksploziv (eksploziv).
Properties
Azid olova inicira eksploziju, jer je njegova osjetljivost vrlo visoka, a kritični prečnik vrlo mali. Koristi se u kapama za miniranje. Ne može se nositi bez posebnih tehničkih tehnika i posebnih vještina njege. U suprotnom, dolazi do eksplozije čija se toplota približava 1,536 megadžula po kilogramu, odnosno 7,572 megadžula po kubnom decimetru.
Olovni azid ima zapreminu gasa od 308 litara po kilogramu ili 1518 litara po kvadratudecimetar. Njegova brzina detonacije je približno 4800 metara u sekundi. Azidi, čija svojstva izgledaju veoma zastrašujuće, sintetišu se tokom reakcije razmene između rastvorljivih azida alkalnih metala i rastvora soli olova. Rezultat je bijeli kristalni talog. Ovo je olovni azid.
Primi
Reakcija se obično izvodi uz dodatak glicerina, dekstrina, želatine i slično, koji sprečavaju stvaranje prevelikih kristala i smanjuju rizik od detonacije. Nije preporučljivo sintetizirati olovo azid kod kuće, čak ni u svrhu pravljenja svečanog vatrometa. Za dobijanje su potrebni posebni uslovi, znanje i razumevanje opasnosti, kao i dovoljno iskustvo kao hemičar.
Međutim, na mreži ima dosta informacija o proizvodnji ovog opasnog eksploziva. Mnogi korisnici interneta dijele svoja iskustva o tome kako dobiti olovo azid kod kuće, uključujući detaljan opis procesa i njegove ilustracije korak po korak. Ponekad tekstovi sadrže upozorenja o opasnostima izrade ovih bezbojnih kristala ili bijelog praha, ali je malo vjerovatno da će sve zaustaviti. Međutim, morate zapamtiti šta je olovo azid. Živin fulminat je manje opasan od njegove upotrebe.
Izmjene
Kristalne modifikacije olovnog azida opisane su u ukupno četiri, ali se u praksi najčešće dobija jedna od dvije. Ili je u pitanju tehnički bijelo-sivi prah, ili bezbojni kristali dobiveni spajanjemotopine natrijum azida i olovnog acetata ili nitrata. U praksi, taloženje se mora izvesti sa polimerima rastvorljivim u vodi kako bi se dobio proizvod koji je relativno siguran za rukovanje. Ako se dodaju organski rastvarači, kao što je etar, kao i ako dođe do difuzijske interakcije rastvora, formira se novi oblik koji kristalizuje iglasto i krupno.
Kiseli medij daje manje stabilne forme. Prilikom dugotrajnog skladištenja, izlaganja svjetlu i zagrijavanju, kristali se uništavaju. Nerastvorljiv je u vodi, slabo rastvorljiv u vodenom rastvoru amonijum acetata, natrijuma i olova. Ali 146 grama azida savršeno je otopljeno u sto grama etanolamina. U kipućoj vodi se razgrađuje, postepeno oslobađajući dušičnu kiselinu. Sa vlagom i ugljičnim dioksidom se također razgrađuje, šireći se po površini. Tada se formiraju karbonat i osnovni olovni azid.
Interakcije i podložnost
Svjetlost ga razlaže na dušik i olovo - također na površini, a ako primijenite intenzivno zračenje, možete dobiti eksploziju tek iskovanog azida koji se odmah raspada. Suvi olovni azid ne reaguje na metale i hemijski je stabilan.
Međutim, postoji opasnost od pojave vlažne sredine, tada gotovo svi metalni azidi postaju opasni u svojim reakcijama. Dobivenu tvar držite dalje od bakra i njegovih legura, jer mješavina azida i bakra ima još nepredvidljivija eksplozivna svojstva. Sve azidne reakcije su toksične i sama supstanca je toksična.
Osjetljivost
Azides beautifulotporan na toplotu, raspada se samo na temperaturama iznad 245 stepeni Celzijusa, a bljesak se javlja na oko 330 stepeni. Osetljivost na udar je veoma visoka, a svaka proizvodnja azida je bremenita lošim posledicama, bez obzira da li je azid suv ili mokar, ne gubi svoja eksplozivna svojstva, čak i ako se u njemu akumulira vlaga do trideset posto.
Posebno osjetljiv na trenje, čak i više od živinog fulminata. Ako azid samljete u m alteru, on skoro odmah detonira. Različite modifikacije olovnih azida različito reagiraju na udar (ali svi reagiraju!). Budući da su kristali prekriveni filmom soli olova, možda neće reagirati na snop vatre i iskru. Ali to se odnosi samo na one uzorke koji su pohranjeni neko vrijeme i izloženi vlažnom ugljičnom dioksidu. Svježe proizveden i kemijski čist azid je vrlo osjetljiv na napad plamena.
Eksplozija
Olovni azid je izuzetno opasan upravo zbog svoje osjetljivosti na trenje i mehanički stres. Ovo posebno zavisi od veličine kristala i od načina kristalizacije. Veličine kristala veće od pola milimetra su apsolutno eksplozivne. Eksplozija može uslijediti u svakoj fazi procesa sinteze: eksplozivno raspadanje se može očekivati i u fazi zasićenja rastvora, kako tokom kristalizacije tako i tokom sušenja. Opisani su mnogi slučajevi spontanih eksplozija čak i sa jednostavnim izlivanjem proizvoda.
Profesionalni hemičari su sigurni da je azid dobijen iz olovnog acetata mnogo opasniji od onog sintetizovanog iz nitrata. On je u stanju da detoniravisoki eksplozivi su mnogo bolji od živinog fulminata jer je preddetonacijsko područje azida uže. Na primjer, inicijalno punjenje u kapici detonatora od čistog olovnog azida je 0,025 grama, heksogenu je potrebno 0,02, a TNT-u je 0,09 grama.
Upotreba azida
Upotrebu ovog pokretača eksplozija čovječanstvo je praktikovalo ne tako davno. Olovni azid je prvi put dobio 1891. kemičar Curtius, kada je rastvoru amonijum azida (ili natrijuma - sada nije jasno) dodao rastvor olovnog acetata. Od tada se olovni azid utiskuje u detonatorske kapice (unosi se i do sedamsto kilograma po kvadratnom centimetru). Štaviše, od otkrića do dobijanja patenata prošlo je vrlo malo vremena - već 1907. je primljen prvi patent. Prije 1920. godine, međutim, olovni azid je stvarao previše problema za proizvođače da bi bio od male praktične koristi.
Osetljivost ove supstance je previsoka, a čisti kristalni gotov proizvod je još opasniji. Ali deset godina kasnije razvijene su metode rukovanja azidima, počele su se koristiti precipitacije s organskim koloidima, a zatim je počela industrijska masovna proizvodnja olovnog azida, koji se pokazao manje opasnim, a ipak prikladnim za opremanje detonatora. Dekstrin olovni azid se proizvodi u SAD od 1931. godine. Posebno je snažno pritiskao eksplozivnu živu u detonatorima tokom Drugog svjetskog rata. Živin fulminat je prestao da se koristi krajem dvadesetog veka.
Karakteristikeaplikacije
Olovni azid se koristi u udarnim, električnim i vatrogasnim kapama. Obično dolazi s dodatkom THRS - olovnog trinitroresorcinata, koji povećava osjetljivost na plamen, kao i tetrazena, koji povećava osjetljivost na ubod i udar. Za azid olova preferiraju se čelična kućišta, ali se koriste i aluminijska kućišta, mnogo rjeđe od kalaja i bakra.
Stabilna brzina detonacije gdje se koristi dekstrin olovni azid je zagarantovana punjenjem dužine 2,5 milimetara ili više, kao i dugim punjenjem navlaženog olovnog azida. Zbog toga dekstrin olovni azid ne radi s malim proizvodima. U Engleskoj postoji, na primjer, takozvani engleski servisni azid, gdje su kristali okruženi olovnim karbonatom, ova supstanca sadrži 98% Pb(N3) 2 i za razliku od dekstrina, otporan na toplinu i proaktivno eksplozivan. Međutim, u mnogim operacijama to je mnogo opasnije.
Industrijska proizvodnja
Olovni azid se u industrijskim razmjerima dobiva na isti način kao i kod kuće: razrijeđeni rastvori natrijevog azida i olovnog acetata (ali češće olovnog nitrata) se spajaju, zatim miješaju (uz prisustvo polimera rastvorljivih u vodi) dekstrin na primjer). Ova metoda ima prednosti i nedostatke. Dekstrin pomaže u dobijanju čestica kontrolisane veličine (manje od 0,1 milimetara) koje imaju dobru protočnost i nisu toliko podložne trenju. Sve su to plusevi. Nedostaci uključuju činjenicu da tvar dobivena na ovaj način ima povećanu higroskopnost, iinicijativa je smanjena. Postoje metode u kojima se, nakon formiranja kristala dekstrin azida, otopini dodaje kalcijum stearat u količini od 0,25% radi smanjenja higroskopnosti i osjetljivosti.
Ovdje se vodi posebna pažnja i primjenjuju se tačne doze. Ako rastvori olovnog nitrata (acetata) sa natrijum-azidom imaju koncentraciju veću od deset posto, vrlo je moguća spontana eksplozija tokom kristalizacije. A ako miješanje prestane, eksplozija se događa apsolutno uvijek. Ranije su hemičari pretpostavljali da su formirani kristali β oblika eksplodirali, detonirajući od unutrašnjeg naprezanja. Međutim, sada, nakon mnogih i pažljivih studija, postalo je jasno da se oblik β može dobiti iu svom čistom obliku, a njegova osjetljivost je slična obliku α.
Šta uzrokuje eksploziju
Osamdesetih godina prošlog veka autoritativno je potvrđeno da su uzroci eksplozija električne prirode: električni naboj se preraspoređuje u slojevima rastvora i izaziva takvu reakciju supstance. Zbog toga se dodaju polimeri rastvorljivi u vodi i vrši se stalno mešanje. Ovo sprečava lokalizaciju električnih naboja, a samim tim i spontana eksplozija.
Da bi se taložio azid olova, umjesto dekstrina najčešće se koristi želatin u rastvoru od 0,4-0,5%, dodajući mu malo Rochel soli. Nakon što se formiraju zaobljeni aglomerati, u ovu otopinu se mora uvesti jednopostotna suspenzija cink stearata, ili aluminijuma, ili (češće) molibden sulfida. Adsorpcija se javlja na površini kristala, koja služi kao dobro čvrsto mazivo. Ova metoda čini azid olova manje osjetljivim na trenje.
Vojna svrha
Da bi azid olova poboljšao svoju osjetljivost na plamen, za formiranje filma koristi se površinska obrada kristala rastvorima olovnog nitrata i magnezijum stifnata. Kape za vojne potrebe proizvode se drugačije. Dekstrin i želatin se poništavaju, a umjesto toga se koristi dodatak natrijum karboksimetil celuloze ili polivinil alkohola. Kao rezultat, konačni proizvod se dobija sa većom količinom olovnog azida nego metodom precipitacije dekstrina, 96-98% naspram 92%. Osim toga, proizvod ima manju higroskopnost, a sposobnost pokretanja je znatno povećana.
Ako se rastvori brzo ocede i ne dodaju se polimeri rastvorljivi u vodi, nastaje tzv. koloidni olovni azid, koji ima maksimalnu sposobnost iniciranja eksplozije, ali nije dovoljno tehnološki napredan - slaba je tečnost. Ponekad se koristi u električnim detonatorima kao mješavina etil acetatnog rastvora nitroceluloze sa koloidnim olovnim azidom.
