Soľ kyseliny hydrazoovej je Pb(N3)2, chemická zlúčenina inak nazývaná azid olovnatý. Táto kryštalická látka môže mať jednu z najmenej dvoch kryštalických foriem: prvá forma α s hustotou 4,71 gramov na centimeter kubický, druhá forma β - 4,93. Vo vode sa rozpúšťa zle, ale v monoetanolamíne je dobrá. Prosím, nedodržiavajte doma odporúčania uvedené v tomto článku! Azid olovnatý nie je vtip, ale vysoko citlivá výbušnina (výbušnina).
Vlastnosti
Azid olovnatý iniciuje výbuch, pretože jeho citlivosť je veľmi vysoká a kritický priemer je veľmi malý. Používa sa v trhacích uzáveroch. Nedá sa zvládnuť bez špeciálnych technických techník a špeciálnych zručností starostlivosti. V opačnom prípade dôjde k výbuchu, ktorého teplo sa blíži 1,536 megajoulom na kilogram alebo 7,572 megajoulom na kubický decimeter.
Azid olovnatý má objem plynu 308 litrov na kilogram alebo 1518 litrov na štvorcovýdecimeter. Jeho detonačná rýchlosť je približne 4800 metrov za sekundu. Azidy, ktorých vlastnosti vyzerajú veľmi zastrašujúco, sa syntetizujú počas výmennej reakcie medzi rozpustnými azidmi alkalických kovov a roztokmi solí olova. Výsledkom je biela kryštalická zrazenina. Toto je azid olovnatý.
Prijať
Reakcia sa zvyčajne uskutočňuje s pridaním glycerínu, dextrínu, želatíny a podobne, ktoré zabraňujú tvorbe príliš veľkých kryštálov a znižujú riziko výbuchu. Neodporúča sa syntetizovať azid olovnatý doma, a to ani za účelom výroby slávnostných ohňostrojov. Na jeho získanie sú potrebné špeciálne podmienky, znalosť a pochopenie nebezpečenstva, ako aj dostatočné skúsenosti ako chemik.
Na internete je však pomerne veľa informácií o výrobe tejto nebezpečnej výbušniny. Mnoho používateľov internetu zdieľa svoje skúsenosti s tým, ako získať azid olovnatý doma, vrátane podrobného popisu procesu a jeho ilustrácií krok za krokom. Niekedy texty obsahujú varovania o nebezpečenstve výroby týchto bezfarebných kryštálov alebo bieleho prášku, ale je nepravdepodobné, že by zastavili každého. Musíte si však pamätať, čo je azid olovnatý. Ortuťový fulminát je menej nebezpečný ako jeho použitie.
Úpravy
Kryštalické modifikácie azidu olovnatého sú opísané celkovo štyri, ale v praxi sa najčastejšie získava jedna z dvoch. Buď ide o technický bielosivý prášok, alebo bezfarebné kryštály získané spájanímroztoky azidu sodného a octanu alebo dusičnanu olovnatého. V praxi sa zrážanie musí vykonávať s polymérmi rozpustnými vo vode, aby sa získal produkt, s ktorým sa dá relatívne bezpečne manipulovať. Ak sa pridajú organické rozpúšťadlá, ako je éter, a tiež ak dôjde k difúznej interakcii roztokov, vytvorí sa nová forma, ktorá kryštalizuje ihličkovo a hrubo.
Kyslé médium poskytuje menej stabilné formy. Pri dlhodobom skladovaní, vystavení svetlu a zahrievaniu sa kryštály zničia. Je nerozpustný vo vode, mierne rozpustný vo vodnom roztoku octanu amónneho, sodíka a olova. Ale 146 gramov azidu je dokonale rozpustených v sto gramoch etanolamínu. Vo vriacej vode sa rozkladá, pričom sa postupne uvoľňuje kyselina dusičná. S vlhkosťou a oxidom uhličitým sa tiež rozkladá a šíri sa po povrchu. Vtedy sa tvorí uhličitan a zásaditý azid olovnatý.
Interakcie a náchylnosť
Svetlo ho rozkladá na dusík a olovo – aj na povrchu, a ak použijete intenzívne ožarovanie, môžete získať výbuch novo razeného a okamžite sa rozkladajúceho azidu. Suchý azid olovnatý nereaguje na kovy a je chemicky stabilný.
Hrozí však, že sa objaví vlhké prostredie, vtedy sa takmer všetky azidy kovov stávajú vo svojich reakciách nebezpečnými. Výslednú látku uchovávajte mimo dosahu medi a jej zliatin, pretože zmes azidov a medi má ešte nepredvídateľnejšie výbušné vlastnosti. Všetky azidové reakcie sú toxické a samotná látka je toxická.
Citlivosť
Azidky sú peknétepelne odolné, rozkladajú sa až pri teplotách nad 245 stupňov Celzia a záblesk nastáva pri teplote asi 330 stupňov. Nárazová citlivosť je veľmi vysoká a akákoľvek produkcia azidov je spojená so zlými následkami, bez ohľadu na to, či je azid suchý alebo vlhký, nestráca svoje výbušné vlastnosti, aj keď sa v ňom nahromadí vlhkosť až do tridsať percent.
Obzvlášť citlivý na trenie, dokonca viac ako ortuťový fulminát. Ak rozdrvíte azid v mažiari, takmer okamžite vybuchne. Rôzne modifikácie azidov olovnatých reagujú na náraz rôzne (ale každý reaguje!). Keďže kryštály sú pokryté filmom olovených solí, nemusí reagovať na lúč ohňa a iskru. Ale to platí len pre tie vzorky, ktoré boli nejaký čas skladované a vystavené vlhkému oxidu uhličitému. Čerstvo vyrobený a chemicky čistý azid je vysoko náchylný na útok plameňom.
Výbuch
Azid olovnatý je mimoriadne nebezpečný práve pre svoju citlivosť na trenie a mechanické namáhanie. To závisí najmä od veľkosti kryštálov a od spôsobu kryštalizácie. Veľkosti kryštálov väčšie ako pol milimetra sú absolútne výbušné. Výbuch môže nasledovať v každej fáze procesu syntézy: explozívny rozklad možno očakávať aj v štádiu nasýtenia roztoku, ako počas kryštalizácie, tak aj počas sušenia. Bolo popísaných veľa prípadov spontánnych výbuchov aj pri obyčajnom naliatí produktu.
Profesionálni chemici sú si istí, že azid získaný z octanu olovnatého je oveľa nebezpečnejší ako azid syntetizovaný z dusičnanov. Je schopný detonovaťvysokovýbušné výbušniny sú oveľa lepšie ako ortuťový fulminát, pretože oblasť pred výbuchom azidu je užšia. Napríklad iniciačná nálož v rozbuškovom uzávere vyrobenom z čistého azidu olovnatého je 0,025 gramu, hexogén potrebuje 0,02 a TNT je 0,09 gramu.
Použitie azidov
Používanie tohto iniciátora výbuchov praktizovalo ľudstvo nie tak dávno. Azid olovnatý prvýkrát získal v roku 1891 chemik Curtius, keď pridal roztok octanu olovnatého do roztoku azidu amónneho (alebo sodíka - teraz to nie je jasné). Odvtedy sa azid olovnatý lisuje do uzáverov rozbušiek (aplikuje sa až sedemsto kilogramov na štvorcový centimeter). Navyše od objavu k získaniu patentov uplynulo veľmi málo času - už v roku 1907 bol prijatý prvý patent. Pred rokom 1920 však azid olovnatý spôsoboval výrobcom príliš veľa problémov na to, aby ho prakticky nevyužili.
Citlivosť tejto látky je príliš vysoká a čistý kryštalický hotový produkt je ešte nebezpečnejší. Ale o desať rokov neskôr boli vyvinuté metódy manipulácie s azidmi, začalo sa používať zrážanie organickými koloidmi a potom sa začala priemyselná hromadná výroba azidu olovnatého, ktorý sa ukázal ako menej nebezpečný a napriek tomu vhodný na vybavenie rozbušiek. Azid olovnatý dextrín sa vyrába v USA od roku 1931. Zvlášť silne stlačil výbušnú ortuť v rozbuškách počas druhej svetovej vojny. Ortuťový fulminát sa prestal používať na konci dvadsiateho storočia.
Funkcieaplikácie
Azid olovnatý sa používa v šokových, elektrických a protipožiarnych uzáveroch. Zvyčajne sa dodáva s prídavkom THRS - trinitroresorcinátu olovnatého, ktorý zvyšuje náchylnosť na plameň, ako aj tetrazénu, ktorý zvyšuje náchylnosť na pichnutie a náraz. Pre azid olovnatý sú preferované oceľové puzdrá, ale používajú sa aj hliníkové puzdrá, oveľa menej často pocínované a medené.
Stabilná detonačná rýchlosť pri použití azidu olovnatého dextrínu je zaručená náložou s dĺžkou 2,5 milimetra alebo viac, ako aj dlhou náložou navlhčeného azidu olovnatého. To je dôvod, prečo azid dextrín olovnatý nefunguje s výrobkami malých rozmerov. Napríklad v Anglicku existuje takzvaný anglický servisný azid, kde sú kryštály obklopené uhličitanom olovnatým, táto látka obsahuje 98% Pb(N3) 2 a na rozdiel od dextrínu tepelne odolný a proaktívne výbušný. V mnohých prevádzkach je to však oveľa nebezpečnejšie.
Priemyselná výroba
Azid olovnatý sa v priemyselnom meradle získava rovnakým spôsobom ako doma: zriedené roztoky azidu sodného a octanu olovnatého (častejšie však dusičnanu olovnatého) sa zmiešajú a potom sa zmiešajú (s prítomnosťou polymérov rozpustných vo vode napríklad dextrín). Táto metóda má výhody aj nevýhody. Dextrín pomáha pri získavaní častíc kontrolovanej veľkosti (menej ako 0,1 milimetra), ktoré majú dobrú tekutosť a nie sú také citlivé na trenie. To všetko sú plusy. Medzi nevýhody patrí skutočnosť, že látka získaná týmto spôsobom má zvýšenú hygroskopickosť ainiciatíva sa znižuje. Existujú metódy, pri ktorých sa po vytvorení kryštálov azidu dextrínu pridáva do roztoku stearát vápenatý v množstve 0,25 % na zníženie hygroskopickosti a citlivosti.
Tu sa venuje zvýšená pozornosť a aplikujú sa presné dávky. Ak majú roztoky dusičnanu olovnatého (octanu) s azidom sodným koncentráciu vyššiu ako desať percent, pri kryštalizácii je veľmi možný spontánny výbuch. A ak sa miešanie zastaví, k výbuchu dôjde úplne vždy. Predtým chemici predpokladali, že vytvorené kryštály β formy explodujú a detonujú z vnútorného napätia. Teraz, po mnohých a dôkladných štúdiách, sa však ukázalo, že formu β možno získať aj v čistej forme a jej citlivosť je podobná forme α.
Čo spôsobuje výbuch
V osemdesiatych rokoch minulého storočia sa autoritatívne potvrdilo, že príčiny výbuchov sú elektrického charakteru: elektrický náboj sa prerozdeľuje vo vrstvách roztoku a vyvoláva takú reakciu látky. Preto sa pridávajú vo vode rozpustné polyméry a neustále sa mieša. Tým sa zabráni lokalizácii elektrických nábojov, a tým sa zabráni samovoľnému výbuchu.
Aby sa azid olovnatý vyzrážal, namiesto dextrínu sa najčastejšie používa želatína v 0,4-0,5% roztoku, do ktorej sa pridá trochu Rochelovej soli. Po vytvorení zaoblených aglomerátov sa do tohto roztoku musí zaviesť jednopercentná suspenzia stearátu zinočnatého alebo hliníka alebo (častejšie) sulfidu molybdénu. Na povrchu kryštálov dochádza k adsorpcii, ktorá slúži ako dobré tuhé mazivo. Táto metóda robí azid olovnatý menej citlivý na trenie.
Vojenský účel
Azid olovnatý zlepšil svoju náchylnosť k plameňu a na vytvorenie filmu sa používa povrchová úprava kryštálov roztokmi dusičnanu olovnatého a styfnátu horečnatého. Čiapky na vojenské účely sa vyrábajú rôzne. Dextrín a želatína sú zrušené a namiesto nich sa používa pridanie sodnej soli karboxymetylcelulózy alebo polyvinylalkoholu. Výsledkom je, že konečný produkt sa získa s väčším množstvom azidu olovnatého ako pri metóde zrážania dextrínom, 96 až 98 % oproti 92 %. Okrem toho má produkt menšiu hygroskopickosť a výrazne sa zvyšuje iniciačná schopnosť.
Ak sa roztoky rýchlo vypustia a nepridajú sa vo vode rozpustné polyméry, vzniká takzvaný koloidný azid olovnatý, ktorý má maximálnu schopnosť iniciovať výbuch, ale nie je dostatočne technologicky vyspelý - tekutosť je slabá. Niekedy sa používa v elektrických rozbuškách ako zmes etylacetátového roztoku nitrocelulózy s koloidným azidom olovnatým.
