Sol hidrazojeve kiseline je Pb(N3)2, kemijski spoj koji se inače naziva olovni azid. Ova kristalna tvar može imati jedan od najmanje dva kristalna oblika: prvi oblik α gustoće 4,71 grama po kubičnom centimetru, drugi oblik β - 4,93. Slabo se otapa u vodi, ali je dobar u monoetanolaminu. Nemojte slijediti preporuke dane u ovom članku kod kuće! Olovni azid nije šala, već vrlo osjetljiv eksploziv (eksploziv).
Svojstva
Olovni azid inicira eksploziju, jer je njegova osjetljivost vrlo visoka, a kritični promjer vrlo mali. Koristi se u kapama za pjeskarenje. Ne može se nositi bez posebnih tehničkih tehnika i posebnih vještina njege. U protivnom dolazi do eksplozije čija se toplina približava 1,536 megadžula po kilogramu, odnosno 7,572 megadžula po kubičnom decimetru.
Olovni azid ima zapreminu plina od 308 litara po kilogramu ili 1518 litara po kvadratudecimetar. Brzina njegove detonacije je približno 4800 metara u sekundi. Azidi, čija svojstva izgledaju vrlo zastrašujuće, sintetiziraju se tijekom reakcije izmjene između topljivih azida alkalnih metala i otopina soli olova. Rezultat je bijeli kristalni talog. Ovo je olovni azid.
Primi
Reakcija se obično provodi uz dodatak glicerina, dekstrina, želatine i slično, koji sprječavaju stvaranje prevelikih kristala i smanjuju rizik od detonacije. Ne preporuča se sintetizirati olovni azid kod kuće, čak ni za potrebe izrade svečanog vatrometa. Za njegovo dobivanje potrebni su posebni uvjeti, znanje i razumijevanje opasnosti, kao i dovoljno iskustvo kao kemičar.
Međutim, na internetu postoji 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, no malo je vjerojatno da će sve zaustaviti. Međutim, morate zapamtiti što je olovni azid. Živin fulminat je manje opasan od njegove upotrebe.
Izmjene
Kristalne modifikacije olovnog azida opisane su u ukupno četiri, ali se u praksi najčešće dobiva jedna od dvije. Ili je riječ o tehničkom bijelo-sivom prahu, ili bezbojnim kristalima dobivenim spajanjemotopine natrijevog azida i olovnog acetata ili nitrata. U praksi se taloženje mora provoditi s polimerima topivim u vodi kako bi se dobio proizvod koji je relativno siguran za rukovanje. Ako se dodaju organska otapala, kao što je eter, te također ako dođe do difuzijske interakcije otopina, nastaje novi oblik koji kristalizira iglasto i grubo.
Kiseli medij daje manje stabilne oblike. Tijekom dugotrajnog skladištenja, izlaganja svjetlu i zagrijavanju, kristali se uništavaju. Netopljiv je u vodi, slabo topiv u vodenoj otopini amonijevog acetata, natrija i olova. Ali 146 grama azida savršeno je otopljeno u sto grama etanolamina. U kipućoj vodi se razgrađuje, postupno oslobađajući dušičnu kiselinu. S vlagom i ugljičnim dioksidom također se razgrađuje, šireći se po površini. Tada nastaju karbonat i osnovni olovni azid.
Interakcije i osjetljivost
Svjetlo ga razgrađuje na dušik i olovo - također na površini, a ako primijenite intenzivno zračenje, možete dobiti eksploziju tek iskovanog azida koji se odmah raspada. Suhi olovni azid ne reagira na metale i kemijski je stabilan.
Međutim, postoji opasnost od pojave vlažnog okoliša, tada gotovo svi metalni azidi postaju opasni u svojim reakcijama. Dobivenu tvar držite podalje od bakra i njegovih legura, jer mješavina azida i bakra ima još nepredvidljivija eksplozivna svojstva. Sve azidne reakcije su otrovne i sama tvar je otrovna.
osjetljivost
Azidi lijepiotporan na toplinu, raspada se samo na temperaturama iznad 245 stupnjeva Celzija, a bljesak se javlja na oko 330 stupnjeva. Osjetljivost na udar je vrlo visoka, a svaka proizvodnja azida bremenita je lošim posljedicama, bez obzira je li azid suh ili mokar, ne gubi svoja eksplozivna svojstva, čak i ako se u njemu nakupi vlaga do trideset posto.
Posebno osjetljiv na trenje, čak i više od živinog fulminata. Samljete li azid u m alteru, detonira gotovo odmah. Različite modifikacije olovnih azida različito reagiraju na udar (ali svi reagiraju!). Budući da su kristali prekriveni filmom olovnih soli, 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 čisti azid vrlo je osjetljiv na napad plamena.
Eksplozija
Olovni azid je iznimno opasan upravo zbog svoje osjetljivosti na trenje i mehanička naprezanja. To posebno ovisi o veličini kristala i o načinu kristalizacije. Veličine kristala veće od pola milimetra apsolutno su eksplozivne. Eksplozija može uslijediti u svakoj fazi procesa sinteze: eksplozivno se raspadanje može očekivati i u fazi zasićenja otopine, kako tijekom kristalizacije tako i tijekom sušenja. Opisani su mnogi slučajevi spontanih eksplozija čak i uz jednostavno izlijevanje proizvoda.
Profesionalni kemičari sigurni su da je azid dobiven iz olovnog acetata mnogo opasniji od onog sintetiziranog iz nitrata. On je u stanju detonirativisoki eksplozivi su puno bolji od živinog fulminata jer je preddetonacijsko područje azida uže. Na primjer, početno punjenje u detonatorskoj kapici od čistog olovnog azida iznosi 0,025 grama, heksogenu je potrebno 0,02, a TNT-u je 0,09 grama.
Upotreba azida
Upotrebu ovog pokretača eksplozija čovječanstvo je prakticiralo ne tako davno. Olovni azid je prvi put dobio 1891. kemičar Curtius, kada je u otopinu amonijevog azida (ili natrija - sada nije jasno) dodao otopinu olovnog acetata. Od tada se olovni azid preša u čepove detonatora (primjenjuje se do sedamsto kilograma po kvadratnom centimetru). Štoviše, od otkrića do dobivanja patenata prošlo je vrlo malo vremena - već 1907. primljen je prvi patent. Prije 1920., međutim, olovni azid je stvarao previše problema da bi proizvođači bili od male praktične koristi.
Osjetljivost ove tvari je previsoka, a čisti kristalni gotov proizvod je još opasniji. No deset godina kasnije razvijene su metode rukovanja azidima, počele su se koristiti taloženje 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 proizvodi se u SAD-u od 1931. godine. Posebno je snažno pritiskao eksplozivnu živu u detonatorima tijekom Drugog svjetskog rata. Živin fulminat prestao je koristiti krajem dvadesetog stoljeća.
Značajkeaplikacije
Olovni azid se koristi u udarnim, električnim i protupožarnim kapama. Obično dolazi s dodatkom THRS - olovnog trinitrorezorcinata, koji povećava osjetljivost na plamen, kao i tetrazena, koji povećava osjetljivost na ubod i udarce. Za olovni azid preferiraju se čelična kućišta, ali se također koriste i aluminijska kućišta, mnogo rjeđe od kalaja i bakra.
Stabilna brzina detonacije gdje se koristi dekstrin olovni azid zajamčena je punjenjem duljine 2,5 milimetara ili više, kao i dugim punjenjem navlaženog olovnog azida. Zato dekstrin olovni azid ne djeluje s malim proizvodima. U Engleskoj postoji, na primjer, takozvani engleski servisni azid, gdje su kristali okruženi olovnim karbonatom, ova tvar sadrži 98% Pb(N3) 2 i za razliku od dekstrina, otporan na toplinu i proaktivno eksplozivan. Međutim, u mnogim je operacijama puno opasnije.
Industrijska proizvodnja
Olovni azid u industrijskoj mjeri dobiva se na isti način kao i kod kuće: razrijeđene otopine natrijevog azida i olovnog acetata (ali češće olovnog nitrata) se spajaju, zatim miješaju (uz prisutnost polimera topivih u vodi) dekstrin na primjer). Ova metoda ima prednosti i nedostatke. Dekstrin pomaže u dobivanju čestica kontrolirane veličine (manje od 0,1 milimetara) koje imaju dobru protočnost i nisu tako osjetljive na trenje. 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 kalcijev stearat u količini od 0,25% kako bi se smanjila higroskopnost i osjetljivost.
Ovdje se vodi posebna pažnja i primjenjuju se točne doze. Ako otopine olovnog nitrata (acetata) s natrijevim azidom imaju koncentraciju veću od deset posto, vrlo je moguća spontana eksplozija tijekom kristalizacije. A ako miješanje prestane, eksplozija se događa apsolutno uvijek. Prije su kemičari pretpostavljali da su formirani kristali β oblika eksplodirali, detonirajući od unutarnjeg naprezanja. Međutim, sada, nakon mnogih i pažljivih studija, postalo je jasno da se oblik β može dobiti i u svom čistom obliku, a njegova osjetljivost je slična obliku α.
Što uzrokuje eksploziju
Osamdesetih godina prošlog stoljeća autoritativno je potvrđeno da su uzroci eksplozija električne prirode: električni naboj se preraspoređuje u slojevima otopine i izaziva takvu reakciju tvari. Zato se dodaju polimeri topljivi u vodi i stalno se miješa. To sprječava lokaliziranje električnih naboja i stoga je spriječena spontana eksplozija.
Da bi se taložio olovni azid, umjesto dekstrina najčešće se koristi želatina u otopini od 0,4-0,5%, dodajući joj malo Rochel soli. Nakon što se formiraju zaobljeni aglomerati, u ovu otopinu se mora uvesti jednopostotna suspenzija cinkovog stearata, odnosno aluminija, ili (češće) molibden sulfida. Adsorpcija se događa na površini kristala, što služi kao dobro čvrsto mazivo. Ova metoda čini azid olova manje osjetljivim na trenje.
Vojna svrha
Kako bi olovni azid poboljšao svoju osjetljivost na plamen, za stvaranje filma koristi se površinska obrada kristala otopinama olovnog nitrata i magnezijevog stifnata. Kape za vojne potrebe proizvode se drugačije. Dekstrin i želatina se poništavaju, a umjesto njih se koristi dodatak natrij karboksimetil celuloze ili polivinil alkohola. Kao rezultat, konačni proizvod se dobiva s 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 otopine brzo ocijede i ne dodaju se polimeri topljivi u vodi, nastaje tzv. koloidni olovni azid koji ima maksimalnu sposobnost iniciranja eksplozije, ali nije dovoljno tehnološki napredan - protočnost je slaba. Ponekad se koristi u električnim detonatorima kao mješavina etil acetatne otopine nitroceluloze s koloidnim olovnim azidom.
