Azidi i plumbit: përshkrimi, përgatitja, reagimet. Përdorimi i azideve

Përmbajtje:

Azidi i plumbit: përshkrimi, përgatitja, reagimet. Përdorimi i azideve
Azidi i plumbit: përshkrimi, përgatitja, reagimet. Përdorimi i azideve
Anonim

Kripa e acidit hidrozoik është Pb(N3)2, një përbërje kimike e quajtur ndryshe azid plumbi. Kjo substancë kristalore mund të ketë një nga të paktën dy format kristalore: forma e parë α me densitet 4,71 gram për centimetër kub, forma e dytë β - 4,93. Trihet keq në ujë, por është e mirë në monoetanolaminë. Ju lutemi mos ndiqni rekomandimet e dhëna në këtë artikull në shtëpi! Azidi i plumbit nuk është një shaka, por një eksploziv (eksploziv) shumë i ndjeshëm.

Imazhi
Imazhi

Properties

Azidi i plumbit fillon një shpërthim, sepse ndjeshmëria e tij është shumë e lartë dhe diametri kritik është shumë i vogël. Përdoret në kapakët e shpërthimit. Nuk mund të trajtohet pa teknika të veçanta teknike dhe aftësi të veçanta të kujdesit. Përndryshe, ndodh një shpërthim, nxehtësia e të cilit i afrohet 1,536 megaxhaul për kilogram, ose 7,572 megaxhaul për decimetër kub.

Azidi i plumbit ka një vëllim gazi prej 308 litra për kilogram ose 1518 litra për katrordecimetër. Shpejtësia e shpërthimit të tij është afërsisht 4800 metra në sekondë. Azidet, vetitë e të cilave duken shumë frikësuese, sintetizohen gjatë reaksionit të shkëmbimit midis azideve të tretshme të metaleve alkali dhe tretësirave të kripërave të plumbit. Rezultati është një precipitat kristalor i bardhë. Ky është azidi i plumbit.

Merr

Reaksioni zakonisht kryhet me shtimin e glicerinës, dekstrinës, xhelatinës ose të ngjashme, të cilat parandalojnë formimin e kristaleve shumë të mëdha dhe zvogëlojnë rrezikun e shpërthimit. Nuk rekomandohet sintetizimi i azidit të plumbit në shtëpi, edhe për qëllimin e bërjes së fishekzjarreve festive. Për ta marrë atë, kërkohen kushte të veçanta, njohuri dhe kuptim i rrezikut, si dhe përvojë e mjaftueshme si kimist.

Megjithatë, ka mjaft informacione në rrjet në lidhje me prodhimin e këtij eksplozivi të rrezikshëm. Shumë përdorues të internetit ndajnë përvojën e tyre se si të merret azidi i plumbit në shtëpi, duke përfshirë një përshkrim të detajuar të procesit dhe ilustrimet e tij hap pas hapi. Ndonjëherë tekstet përmbajnë paralajmërime për rreziqet e bërjes së këtyre kristaleve të pangjyrë ose pluhurit të bardhë, por ato nuk kanë gjasa të ndalojnë të gjithë. Sidoqoftë, duhet të mbani mend se çfarë është azidi i plumbit. Fulminati i merkurit është më pak i rrezikshëm sesa përdorimi i tij.

Imazhi
Imazhi

Modifikime

Modifikimet kristalore të azidit të plumbit përshkruhen gjithsej katër, por në praktikë më së shpeshti merret një nga të dyja. Ose është një pluhur teknik i bardhë-gri, ose kristale pa ngjyrë të përftuar nga bashkimitretësirat e azidit të natriumit dhe acetatit ose nitratit të plumbit. Në praktikë, reshjet duhet të kryhen me polimerë të tretshëm në ujë në mënyrë që të përftohet një produkt që është relativisht i sigurt për t'u trajtuar. Nëse shtohen tretës organikë, si eteri, dhe gjithashtu nëse ndodh ndërveprimi i difuzionit të tretësirave, formohet një formë e re, e cila kristalizohet në mënyrë acidike dhe të trashë.

Medium acid jep forma më pak të qëndrueshme. Gjatë ruajtjes afatgjatë, ekspozimit ndaj dritës dhe ngrohjes, kristalet shkatërrohen. Është i patretshëm në ujë, pak i tretshëm në një tretësirë ujore të acetatit të amonit, natriumit dhe plumbit. Por 146 gram azid treten në mënyrë të përkryer në njëqind gram etanolamine. Në ujë të vluar, ajo dekompozohet, duke lëshuar gradualisht acidin nitrik. Me lagështi dhe dioksid karboni, ai gjithashtu dekompozohet, duke u përhapur në sipërfaqe. Kjo është kur formohen karbonati dhe azidi bazë i plumbit.

Imazhi
Imazhi

Ndërveprimet dhe ndjeshmëria

Drita e dekompozon atë në azot dhe plumb - gjithashtu në sipërfaqe, dhe nëse aplikoni rrezatim intensiv, mund të merrni një shpërthim të azidit të sapokripur dhe të dekompozuar menjëherë. Azidi i thatë i plumbit nuk reagon ndaj metaleve dhe është kimikisht i qëndrueshëm.

Megjithatë, ekziston rreziku i shfaqjes së një mjedisi të lagësht, atëherë pothuajse të gjitha azidet metalike bëhen të rrezikshme në reagimet e tyre. Mbajeni substancën që rezulton larg bakrit dhe lidhjeve të tij, pasi përzierja e azideve dhe bakrit ka veti shpërthyese edhe më të paparashikueshme. Të gjitha reaksionet azide janë toksike dhe vetë substanca është toksike.

Ndjeshmëri

Azide të bukurarezistent ndaj nxehtësisë, dekompozohet vetëm në temperatura mbi 245 gradë Celsius dhe ndezja ndodh në rreth 330 gradë. Ndjeshmëria ndaj ndikimit është shumë e lartë dhe çdo prodhim azidesh është i mbushur me pasoja të këqija, pavarësisht nëse azidi është i thatë apo i lagësht, ai nuk i humbet vetitë e tij shpërthyese, edhe nëse lagështia grumbullohet deri në tridhjetë për qind në të.

Veçanërisht i ndjeshëm ndaj fërkimit, madje më shumë se fulminat e merkurit. Nëse grisni azidin në llaç, ai shpërthen pothuajse menjëherë. Modifikime të ndryshme të azideve të plumbit reagojnë ndryshe ndaj ndikimit (por të gjithë reagojnë!). Meqenëse kristalet janë të mbuluara me një shtresë kripërash plumbi, ai mund të mos reagojë ndaj një rreze zjarri dhe një shkëndije. Por kjo vlen vetëm për ato mostra që janë ruajtur për ca kohë dhe të ekspozuara ndaj dioksidit të karbonit të lagësht. Azidi i sapo prodhuar dhe kimikisht i pastër është shumë i ndjeshëm ndaj sulmit me flakë.

Imazhi
Imazhi

Shpërthimi

Azidi i plumbit është jashtëzakonisht i rrezikshëm pikërisht për shkak të ndjeshmërisë së tij ndaj fërkimit dhe stresit mekanik. Kjo varet veçanërisht nga madhësia e kristaleve dhe nga mënyra e kristalizimit. Përmasat e kristaleve më të mëdha se gjysmë milimetri janë absolutisht shpërthyese. Një shpërthim mund të pasojë në çdo fazë të procesit të sintezës: dekompozimi shpërthyes mund të pritet edhe në fazën e ngopjes së tretësirës, si gjatë kristalizimit ashtu edhe gjatë tharjes. Shumë raste të shpërthimeve spontane janë përshkruar edhe me një derdhje të thjeshtë të produktit.

Kimistët profesionistë janë të sigurt se azidi i marrë nga acetati i plumbit është shumë më i rrezikshëm se ai i sintetizuar nga nitrati. Ai është në gjendje të shpërthejëeksplozivët e lartë janë shumë më të mirë se fulminat e merkurit, sepse rajoni i azidit para shpërthimit është më i ngushtë. Për shembull, ngarkesa inicuese në një kapak detonatori të bërë nga azidi i pastër plumbi është 0,025 gram, hekzogjeni ka nevojë për 0,02 dhe TNT është 0,09 gram.

Përdorimi i azideve

Përdorimi i këtij iniciatori të shpërthimeve është praktikuar nga njerëzimi jo shumë kohë më parë. Azidi i plumbit u mor për herë të parë në 1891 nga kimisti Curtius, kur ai shtoi një zgjidhje të acetatit të plumbit në një zgjidhje të azidit të amoniumit (ose natriumit - tani nuk është e qartë). Që atëherë, azidi i plumbit është shtypur në kapakët e detonatorit (zbatohet deri në shtatëqind kilogramë për centimetër katror). Për më tepër, kaloi shumë pak kohë nga zbulimi deri në marrjen e patentave - tashmë në 1907 u mor patenta e parë. Megjithatë, përpara vitit 1920, azidi i plumbit shkaktoi shumë telashe për prodhuesit për të qenë pak praktik.

Ndjeshmëria e kësaj substance është shumë e lartë dhe produkti i përfunduar i pastër kristalor është edhe më i rrezikshëm. Por dhjetë vjet më vonë, u zhvilluan metoda për trajtimin e azideve, filloi të përdoret reshjet me koloidet organike dhe më pas filloi prodhimi masiv industrial i azidit të plumbit, i cili doli të ishte më pak i rrezikshëm dhe megjithatë i përshtatshëm për pajisjen e detonatorëve. Azidi i plumbit dekstrin është prodhuar në SHBA që nga viti 1931. Ai posaçërisht e shtypi fuqishëm merkurin shpërthyes në detonatorët gjatë Luftës së Dytë Botërore. Fulminati i merkurit ra në mospërdorim në fund të shekullit të njëzetë.

Imazhi
Imazhi

Veçoritëaplikimet

Azidi i plumbit përdoret në kapakët e goditjes, elektrike dhe zjarrit. Zakonisht vjen me shtimin e THRS - trinitroresorcinat plumbi, i cili rrit ndjeshmërinë ndaj flakës, si dhe tetrazenit, i cili rrit ndjeshmërinë ndaj shpimit dhe goditjes. Për azidin e plumbit preferohen kutitë e çelikut, por përdoren edhe kutitë e aluminit, shumë më rrallë të konservuara dhe bakri.

Një shpejtësi e qëndrueshme e shpërthimit ku përdoret azidi i plumbit dekstrin garantohet nga një ngarkesë prej 2,5 milimetra ose më shumë në gjatësi, si dhe një ngarkesë e gjatë azidi plumbi të lagur. Kjo është arsyeja pse azidi i plumbit të dekstrinit nuk funksionon me produkte me përmasa të vogla. Për shembull, në Angli ekziston i ashtuquajturi azid i shërbimit anglez, ku kristalet janë të rrethuara nga karbonat plumbi, kjo substancë përmban 98% Pb(N3) 2 dhe ndryshe nga dekstrina, rezistente ndaj nxehtësisë dhe shpërthyese në mënyrë proaktive. Megjithatë, në shumë operacione është shumë më e rrezikshme.

Prodhimi industrial

Azidi i plumbit në shkallë industriale merret në të njëjtën mënyrë si në shtëpi: tretjet e holluara të azidit të natriumit dhe acetatit të plumbit (por më shpesh nitrati i plumbit) shkrihen, pastaj përzihen (me praninë e polimereve të tretshëm në ujë, dekstrina për shembull). Kjo metodë ka avantazhe dhe disavantazhe. Dekstrina ndihmon në marrjen e grimcave të një madhësie të kontrolluar (më pak se 0,1 milimetra) që kanë rrjedhshmëri të mirë dhe nuk janë aq të ndjeshme ndaj fërkimit. Të gjitha këto janë pluse. Disavantazhet përfshijnë faktin se substanca e përftuar në këtë mënyrë ka rritur higroskopinë, dheiniciativa është zvogëluar. Ka metoda në të cilat, pas formimit të kristaleve të azidit të dekstrinit, tretësirës i shtohet stearat kalciumi në një sasi prej 0,25% për të reduktuar higroskopinë dhe ndjeshmërinë.

Këtu tregohet kujdes shtesë dhe aplikohen doza të sakta. Nëse tretësirat e nitratit të plumbit (acetatit) me azid natriumi kanë një përqendrim më shumë se dhjetë për qind, një shpërthim spontan është shumë i mundur gjatë kristalizimit. Dhe nëse përzierja ndalon, shpërthimi ndodh absolutisht gjithmonë. Më parë, kimistët supozonin se kristalet e formuara të formës β shpërthyen, duke shpërthyer nga stresi i brendshëm. Megjithatë, tani, pas shumë studimeve dhe të kujdesshme, është bërë e qartë se forma β mund të merret edhe në formën e saj të pastër dhe ndjeshmëria e saj është e ngjashme me formën α.

Imazhi
Imazhi

Çfarë e shkakton shpërthimin

Në vitet tetëdhjetë të shekullit të kaluar u konfirmua me autoritet se shkaqet e shpërthimeve janë të natyrës elektrike: ngarkesa elektrike rishpërndahet në shtresat e tretësirës dhe provokon një reagim të tillë të substancës. Kjo është arsyeja pse shtohen polimere të tretshëm në ujë dhe kryhet përzierja e vazhdueshme. Kjo parandalon që ngarkesat elektrike të lokalizohen dhe për këtë arsye parandalohet një shpërthim spontan.

Në mënyrë që azidi i plumbit të precipitojë, në vend të dekstrinës, xhelatina përdoret më shpesh në një tretësirë prej 0,4-0,5%, duke shtuar pak kripë Rochel në të. Pas formimit të aglomerateve të rrumbullakosura, në këtë tretësirë duhet të futet një pezullim prej një për qind i stearatit të zinkut, ose aluminit, ose (më shpesh) sulfurit të molibdenit. Adsorbimi ndodh në sipërfaqen e kristaleve, i cili shërben si një lubrifikant i mirë i ngurtë. Kjo metodë e bën azidin e plumbit më pak të ndjeshëm ndaj fërkimit.

Imazhi
Imazhi

Qëllimi ushtarak

Me qëllim që azidi i plumbit të përmirësojë ndjeshmërinë e tij ndaj flakës, trajtimi sipërfaqësor i kristaleve me tretësirë të nitratit të plumbit dhe stifnatit të magnezit përdoret për të formuar një shtresë. Kapelet për qëllime ushtarake prodhohen ndryshe. Dekstrina dhe xhelatina janë anuluar dhe në vend të tyre përdoret shtimi i celulozës së natriumit karboksimetil ose alkoolit polivinil. Si rezultat, produkti përfundimtar përftohet me një sasi më të madhe të azidit të plumbit sesa me metodën e precipitimit të dekstrinit, 96-98% kundrejt 92%. Përveç kësaj, produkti ka më pak higroskopikitet dhe aftësia inicuese është rritur shumë.

Nëse tretësirat kullohen shpejt dhe nuk shtohen polimerë të tretshëm në ujë, formohet i ashtuquajturi azid koloidal i plumbit, i cili ka një aftësi maksimale për fillimin e shpërthimit, por nuk është mjaftueshëm i avancuar teknologjikisht - rrjedhshmëria është e dobët.. Ndonjëherë përdoret në detonatorët elektrikë si një përzierje e një solucioni acetati etil të nitrocelulozës me azidin koloidal të plumbit.

Recommended: