O sal do ácido hidrazóico é Pb(N3)2, um composto químico também chamado de azida de chumbo. Esta substância cristalina pode ter uma de pelo menos duas formas cristalinas: a primeira forma α com densidade de 4,71 gramas por centímetro cúbico, a segunda forma β - 4,93. Dissolve-se mal em água, mas é boa em monoetanolamina. Por favor, não siga as recomendações dadas neste artigo em casa! A azida de chumbo não é uma piada, mas um explosivo (explosivo) altamente sensível.
Propriedades
Azida de chumbo inicia uma explosão, pois sua sensibilidade é muito alta e o diâmetro crítico é muito pequeno. É usado em detonadores. Não pode ser manuseado sem técnicas técnicas especiais e habilidades de cuidados especiais. Caso contrário, ocorre uma explosão, cujo calor se aproxima de 1,536 megajoules por quilograma, ou 7,572 megajoules por decímetro cúbico.
Azida de chumbo tem um volume de gás de 308 litros por quilograma ou 1518 litros por quadradodecímetro. Sua velocidade de detonação é de aproximadamente 4800 metros por segundo. As azidas, cujas propriedades parecem muito intimidantes, são sintetizadas durante a reação de troca entre azidas de metais alcalinos solúveis e soluções de sais de chumbo. O resultado é um precipitado cristalino branco. Isso é azida de chumbo.
Receber
A reação geralmente é realizada com a adição de glicerina, dextrina, gelatina ou similares, que evitam a formação de cristais muito grandes e reduzem o risco de detonação. Não é recomendado sintetizar azida de chumbo em casa, mesmo com a finalidade de fazer fogos de artifício festivos. Para obtê-lo, são necessárias condições especiais, conhecimento e compreensão do perigo, bem como experiência suficiente como químico.
No entanto, há bastante informação na rede sobre a fabricação deste explosivo perigoso. Muitos internautas compartilham suas experiências sobre como obter azida de chumbo em casa, incluindo uma descrição detalhada do processo e suas ilustrações passo a passo. Às vezes, os textos contêm avisos sobre os perigos de fazer esses cristais incolores ou pó branco, mas é improvável que parem todos. No entanto, você precisa se lembrar do que é a azida de chumbo. O fulminato de mercúrio é menos perigoso do que seu uso.
Modificações
Modificações cristalinas da azida de chumbo são descritas no total de quatro, mas na prática uma das duas é mais frequentemente obtida. Ou é um pó técnico branco-acinzentado ou cristais incolores obtidos pela fusãosoluções de azida sódica e acetato ou nitrato de chumbo. Na prática, a precipitação deve ser realizada com polímeros solúveis em água para obter um produto que seja relativamente seguro de manusear. Se forem adicionados solventes orgânicos, como éter, e também se ocorrer interação por difusão de soluções, uma nova forma é formada, que cristaliza de forma acicular e grosseira.
Meio ácido dá formas menos estáveis. Durante o armazenamento a longo prazo, exposição à luz e aquecimento, os cristais são destruídos. É insolúvel em água, ligeiramente solúvel em solução aquosa de acetato de amônio, sódio e chumbo. Mas 146 gramas de azida são perfeitamente dissolvidos em cem gramas de etanolamina. Em água fervente, ele se decompõe, liberando gradualmente ácido nítrico. Com umidade e dióxido de carbono, também se decompõe, espalhando-se pela superfície. É quando se formam o carbonato e a azida de chumbo básica.
Interações e suscetibilidade
A luz o decompõe em nitrogênio e chumbo - também na superfície, e se você aplicar irradiação intensa, pode obter uma explosão de azida recém-cunhada e em decomposição imediata. A azida de chumbo seca não reage com metais e é quimicamente estável.
No entanto, existe o perigo do aparecimento de um ambiente úmido, então quase todas as azidas metálicas tornam-se perigosas em suas reações. Mantenha a substância resultante longe do cobre e suas ligas, pois a mistura de azidas e cobre tem propriedades explosivas ainda mais imprevisíveis. Todas as reações de azidas são tóxicas e a própria substância é tóxica.
Sensibilidade
Azidas lindaresistentes ao calor, se decompõem apenas em temperaturas acima de 245 graus Celsius, e o flash ocorre em cerca de 330 graus. A sensibilidade ao impacto é muito alta, e qualquer produção de azidas é repleta de consequências ruins, independentemente de a azida estar seca ou úmida, ela não perde suas propriedades explosivas, mesmo que a umidade se acumule até trinta por cento nela.
Especialmente sensível à fricção, ainda mais que o fulminato de mercúrio. Se você moer azida em um almofariz, ela detonará quase imediatamente. Diferentes modificações de azidas de chumbo reagem de forma diferente ao impacto (mas todos reagem!). Como os cristais são cobertos com uma película de sais de chumbo, eles podem não reagir a um raio de fogo e a uma faísca. Mas isso se aplica apenas às amostras que foram armazenadas por algum tempo e expostas ao dióxido de carbono úmido. A azida recém-produzida e quimicamente pura é altamente suscetível ao ataque de chamas.
Explosão
Azida de chumbo é extremamente perigosa precisamente por causa de sua sensibilidade ao atrito e estresse mecânico. Isto é especialmente dependente do tamanho dos cristais e do método de cristalização. Tamanhos de cristal maiores que meio milímetro são absolutamente explosivos. Uma explosão pode ocorrer em todos os estágios do processo de síntese: a decomposição explosiva também pode ser esperada no estágio de saturação da solução, tanto durante a cristalização quanto durante a secagem. Muitos casos de explosões espontâneas foram descritos mesmo com um simples derramamento do produto.
Os químicos profissionais têm a certeza de que a azida obtida a partir do acetato de chumbo é muito mais perigosa do que a sintetizada a partir do nitrato. Ele é capaz de detonaros altos explosivos são muito melhores do que o fulminato de mercúrio porque a região de pré-detonação da azida é mais estreita. Por exemplo, a carga inicial em uma tampa de detonação feita de azida de chumbo pura é de 0,025 gramas, o hexogênio precisa de 0,02 e o TNT é de 0,09 gramas.
Uso de azidas
O uso deste iniciador de explosões tem sido praticado pela humanidade há pouco tempo. A azida de chumbo foi obtida pela primeira vez em 1891 pelo químico Curtius, quando adicionou uma solução de acetato de chumbo a uma solução de azida de amônio (ou sódio - agora não está claro). Desde então, a azida de chumbo foi pressionada em tampas de detonadores (aplicam-se até setecentos quilos por centímetro quadrado). Além disso, muito pouco tempo passou da descoberta para a obtenção de patentes - já em 1907 foi recebida a primeira patente. Antes de 1920, no entanto, a azida de chumbo causava muitos problemas para os fabricantes serem de pouca utilidade prática.
A sensibilidade desta substância é muito alta, e o produto acabado cristalino puro é ainda mais perigoso. Mas dez anos depois, foram desenvolvidos métodos de manuseio de azidas, começou a ser usada a precipitação com colóides orgânicos e, em seguida, começou a produção industrial em massa de azida de chumbo, que se mostrou menos perigosa e, no entanto, adequada para equipar detonadores. A azida de chumbo dextrina é produzida nos EUA desde 1931. Ele pressionou especialmente fortemente o mercúrio explosivo em detonadores durante a Segunda Guerra Mundial. O fulminato de mercúrio caiu em desuso no final do século XX.
Recursosaplicações
A azida de chumbo é usada em detonadores de choque, elétricos e de incêndio. Geralmente vem com a adição de THRS - trinitresorcinato de chumbo, que aumenta a suscetibilidade à chama, assim como o tetrazeno, que aumenta a suscetibilidade a picadas e impactos. Para azida de chumbo, as caixas de aço são preferidas, mas também são usadas caixas de alumínio, muito menos estanhadas e de cobre.
Uma velocidade de detonação estável onde a azida de chumbo dextrina é usada é garantida por uma carga de 2,5 milímetros ou mais de comprimento, bem como uma carga longa de azida de chumbo umedecida. É por isso que a azida de chumbo dextrina não funciona com produtos de pequeno porte. Existe, por exemplo, na Inglaterra a chamada azida de serviço inglesa, onde os cristais são cercados por carbonato de chumbo, essa substância contém 98% de Pb(N3) 2 e ao contrário da dextrina, resistente ao calor e proativamente explosivo. No entanto, em muitas operações é muito mais perigoso.
Produção industrial
A azida de chumbo em escala industrial é obtida da mesma maneira que em casa: soluções diluídas de azida de sódio e acetato de chumbo (mas mais frequentemente nitrato de chumbo) são fundidas e depois misturadas (com a presença de polímeros solúveis em água, dextrina por exemplo). Este método tem vantagens e desvantagens. A dextrina auxilia na obtenção de partículas de tamanho controlado (menos de 0,1 milímetro) que possuem boa fluidez e não são tão suscetíveis ao atrito. Estas são todas as vantagens. As desvantagens incluem o fato de que a substância obtida dessa maneira tem maior higroscopicidade einiciativa é reduzida. Existem métodos nos quais, após a formação dos cristais de azida de dextrina, é adicionado à solução estearato de cálcio na quantidade de 0,25% para reduzir a higroscopicidade e a sensibilidade.
Cuidado extra é tomado aqui e as doses exatas são aplicadas. Se as soluções de nitrato de chumbo (acetato) com azida de sódio tiverem uma concentração superior a dez por cento, uma explosão espontânea é muito possível durante a cristalização. E se a mistura parar, a explosão ocorre absolutamente sempre. Anteriormente, os químicos assumiam que os cristais formados da forma β explodiam, detonando por estresse interno. No entanto, agora, após muitos e cuidadosos estudos, ficou claro que a forma β também pode ser obtida em sua forma pura, e sua sensibilidade é semelhante à forma α.
O que causa a explosão
Nos anos oitenta do século passado foi confirmado com autoridade que as causas das explosões são de natureza elétrica: a carga elétrica é redistribuída nas camadas da solução e provoca tal reação da substância. É por isso que os polímeros solúveis em água são adicionados e a mistura constante é realizada. Isso evita que as cargas elétricas sejam localizadas e, portanto, uma explosão espontânea é evitada.
Para que a azida de chumbo precipite, em vez de dextrina, a gelatina é mais frequentemente usada em uma solução de 0,4-0,5%, adicionando um pouco de sal de Rochel a ela. Depois que os aglomerados arredondados são formados, uma suspensão de um por cento de estearato de zinco, ou alumínio, ou (mais frequentemente) sulfeto de molibdênio, deve ser introduzida nesta solução. A adsorção ocorre na superfície dos cristais, que serve como um bom lubrificante sólido. Este método torna a azida de chumbo menos sensível ao atrito.
Propósito Militar
Para que a azida de chumbo melhore sua suscetibilidade à chama, utiliza-se o tratamento superficial dos cristais com soluções de nitrato de chumbo e estifnato de magnésio para formar um filme. Os bonés para fins militares são produzidos de maneira diferente. A dextrina e a gelatina são canceladas e a adição de carboximetilcelulose de sódio ou álcool polivinílico é usada em seu lugar. Como resultado, o produto final é obtido com maior quantidade de azida de chumbo do que com o método de precipitação com dextrina, 96-98% versus 92%. Além disso, o produto tem menos higroscopicidade e a capacidade de iniciação é bastante aumentada.
Se as soluções são drenadas rapidamente e polímeros solúveis em água não são adicionados, a chamada azida de chumbo coloidal é formada, que tem uma capacidade máxima de iniciação de explosão, mas não é tecnologicamente avançada o suficiente - a fluidez é pobre. Às vezes é usado em detonadores elétricos como uma mistura de uma solução de acetato de etila de nitrocelulose com azida de chumbo coloidal.
