Muối của axit hydrazoic là Pb (N3)2, một hợp chất hóa học còn được gọi là azit chì. Chất kết tinh này có thể có một trong ít nhất hai dạng kết tinh: dạng thứ nhất α với khối lượng riêng 4,71 gam trên centimet khối, dạng thứ hai β - 4,93. Nó tan kém trong nước, nhưng tốt trong monoetanolamin. Vui lòng không làm theo các khuyến nghị được đưa ra trong bài viết này ở nhà! Chì azide không phải là một trò đùa, mà là một chất nổ (nổ) có độ nhạy cao.
Thuộc tính
Chì azide bắt đầu một vụ nổ, bởi vì độ nhạy của nó rất cao, và đường kính tới hạn rất nhỏ. Nó được sử dụng trong mũ nổ. Nó không thể được xử lý nếu không có các kỹ thuật kỹ thuật đặc biệt và kỹ năng chăm sóc đặc biệt. Nếu không, một vụ nổ sẽ xảy ra, nhiệt lượng đạt tới 1,536 megajoules trên kilogam hoặc 7,572 megajoules trên decimet khối.
Chì azide có thể tích khí là 308 lít một kg hoặc 1518 lít một vuôngdecimet. Tốc độ phát nổ của nó xấp xỉ 4800 mét / giây. Các azit, có đặc tính trông rất đáng sợ, được tổng hợp trong phản ứng trao đổi giữa các azit kim loại kiềm hòa tan và các dung dịch của muối chì. Kết quả là tạo ra kết tủa tinh thể màu trắng. Đây là azide chì.
Nhận
Phản ứng thường được thực hiện với việc bổ sung glycerin, dextrin, gelatin hoặc tương tự, giúp ngăn chặn sự hình thành các tinh thể quá lớn và giảm nguy cơ phát nổ. Không nên tổng hợp chì azide ở nhà, kể cả với mục đích làm pháo hoa lễ hội. Để có được nó, cần có những điều kiện đặc biệt, kiến thức và hiểu biết về mối nguy hiểm cũng như đủ kinh nghiệm như một nhà hóa học.
Tuy nhiên, có khá nhiều thông tin trên mạng liên quan đến việc chế tạo loại chất nổ nguy hiểm này. Nhiều người dùng Internet chia sẻ kinh nghiệm của họ về cách lấy chì azide tại nhà, bao gồm mô tả chi tiết về quy trình và hình ảnh minh họa từng bước của quy trình. Đôi khi các văn bản có cảnh báo về sự nguy hiểm của việc tạo ra các tinh thể không màu hoặc bột trắng này, nhưng chúng không có khả năng ngăn chặn tất cả mọi người. Tuy nhiên, bạn cần nhớ chì azide là gì. Fulminat thủy ngân ít nguy hiểm hơn so với việc sử dụng nó.
Sửa đổi
Các biến đổi tinh thể của azide chì được mô tả trong tổng số bốn, nhưng trong thực tế thường thu được một trong hai. Hoặc nó là một loại bột màu xám trắng kỹ thuật hoặc các tinh thể không màu thu được bằng cách hợp nhấtdung dịch natri azit và chì axetat hoặc nitrat. Trong thực tế, kết tủa phải được thực hiện với các polyme tan trong nước để thu được sản phẩm tương đối an toàn để xử lý. Nếu các dung môi hữu cơ, chẳng hạn như ete, được thêm vào, và nếu tương tác khuếch tán của các dung dịch xảy ra, thì một dạng mới sẽ được hình thành, kết tinh âm và thô.
Môi trường có tính axit cho các dạng kém ổn định hơn. Trong quá trình bảo quản lâu dài, tiếp xúc với ánh sáng và nhiệt độ cao, các tinh thể bị phá hủy. Nó không hòa tan trong nước, ít hòa tan trong dung dịch nước của amoni axetat, natri và chì. Nhưng 146 gam azit được hòa tan hoàn toàn trong một trăm gam etanolamin. Trong nước sôi, nó bị phân hủy, dần dần giải phóng axit nitric. Với độ ẩm và carbon dioxide, nó cũng bị phân hủy, lan rộng trên bề mặt. Đây là khi cacbonat và azit chì cơ bản được hình thành.
Tương tác và tính nhạy cảm
Ánh sáng phân hủy nó thành nitơ và chì - cũng có trên bề mặt, và nếu bạn chiếu xạ mạnh, bạn có thể tạo ra một vụ nổ azide mới được đúc và phân hủy ngay lập tức. Azide chì khô không phản ứng với kim loại và ổn định về mặt hóa học.
Tuy nhiên, có nguy cơ xuất hiện trong môi trường ẩm ướt, khi đó hầu như tất cả các azit kim loại đều trở nên nguy hiểm trong các phản ứng của chúng. Giữ chất tạo thành tránh xa đồng và các hợp kim của nó, vì hỗn hợp azit và đồng thậm chí còn có các đặc tính nổ khó dự đoán hơn. Tất cả các phản ứng azide đều độc và bản thân chất này cũng độc.
Nhạy cảm
Azides đẹpchịu nhiệt, chỉ bị phân hủy ở nhiệt độ trên 245 độ C, và hiện tượng chớp cháy xảy ra ở khoảng 330 độ. Độ nhạy tác động rất cao và bất kỳ quá trình sản xuất azit nào cũng đều có hậu quả xấu, bất kể azit khô hay ướt, nó vẫn không bị mất đặc tính nổ, ngay cả khi độ ẩm tích tụ lên đến ba mươi phần trăm trong đó.
Đặc biệt nhạy cảm với ma sát, thậm chí hơn cả fulminat thủy ngân. Nếu bạn xay azide trong cối, nó sẽ phát nổ gần như ngay lập tức. Các biến đổi khác nhau của azit chì phản ứng khác nhau với tác động (nhưng mọi người đều phản ứng!). Vì các tinh thể được bao phủ bởi một lớp màng muối chì, nó có thể không phản ứng với chùm lửa và tia lửa. Nhưng điều này chỉ áp dụng cho những mẫu đã được bảo quản một thời gian và tiếp xúc với khí cacbonic ẩm. Azide mới được sản xuất và tinh khiết về mặt hóa học rất dễ bị ngọn lửa tấn công.
Nổ
Chì azide cực kỳ nguy hiểm vì tính nhạy cảm của nó với ma sát và ứng suất cơ học. Điều này đặc biệt phụ thuộc vào kích thước của tinh thể và phương pháp kết tinh. Kích thước tinh thể lớn hơn nửa milimét là hoàn toàn có thể nổ. Một vụ nổ có thể xảy ra ở mọi giai đoạn của quá trình tổng hợp: sự phân hủy nổ cũng có thể xảy ra ở giai đoạn bão hòa của dung dịch, cả trong quá trình kết tinh và trong quá trình làm khô. Nhiều trường hợp nổ tự phát đã được mô tả ngay cả khi chỉ cần đổ sản phẩm đơn giản.
Các nhà hóa học chuyên nghiệp chắc chắn rằng azide thu được từ axetat chì nguy hiểm hơn nhiều so với azit được tổng hợp từ nitrat. Anh ấy có thể phát nổThuốc nổ cao tốt hơn fulminat thủy ngân vì vùng trước khi nổ của azit hẹp hơn. Ví dụ, điện tích khởi đầu trong nắp kíp nổ làm bằng azit chì nguyên chất là 0,025 gam, hexogen cần 0,02 và thuốc nổ TNT là 0,09 gam.
Sử dụng azit
Việc sử dụng thiết bị khởi tạo vụ nổ này đã được nhân loại thực hiện cách đây không lâu. Chì azide lần đầu tiên được nhà hóa học Curtius thu được vào năm 1891, khi ông thêm dung dịch chì axetat vào dung dịch amoni azit (hoặc natri - hiện chưa rõ). Kể từ đó, azide chì đã được ép thành các nắp kíp nổ (có thể áp dụng tới bảy trăm kilôgam trên một cm vuông). Hơn nữa, rất ít thời gian trôi qua từ khi phát hiện ra đến khi nhận được bằng sáng chế - vào năm 1907, bằng sáng chế đầu tiên đã được nhận. Tuy nhiên, trước năm 1920, chì azide đã gây ra quá nhiều rắc rối cho các nhà sản xuất vì ít được sử dụng trong thực tế.
Độ nhạy của chất này quá cao, và thành phẩm kết tinh tinh khiết lại càng nguy hiểm hơn. Nhưng mười năm sau, các phương pháp xử lý azit đã được phát triển, kết tủa với chất keo hữu cơ bắt đầu được sử dụng, và sau đó bắt đầu sản xuất hàng loạt azit trong công nghiệp, hóa ra ít nguy hiểm hơn và tuy nhiên phù hợp để trang bị cho kíp nổ. Dextrin chì azide đã được sản xuất ở Hoa Kỳ từ năm 1931. Ông đặc biệt ép mạnh chất nổ thủy ngân trong kíp nổ trong Chiến tranh thế giới thứ hai. Fulminat thủy ngân không còn được sử dụng vào cuối thế kỷ XX.
Tính năngứng dụng
Azide chì được sử dụng trong mũ nổ, điện và lửa. Nó thường đi kèm với việc bổ sung THRS - trinitroresorcinate chì, làm tăng tính nhạy cảm với ngọn lửa, cũng như tetrazene, làm tăng khả năng bị chích và va chạm. Đối với chì azide, vỏ thép được ưu tiên hơn, nhưng vỏ nhôm cũng được sử dụng, ít thường xuyên hơn là đồ hộp và đồng.
Vận tốc nổ ổn định khi sử dụng azit chì dextrin được đảm bảo bằng điện tích có chiều dài từ 2,5 mm trở lên, cũng như điện tích dài của azit chì ẩm. Đó là lý do tại sao dextrin chì azide không có tác dụng với các sản phẩm có kích thước nhỏ. Ví dụ, ở Anh có cái gọi là azide dịch vụ trong tiếng Anh, nơi các tinh thể được bao quanh bởi cacbonat chì, chất này chứa 98% Pb (N3)2và không giống như dextrin, chịu nhiệt và chủ động nổ. Tuy nhiên, trong nhiều hoạt động, nó nguy hiểm hơn nhiều.
Sản xuất công nghiệp
Chì azit ở quy mô công nghiệp thu được theo cách tương tự như ở nhà: dung dịch loãng của natri azit và chì axetat (nhưng thường là chì nitrat) được trộn với nhau, sau đó trộn (với sự có mặt của các polyme hòa tan trong nước, dextrin chẳng hạn). Phương pháp này có ưu điểm và nhược điểm. Dextrin hỗ trợ thu được các hạt có kích thước được kiểm soát (nhỏ hơn 0,1 mm) có khả năng chảy tốt và không dễ bị ma sát. Đây đều là những điểm cộng. Những bất lợi bao gồm thực tế là chất thu được theo cách này đã tăng khả năng hút ẩm, vàtính chủ động bị giảm sút. Có những phương pháp trong đó, sau khi hình thành các tinh thể azit dextrin, canxi stearat với lượng 0,25% được thêm vào dung dịch để giảm độ hút ẩm và độ nhạy.
Tại đây chăm sóc thêm và áp dụng liều lượng chính xác. Nếu dung dịch chì nitrat (axetat) với natri azit có nồng độ lớn hơn 10 phần trăm thì rất có thể xảy ra nổ tự phát trong quá trình kết tinh. Và nếu quá trình trộn dừng lại, thì vụ nổ xảy ra hoàn toàn luôn. Trước đây, các nhà hóa học cho rằng các tinh thể hình thành ở dạng β đã phát nổ, phát nổ do ứng suất bên trong. Tuy nhiên, hiện nay, sau nhiều nghiên cứu cẩn thận, rõ ràng là dạng β cũng có thể thu được ở dạng tinh khiết và độ nhạy của nó tương tự như dạng α.
Nguyên nhân nào gây ra vụ nổ
Vào những năm tám mươi của thế kỷ trước, người ta đã xác nhận một cách có thẩm quyền rằng nguyên nhân của các vụ nổ có bản chất là điện: điện tích được phân bố lại trong các lớp của dung dịch và gây ra phản ứng như vậy của chất. Đó là lý do tại sao các polyme hòa tan trong nước được thêm vào và tiến hành trộn liên tục. Điều này giúp ngăn chặn các điện tích cục bộ và do đó ngăn chặn được một vụ nổ tự phát.
Để azide chì kết tủa, thay vì dextrin, người ta thường dùng gelatin ở dạng dung dịch 0,4-0,5%, thêm một ít muối Rochel vào. Sau khi các kết tụ tròn được hình thành, một phần trăm huyền phù của kẽm stearat, hoặc nhôm, hoặc (thường xuyên hơn) là molypden sulfua, phải được đưa vào dung dịch này. Sự hấp phụ xảy ra trên bề mặt của các tinh thể, đóng vai trò như một chất bôi trơn rắn tốt. Phương pháp này làm cho azide chì ít nhạy cảm hơn với ma sát.
Mục đích quân sự
Để chì azide cải thiện tính nhạy cảm với ngọn lửa, xử lý bề mặt tinh thể bằng dung dịch chì nitrat và magie styphnat được sử dụng để tạo màng. Mũ dành cho mục đích quân sự được sản xuất khác nhau. Dextrin và gelatin bị hủy bỏ và việc bổ sung natri carboxymethyl cellulose hoặc polyvinyl alcohol được sử dụng để thay thế. Kết quả là, sản phẩm cuối cùng thu được với lượng chì azide lớn hơn so với phương pháp kết tủa dextrin, 96-98% so với 92%. Ngoài ra, sản phẩm có tính hút ẩm thấp hơn, và khả năng bắt đầu tăng lên đáng kể.
Nếu dung dịch được xả nhanh và không thêm polyme tan trong nước, cái gọi là azit chì dạng keo sẽ được hình thành, có khả năng gây nổ tối đa, nhưng không đủ kỹ thuật tiên tiến - độ chảy kém. Đôi khi nó được sử dụng trong các thiết bị kích nổ điện như một hỗn hợp của dung dịch etyl axetat của nitrocellulose với azit chì dạng keo.
