Hidrazoskābes sāls ir Pb(N3)2, ķīmisks savienojums, ko citādi sauc par svina azīdu. Šai kristāliskajai vielai var būt viena no vismaz divām kristāliskām formām: pirmā forma α ar blīvumu 4,71 grami uz kubikcentimetru, otrā forma β - 4,93. Tā slikti šķīst ūdenī, bet tā ir laba monoetanolamīnā. Mājās, lūdzu, neievērojiet šajā rakstā sniegtos ieteikumus! Svina azīds nav joks, bet gan ļoti jutīga sprāgstviela (sprāgstviela).
Properties
Svina azīds izraisa sprādzienu, jo tā jutība ir ļoti augsta un kritiskais diametrs ir ļoti mazs. To izmanto spridzināšanas vāciņos. Ar to nevar rīkoties bez īpašiem tehniskiem paņēmieniem un īpašām kopšanas prasmēm. Pretējā gadījumā notiek sprādziens, kura siltums tuvojas 1,536 megadžouliem uz kilogramu vai 7,572 megadžouliem uz kubikdecimetru.
Svina azīda gāzes tilpums ir 308 litri uz kilogramu vai 1518 litri uz kvadrātudecimetrs. Tā detonācijas ātrums ir aptuveni 4800 metri sekundē. Azīdi, kuru īpašības izskatās ļoti biedējoši, tiek sintezēti apmaiņas reakcijā starp šķīstošiem sārmu metālu azīdiem un svina sāļu šķīdumiem. Rezultātā veidojas b altas kristāliskas nogulsnes. Tas ir svina azīds.
Saņemt
Reakciju parasti veic, pievienojot glicerīnu, dekstrīnu, želatīnu vai tamlīdzīgus līdzekļus, kas novērš pārāk lielu kristālu veidošanos un samazina detonācijas risku. Mājās nav ieteicams sintezēt svina azīdu pat svētku salūta gatavošanas nolūkos. Lai to iegūtu, nepieciešami īpaši nosacījumi, zināšanas un izpratne par briesmām, kā arī pietiekama ķīmiķa pieredze.
Tomēr tīklā ir diezgan daudz informācijas par šīs bīstamās sprāgstvielas ražošanu. Daudzi interneta lietotāji dalās pieredzē par to, kā mājās iegūt svina azīdu, iekļaujot detalizētu procesa aprakstu un tā soli pa solim ilustrācijas. Dažkārt tekstos ir brīdinājumi par šo bezkrāsaino kristālu vai b altā pulvera izgatavošanas briesmām, taču diez vai tie visus apturēs. Tomēr jums jāatceras, kas ir svina azīds. Dzīvsudraba fulmināts ir mazāk bīstams nekā tā lietošana.
Modifikācijas
Svina azīda kristāliskās modifikācijas kopumā aprakstītas četras, bet praksē visbiežāk tiek iegūta viena no divām. Vai nu tas ir tehnisks b alti pelēks pulveris, vai bezkrāsaini kristāli, kas iegūti, sapludinotnātrija azīda un svina acetāta vai nitrāta šķīdumi. Praksē nogulsnēšana jāveic ar ūdenī šķīstošiem polimēriem, lai iegūtu produktu, ar kuru ir samērā droši rīkoties. Ja pievieno organiskos šķīdinātājus, piemēram, ēteri, kā arī notiek šķīdumu difūzijas mijiedarbība, veidojas jauna forma, kas asi un rupji kristalizējas.
Skābā vide dod mazāk stabilas formas. Ilgstošas uzglabāšanas, gaismas un apkures laikā kristāli tiek iznīcināti. Tas nešķīst ūdenī, nedaudz šķīst amonija acetāta, nātrija un svina ūdens šķīdumā. Bet 146 grami azīda ir lieliski izšķīdināti simts gramos etanolamīna. Verdošā ūdenī tas sadalās, pakāpeniski izdalot slāpekļskābi. Ar mitrumu un oglekļa dioksīdu tas arī sadalās, izplatoties pa virsmu. Šajā laikā veidojas karbonāts un bāziskais svina azīds.
Mijiedarbība un uzņēmība
Gaisma to sadala slāpeklī un svinā - arī virspusē, un, ja pielietojat intensīvu apstarošanu, jūs varat iegūt tikko k altu un nekavējoties sadalošu azīdu eksploziju. Sausais svina azīds nereaģē uz metāliem un ir ķīmiski stabils.
Tomēr pastāv mitras vides parādīšanās draudi, tad gandrīz visi metālu azīdi savās reakcijās kļūst bīstami. Saglabājiet iegūto vielu tālāk no vara un tā sakausējumiem, jo azīdu un vara maisījumam ir vēl neparedzamākas sprādzienbīstamības īpašības. Visas azīdu reakcijas ir toksiskas, un pati viela ir toksiska.
Jūtība
Azides diezgankarstumizturīgs, sadalās tikai temperatūrā virs 245 grādiem pēc Celsija, un uzplaiksnījums notiek aptuveni 330 grādu temperatūrā. Triecienjutība ir ļoti augsta, un jebkura azīdu ražošana ir saistīta ar sliktām sekām, neatkarīgi no tā, vai azīds ir sauss vai mitrs, tas nezaudē savas sprādzienbīstamās īpašības, pat ja tajā uzkrājas līdz trīsdesmit procentiem mitrums.
Īpaši jutīgs pret berzi, pat vairāk nekā dzīvsudraba fulmināts. Ja sasmalcina azīdu javā, tas detonē gandrīz uzreiz. Dažādas svina azīdu modifikācijas uz triecienu reaģē atšķirīgi (bet visi reaģē!). Tā kā kristāli ir pārklāti ar svina sāļu plēvi, tie var nereaģēt uz uguns staru un dzirksteli. Bet tas attiecas tikai uz tiem paraugiem, kas kādu laiku ir glabāti un pakļauti mitra oglekļa dioksīda iedarbībai. Svaigi ražots un ķīmiski tīrs azīds ir ļoti jutīgs pret liesmu iedarbību.
Sprādziens
Svina azīds ir ārkārtīgi bīstams tieši tā jutīguma pret berzi un mehānisko spriegumu dēļ. Tas ir īpaši atkarīgs no kristālu izmēra un kristalizācijas metodes. Kristālu izmēri, kas lielāki par pusmilimetru, ir absolūti sprādzienbīstami. Sprādziens var sekot katrā sintēzes procesa posmā: sprādzienbīstama sadalīšanās ir sagaidāma arī šķīduma piesātinājuma stadijā gan kristalizācijas, gan žūšanas laikā. Ir aprakstīti daudzi spontānu sprādzienu gadījumi, pat vienkārši izlejot produktu.
Profesionāli ķīmiķi ir pārliecināti, ka no svina acetāta iegūtais azīds ir daudz bīstamāks nekā no nitrāta sintezētais azīds. Viņš spēj detonētsprāgstvielas ir daudz labākas nekā dzīvsudraba fulmināts, jo azīda pirmsdetonācijas apgabals ir šaurāks. Piemēram, ierosinošais lādiņš detonatora vāciņā, kas izgatavots no tīra svina azīda, ir 0,025 grami, heksogēnam nepieciešami 0,02 grami, un TNT ir 0,09 grami.
Azīdu izmantošana
Šo sprādzienu ierosinātāju cilvēce ir praktizējusi ne tik sen. Svina azīdu 1891. gadā pirmo reizi ieguva ķīmiķis Kērcijs, pievienojot svina acetāta šķīdumu amonija azīda (vai nātrija – tagad tas nav skaidrs) šķīdumam. Kopš tā laika svina azīds ir iespiests detonatoru vāciņos (tiek uzklāts līdz septiņsimt kilogramiem uz kvadrātcentimetru). Turklāt no atklāšanas līdz patentu iegūšanai pagāja ļoti maz laika – jau 1907. gadā tika saņemts pirmais patents. Tomēr pirms 1920. gada svina azīds ražotājiem radīja pārāk daudz problēmu, lai tas praktiski nebūtu izmantojams.
Šīs vielas jutība ir pārāk augsta, un tīri kristālisks gatavais produkts ir vēl bīstamāks. Bet pēc desmit gadiem tika izstrādātas metodes, kā rīkoties ar azīdiem, sāka izmantot nogulsnēšanu ar organiskajiem koloīdiem, un tad sākās svina azīda rūpnieciskā masveida ražošana, kas izrādījās mazāk bīstams un tomēr piemērots detonatoru aprīkošanai. Dekstrīna svina azīds tiek ražots ASV kopš 1931. gada. Viņš īpaši spēcīgi spieda sprādzienbīstamo dzīvsudrabu detonatoros Otrā pasaules kara laikā. Dzīvsudraba fulmināts tika pārtraukts divdesmitā gadsimta beigās.
Funkcijaspieteikumi
Svina azīdu izmanto trieciena, elektriskās un ugunsdrošības vāciņos. Parasti tam ir pievienots THRS - svina trinitroresorcināts, kas palielina jutību pret liesmu, kā arī tetrazēns, kas palielina jutību pret dūrieniem un triecieniem. Svina azīdam priekšroka dodama tērauda korpusiem, taču tiek izmantoti arī alumīnija korpusi, daudz retāk alvoti un vara.
Stabilu detonācijas ātrumu, ja tiek izmantots dekstrīna svina azīds, garantē 2,5 milimetru vai garāks lādiņš, kā arī garš samitrināta svina azīda lādiņš. Tāpēc dekstrīna svina azīds nedarbojas ar maza izmēra produktiem. Ir, piemēram, Anglijā tā sauktais angļu dienesta azīds, kur kristālus ieskauj svina karbonāts, šī viela satur 98% Pb(N3) 2 un atšķirībā no dekstrīna, karstumizturīgs un proaktīvi sprādzienbīstams. Tomēr daudzās operācijās tas ir daudz bīstamāks.
Rūpnieciskā ražošana
Svina azīdu rūpnieciskā mērogā iegūst tāpat kā mājās: atšķaidītus nātrija azīda un svina acetāta (bet biežāk svina nitrāta) šķīdumus sapludina, pēc tam sajauc (ar ūdenī šķīstošu polimēru klātbūtni), piemēram, dekstrīns). Šai metodei ir priekšrocības un trūkumi. Dekstrīns palīdz iegūt kontrolēta izmēra daļiņas (mazākas par 0,1 milimetru), kurām ir laba plūstamība un kuras nav tik jutīgas pret berzi. Tie visi ir plusi. Trūkumi ietver faktu, ka šādā veidā iegūtajai vielai ir paaugstināta higroskopiskums, uniniciatīva tiek samazināta. Ir metodes, kurās pēc dekstrīna azīda kristālu veidošanās šķīdumam pievieno kalcija stearātu 0,25% daudzumā, lai samazinātu higroskopiskumu un jutību.
Šeit tiek ievērota īpaša piesardzība un tiek piemērotas precīzas devas. Ja svina nitrāta (acetāta) šķīdumos ar nātrija azīdu koncentrācija ir lielāka par desmit procentiem, kristalizācijas laikā ļoti iespējams spontāns sprādziens. Un, ja maisīšana apstājas, sprādziens notiek absolūti vienmēr. Iepriekš ķīmiķi pieņēma, ka izveidotie β formas kristāli eksplodēja, detonējot no iekšējā stresa. Taču tagad pēc daudziem un rūpīgiem pētījumiem ir kļuvis skaidrs, ka formu β var iegūt arī tīrā veidā, un tās jutība ir līdzīga formai α.
Kas izraisa sprādzienu
Pagājušā gadsimta astoņdesmitajos gados autoritatīvi apstiprināja, ka sprādzienu cēloņi ir elektriski: elektriskais lādiņš tiek pārdalīts šķīduma slāņos un provocē šādu vielas reakciju. Tāpēc tiek pievienoti ūdenī šķīstošie polimēri un tiek veikta pastāvīga maisīšana. Tas novērš elektrisko lādiņu lokalizāciju un tādējādi tiek novērsts spontāns sprādziens.
Lai svina azīds izgulsnētos, dekstrīna vietā visbiežāk izmanto želatīnu 0,4-0,5% šķīdumā, pievienojot tam nedaudz Rochel sāls. Pēc noapaļotu aglomerātu veidošanās šajā šķīdumā jāievada viena procenta cinka stearāta vai alumīnija vai (biežāk) molibdēna sulfīda suspensija. Adsorbcija notiek uz kristālu virsmas, kas kalpo kā laba cieta smērviela. Šī metode padara svina azīdu mazāk jutīgu pret berzi.
Militārs mērķis
Lai svina azīds uzlabotu savu liesmu jutību, plēves veidošanai izmanto kristālu virsmas apstrādi ar svina nitrāta un magnija stifnāta šķīdumiem. Cepures militāriem nolūkiem tiek ražotas atšķirīgi. Dekstrīns un želatīns tiek atcelti, un tā vietā tiek pievienots nātrija karboksimetilceluloze vai polivinilspirts. Rezultātā galaprodukts tiek iegūts ar lielāku svina azīda daudzumu nekā ar dekstrīna izgulsnēšanas metodi, 96-98% pret 92%. Turklāt produktam ir mazāka higroskopiskums, un tā ierosināšanas spēja ir ievērojami palielināta.
Ja šķīdumus ātri notecina un nepievieno ūdenī šķīstošos polimērus, veidojas tā sauktais koloidālais svina azīds, kuram ir maksimāla sprādzienbīstamības ierosināšanas spēja, taču tas nav pietiekami attīstīts tehnoloģiski - plūstamība ir slikta.. To dažreiz izmanto elektriskajos detonatoros kā nitrocelulozes etilacetāta šķīduma maisījumu ar koloidālo svina azīdu.
