Qurğuşun azid: təsviri, hazırlanması, reaksiyaları. Azidlərin istifadəsi

Mündəricat:

Qurğuşun azid: təsviri, hazırlanması, reaksiyaları. Azidlərin istifadəsi
Qurğuşun azid: təsviri, hazırlanması, reaksiyaları. Azidlərin istifadəsi
Anonim

Hidrazoy turşusunun duzu Pb(N3)2, başqa cür qurğuşun azid adlanan kimyəvi birləşmədir. Bu kristal maddə ən azı iki kristal formadan birinə malik ola bilər: birinci forma α sıxlığı kub santimetrə 4,71 qram, ikinci forma β - 4,93. Suda zəif həll olunur, lakin monoetanolamində yaxşıdır. Zəhmət olmasa evdə bu məqalədə verilən tövsiyələrə əməl etməyin! Qurğuşun azid zarafat deyil, yüksək həssas partlayıcıdır (partlayıcı).

Şəkil
Şəkil

Xüsusiyyətlər

Qurğuşun azidi partlayışa səbəb olur, çünki onun həssaslığı çox yüksəkdir və kritik diametri çox kiçikdir. Partlayış qapaqlarında istifadə olunur. Xüsusi texniki üsullar və xüsusi qayğı bacarıqları olmadan idarə edilə bilməz. Əks halda, istiliyi kiloqrama 1,536 meqacoula və ya kub desimetrə 7,572 meqajoula yaxınlaşan partlayış baş verir.

Qurğuşun azidin hər kiloqramda 308 litr və ya kvadrat başına 1518 litr qaz həcmi vardesimetr. Onun partlama sürəti saniyədə təxminən 4800 metrdir. Xassələri çox qorxulu görünən azidlər, həll olunan qələvi metal azidləri ilə qurğuşun duzlarının məhlulları arasında mübadilə reaksiyası zamanı sintez olunur. Nəticə ağ kristal çöküntüdür. Bu, qurğuşun aziddir.

Alın

Reaksiya adətən çox böyük kristalların əmələ gəlməsinin qarşısını alan və partlama riskini azaldan qliserin, dekstrin, jelatin və ya bu kimi maddələrin əlavə edilməsi ilə həyata keçirilir. Qurğuşun azidini evdə, hətta bayram atəşfəşanlığı etmək üçün sintez etmək tövsiyə edilmir. Onu əldə etmək üçün xüsusi şərtlər, təhlükə haqqında bilik və anlayış, habelə kimyaçı kimi kifayət qədər təcrübə tələb olunur.

Lakin şəbəkədə bu təhlükəli partlayıcının istehsalı ilə bağlı kifayət qədər məlumat var. Bir çox İnternet istifadəçiləri, prosesin ətraflı təsviri və onun addım-addım təsvirləri daxil olmaqla, evdə qurğuşun azidi necə əldə etmək barədə təcrübələrini bölüşürlər. Bəzən mətnlərdə bu rəngsiz kristalların və ya ağ tozların hazırlanmasının təhlükələri ilə bağlı xəbərdarlıqlar olur, lakin onların hamını dayandırması çətin olur. Bununla belə, qurğuşun azidin nə olduğunu xatırlamaq lazımdır. Merkuri fulminatı onun istifadəsindən daha az təhlükəlidir.

Şəkil
Şəkil

Modifikasiyalar

Qurğuşun azidin kristal modifikasiyaları cəmi dörddə təsvir edilmişdir, lakin praktikada ən çox ikisindən biri əldə edilir. Ya texniki ağ-boz tozdur, ya da birləşərək əldə edilən rəngsiz kristallardırnatrium azid və qurğuşun asetat və ya nitratın məhlulları. Təcrübədə, emal etmək üçün nisbətən təhlükəsiz olan məhsul əldə etmək üçün yağıntı suda həll olunan polimerlərlə aparılmalıdır. Üzvi həlledicilər, məsələn, efir əlavə edilərsə, həmçinin məhlulların diffuziya qarşılıqlı təsiri baş verərsə, acikulyar və qaba kristallaşan yeni forma əmələ gəlir.

Asidik mühit daha az stabil formalar verir. Uzunmüddətli saxlama, işığa məruz qalma və qızdırma zamanı kristallar məhv olur. Suda həll olunmur, ammonium asetat, natrium və qurğuşunun sulu məhlulunda az həll olunur. Amma 146 qram azid yüz qram etanolamində mükəmməl həll olunur. Qaynar suda parçalanır, tədricən azot turşusunu buraxır. Rütubət və karbon qazı ilə o da parçalanır, səthə yayılır. Bu zaman karbonat və əsas qurğuşun azid əmələ gəlir.

Şəkil
Şəkil

Qarşılıqlı təsirlər və həssaslıq

İşıq onu azot və qurğuşuna parçalayır - həm də səthdə və intensiv şüalanma tətbiq etsəniz, yeni zərb edilmiş və dərhal parçalanan azidin partlamasını əldə edə bilərsiniz. Quru qurğuşun azid metallara reaksiya vermir və kimyəvi cəhətdən sabitdir.

Lakin rütubətli mühit təhlükəsi var, o zaman demək olar ki, bütün metal azidlər reaksiyalarında təhlükəli olur. Yaranan maddəni mis və onun ərintilərindən uzaq tutun, çünki azidlərin və misin qarışığı daha da gözlənilməz partlayıcı xüsusiyyətlərə malikdir. Bütün azid reaksiyaları zəhərlidir və maddənin özü zəhərlidir.

Həssaslıq

Azides gozelistiliyədavamlıdır, yalnız 245 dərəcədən yuxarı temperaturda parçalanır və flaş təxminən 330 dərəcədə baş verir. Zərbə həssaslığı çox yüksəkdir və azidlərin istənilən istehsalı pis nəticələrlə doludur, azidin quru və ya yaş olmasından asılı olmayaraq, tərkibində rütubət otuz faizə qədər yığılsa belə, partlayıcı xüsusiyyətlərini itirmir.

Sürtünməyə xüsusilə həssasdır, hətta civə fulminatından da çox. Əgər azidi minaatanla üyüdsəniz, o, demək olar ki, dərhal partlayır. Qurğuşun azidlərinin müxtəlif modifikasiyaları təsirə fərqli reaksiya verir (lakin hər kəs reaksiya verir!). Kristallar qurğuşun duzlarının bir filmi ilə örtüldüyündən, o, alov şüasına və qığılcımlara reaksiya verməyə bilər. Ancaq bu, yalnız bir müddət saxlanılan və nəm karbon qazına məruz qalan nümunələrə aiddir. Təzə istehsal edilmiş və kimyəvi cəhətdən təmiz azid alov hücumuna çox həssasdır.

Şəkil
Şəkil

Partlayış

Qurğuşun azid sürtünməyə və mexaniki gərginliyə qarşı həssaslığına görə son dərəcə təhlükəlidir. Bu, xüsusilə kristalların ölçüsündən və kristallaşma üsulundan asılıdır. Yarım millimetrdən böyük kristal ölçüləri tamamilə partlayıcıdır. Sintez prosesinin hər bir mərhələsində partlayış baş verə bilər: həm kristallaşma zamanı, həm də qurutma zamanı məhlulun doyma mərhələsində partlayıcı parçalanma da gözlənilə bilər. Bir çox kortəbii partlayışlar hətta məhsulun sadə bir şəkildə tökülməsi ilə təsvir edilmişdir.

Peşəkar kimyaçılar əmindirlər ki, qurğuşun asetatdan alınan azid nitratdan sintez ediləndən qat-qat təhlükəlidir. O, partlamağa qadirdiryüksək partlayıcı maddələr civə fulminatından daha yaxşıdır, çünki azidin partlamadan əvvəlki bölgəsi daha dardır. Məsələn, təmiz qurğuşun azidindən hazırlanmış detonator qapağında başlanğıc yükü 0,025 qram, heksogen üçün 0,02, TNT isə 0,09 qramdır.

Azidlərin istifadəsi

Partlayışların bu təşəbbüskarından istifadə bəşəriyyət tərəfindən çox keçməmiş tətbiq edilmişdir. Qurğuşun azidi ilk dəfə 1891-ci ildə kimyaçı Kurtius tərəfindən ammonium azid (və ya natrium - indi aydın deyil) məhluluna qurğuşun asetat məhlulu əlavə edərkən əldə edilmişdir. O vaxtdan bəri, qurğuşun azid detonator qapaqlarına basılır (kvadrat santimetrə yeddi yüz kiloqrama qədər tətbiq olunur). Üstəlik, kəşfdən patentlərin alınmasına qədər çox az vaxt keçdi - artıq 1907-ci ildə ilk patent alındı. 1920-ci ildən əvvəl isə qurğuşun azid istehsalçıların praktiki istifadəsinin az olması üçün çox problem yaradırdı.

Bu maddənin həssaslığı çox yüksəkdir və təmiz kristal hazır məhsul daha da təhlükəlidir. Lakin on il sonra azidlərlə işləmə üsulları işlənib hazırlandı, üzvi kolloidlərlə yağıntıdan istifadə edilməyə başlandı və sonra qurğuşun azidin sənaye kütləvi istehsalına başlandı, bu daha az təhlükəli oldu və buna baxmayaraq detonatorları təchiz etmək üçün əlverişli oldu. Dekstrin qurğuşun azid 1931-ci ildən ABŞ-da istehsal olunur. O, xüsusilə İkinci Dünya Müharibəsi zamanı detonatorlarda partlayıcı civəni güclü şəkildə sıxırdı. Merkuri fulminatı iyirminci əsrin sonunda istifadədən çıxdı.

Şəkil
Şəkil

Xüsusiyyətlərtətbiqlər

Qurğuşun azid şok, elektrik və yanğın söndürmə qapaqlarında istifadə olunur. O, adətən THRS-in əlavə edilməsi ilə gəlir - alova qarşı həssaslığı artıran qurğuşun trinitroresorcinate, eləcə də prick və təsirə qarşı həssaslığı artıran tetrazen. Qurğuşun azid üçün polad qutulara üstünlük verilir, lakin alüminium qutular da istifadə olunur, daha az qalaylanmış və mis.

Dekstrin qurğuşun azidin istifadə edildiyi sabit partlama sürətinə uzunluğu 2,5 millimetr və ya daha çox yük, eləcə də nəmlənmiş qurğuşun azidin uzun yüklənməsi təmin edilir. Buna görə dekstrin qurğuşun azid kiçik ölçülü məhsullarla işləmir. Məsələn, İngiltərədə kristalların qurğuşun karbonatla əhatə olunduğu sözdə ingilis xidməti azid var, bu maddənin tərkibində 98% Pb(N3) 2 və dekstrindən fərqli olaraq istiliyədavamlı və aktiv partlayıcıdır. Bununla belə, bir çox əməliyyatlarda bu, daha təhlükəlidir.

Sənaye istehsalı

Qurğuşun azidi sənaye miqyasında evdə olduğu kimi alınır: natrium azid və qurğuşun asetatın seyreltilmiş məhlulları (lakin daha çox qurğuşun nitrat) birləşdirilir, sonra qarışdırılır (suda həll olunan polimerlərin iştirakı ilə)., məsələn, dekstrin). Bu metodun üstünlükləri və mənfi cəhətləri var. Dekstrin yaxşı axıcılığa malik olan və sürtünməyə o qədər də həssas olmayan idarə olunan ölçüdə (0,1 millimetrdən az) hissəciklərin alınmasına kömək edir. Bütün bunlar müsbət cəhətlərdir. Dezavantajlar, bu şəkildə əldə edilən maddənin higroskopikliyini artırdığını və daxildirtəşəbbüs azalır. Dekstrin azid kristallarının əmələ gəlməsindən sonra hiqroskopikliyi və həssaslığı az altmaq üçün məhlula 0,25% miqdarında kalsium stearat əlavə edildiyi üsullar var.

Burada əlavə qayğı göstərilir və dəqiq dozalar tətbiq edilir. Qurğuşun nitratının (asetatın) natrium azid ilə məhlullarının konsentrasiyası on faizdən çox olarsa, kristallaşma zamanı spontan partlayış çox mümkündür. Və qarışdırma dayanarsa, partlayış tamamilə həmişə baş verir. Əvvəllər kimyaçılar β formasının əmələ gələn kristallarının daxili gərginlikdən partlayaraq partladığını güman edirdilər. Lakin indi, çoxlu və diqqətli araşdırmalardan sonra məlum oldu ki, β formasını saf formada da almaq olar və onun həssaslığı α formasına bənzəyir.

Şəkil
Şəkil

Partlaya səbəb nədir

Keçən əsrin səksəninci illərində partlayışların səbəblərinin elektrik xarakterli olduğu etibarlı şəkildə təsdiqləndi: elektrik yükü məhlulun təbəqələrində yenidən paylanır və maddənin belə reaksiyasına səbəb olur. Buna görə də suda həll olunan polimerlər əlavə edilir və daimi qarışdırma aparılır. Bu, elektrik yüklərinin lokallaşdırılmasının qarşısını alır və buna görə də spontan partlayışın qarşısı alınır.

Qurğuşun azidin çökməsi üçün dekstrin əvəzinə jelatin ən çox 0,4-0,5% məhlulda istifadə edilir, ona bir az Rochel duzu əlavə edilir. Dairəvi aglomeratlar əmələ gəldikdən sonra bu məhlula sink stearatın və ya alüminiumun və ya (daha tez-tez) molibden sulfidinin bir faiz süspansiyonu daxil edilməlidir. Adsorbsiya kristalların səthində baş verir ki, bu da yaxşı bərk sürtkü kimi xidmət edir. Bu üsul qurğuşun azidini sürtünməyə daha az həssas edir.

Şəkil
Şəkil

Hərbi məqsəd

Qurğuşun azidin alova qarşı həssaslığını yaxşılaşdırmaq üçün bir film yaratmaq üçün qurğuşun nitrat və maqnezium stifnat məhlulları ilə kristalların səthi işlənməsindən istifadə olunur. Hərbi məqsədlər üçün qapaqlar fərqli istehsal olunur. Dekstrin və jelatin ləğv edilir və onların əvəzinə karboksimetil selülozun və ya polivinil spirtinin natrium duzunun əlavəsi istifadə olunur. Nəticədə, son məhsul dekstrin çökdürmə üsulu ilə müqayisədə daha çox miqdarda qurğuşun azidlə əldə edilir, 92% -ə qarşı 96-98%. Bundan əlavə, məhsul daha az hiqroskopiyaya malikdir və başlanğıc qabiliyyəti əhəmiyyətli dərəcədə artır.

Əgər məhlullar tez boşaldılırsa və suda həll olunan polimerlər əlavə olunmazsa, maksimum partlayışa başlamaq qabiliyyətinə malik, lakin texnoloji cəhətdən kifayət qədər inkişaf etməmiş kolloid qurğuşun azid adlanan maddə əmələ gəlir - axıcılıq zəifdir.. O, bəzən elektrik detonatorlarında nitroselülozun etil asetat məhlulunun kolloid qurğuşun azidlə qarışığı kimi istifadə olunur.

Tövsiyə: