Το άλας του υδραζοϊκού οξέος είναι το Pb(N3)2, μια χημική ένωση που αλλιώς ονομάζεται αζίδιο του μολύβδου. Αυτή η κρυσταλλική ουσία μπορεί να έχει μία από τις δύο τουλάχιστον κρυσταλλικές μορφές: η πρώτη μορφή α με πυκνότητα 4,71 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό, η δεύτερη μορφή β - 4,93. Διαλύεται ελάχιστα στο νερό, αλλά είναι καλή στη μονοαιθανολαμίνη. Μην ακολουθείτε τις συστάσεις που δίνονται σε αυτό το άρθρο στο σπίτι! Το αζίδιο του μολύβδου δεν είναι ένα αστείο, αλλά ένα εξαιρετικά ευαίσθητο εκρηκτικό (εκρηκτικό).
Ιδιότητες
Το αζίδιο του μολύβδου προκαλεί έκρηξη, επειδή η ευαισθησία του είναι πολύ υψηλή και η κρίσιμη διάμετρος είναι πολύ μικρή. Χρησιμοποιείται σε καπάκια ανατινάξεων. Δεν μπορεί να αντιμετωπιστεί χωρίς ειδικές τεχνικές τεχνικές και ειδικές δεξιότητες φροντίδας. Διαφορετικά, συμβαίνει μια έκρηξη, η θερμότητα της οποίας πλησιάζει τα 1,536 megajoules ανά κιλό ή τα 7,572 megajoules ανά κυβικό δεκατόμετρο.
Το αζίδιο του μολύβδου έχει όγκο αερίου 308 λίτρα ανά κιλό ή 1518 λίτρα ανά τετραγωνικόδέκατο μέτρου. Η ταχύτητα έκρηξής του είναι περίπου 4800 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Τα αζίδια, των οποίων οι ιδιότητες φαίνονται πολύ τρομακτικές, συντίθενται κατά την αντίδραση ανταλλαγής μεταξύ διαλυτών αζιδίων αλκαλιμετάλλων και διαλυμάτων αλάτων μολύβδου. Το αποτέλεσμα είναι ένα λευκό κρυσταλλικό ίζημα. Αυτό είναι αζίδιο μολύβδου.
Λήψη
Η αντίδραση πραγματοποιείται συνήθως με την προσθήκη γλυκερίνης, δεξτρίνης, ζελατίνης ή παρόμοιων, που εμποδίζουν τον σχηματισμό πολύ μεγάλων κρυστάλλων και μειώνουν τον κίνδυνο έκρηξης. Δεν συνιστάται η σύνθεση αζιδίου μολύβδου στο σπίτι, ακόμη και για την κατασκευή εορταστικών πυροτεχνημάτων. Για την απόκτησή του απαιτούνται ειδικές προϋποθέσεις, γνώση και κατανόηση του κινδύνου, καθώς και επαρκής εμπειρία ως χημικός.
Ωστόσο, υπάρχουν πολλές πληροφορίες στο διαδίκτυο σχετικά με την κατασκευή αυτού του επικίνδυνου εκρηκτικού. Πολλοί χρήστες του Διαδικτύου μοιράζονται την εμπειρία τους σχετικά με τον τρόπο λήψης αζιδίου μολύβδου στο σπίτι, συμπεριλαμβανομένης μιας λεπτομερούς περιγραφής της διαδικασίας και των αναλυτικών της απεικονίσεων. Μερικές φορές τα κείμενα περιέχουν προειδοποιήσεις σχετικά με τους κινδύνους από την κατασκευή αυτών των άχρωμων κρυστάλλων ή της λευκής σκόνης, αλλά είναι απίθανο να σταματήσουν τους πάντες. Ωστόσο, πρέπει να θυμάστε τι είναι το αζίδιο του μολύβδου. Ο κεραυνός υδράργυρος είναι λιγότερο επικίνδυνος από τη χρήση του.
Τροποποιήσεις
Οι κρυσταλλικές τροποποιήσεις του αζιδίου του μολύβδου περιγράφονται συνολικά σε τέσσερις, αλλά στην πράξη λαμβάνεται συχνότερα μία από τις δύο. Είτε πρόκειται για μια τεχνική λευκή-γκρι σκόνη, είτε για άχρωμους κρυστάλλους που λαμβάνονται με τη συγχώνευσηδιαλύματα αζιδίου του νατρίου και οξικού ή νιτρικού μολύβδου. Στην πράξη, η καθίζηση πρέπει να πραγματοποιείται με υδατοδιαλυτά πολυμερή προκειμένου να ληφθεί ένα προϊόν που είναι σχετικά ασφαλές στον χειρισμό. Εάν προστεθούν οργανικοί διαλύτες, όπως ο αιθέρας, και επίσης εάν συμβεί αλληλεπίδραση διάχυσης των διαλυμάτων, σχηματίζεται μια νέα μορφή, η οποία κρυσταλλώνεται βελονοειδή και χονδροειδή.
Το όξινο μέσο δίνει λιγότερο σταθερές μορφές. Κατά τη μακροχρόνια αποθήκευση, την έκθεση στο φως και τη θέρμανση, οι κρύσταλλοι καταστρέφονται. Είναι αδιάλυτο στο νερό, ελαφρώς διαλυτό σε υδατικό διάλυμα οξικού αμμωνίου, νατρίου και μολύβδου. Αλλά 146 γραμμάρια αζιδίου διαλύονται τέλεια σε εκατό γραμμάρια αιθανολαμίνης. Σε βραστό νερό, αποσυντίθεται, απελευθερώνοντας σταδιακά νιτρικό οξύ. Με την υγρασία και το διοξείδιο του άνθρακα, επίσης αποσυντίθεται, απλώνεται στην επιφάνεια. Τότε σχηματίζεται το ανθρακικό και το βασικό αζίδιο μολύβδου.
Αλληλεπιδράσεις και ευαισθησία
Το φως το διασπά σε άζωτο και μόλυβδο - επίσης στην επιφάνεια, και εάν εφαρμόσετε έντονη ακτινοβολία, μπορείτε να πάρετε μια έκρηξη αζιδίου που μόλις κόπηκε και αποσυντίθεται αμέσως. Το ξηρό αζίδιο μολύβδου δεν αντιδρά στα μέταλλα και είναι χημικά σταθερό.
Ωστόσο, υπάρχει κίνδυνος εμφάνισης υγρού περιβάλλοντος, τότε σχεδόν όλα τα αζίδια μετάλλων γίνονται επικίνδυνα στις αντιδράσεις τους. Διατηρήστε την ουσία που προκύπτει μακριά από τον χαλκό και τα κράματά του, καθώς το μείγμα αζιδίων και χαλκού έχει ακόμα πιο απρόβλεπτες εκρηκτικές ιδιότητες. Όλες οι αντιδράσεις αζιδίου είναι τοξικές και η ίδια η ουσία είναι τοξική.
Ευαισθησία
Οι αζίτες όμορφοιανθεκτικό στη θερμότητα, αποσυντίθεται μόνο σε θερμοκρασίες πάνω από 245 βαθμούς Κελσίου και η λάμψη εμφανίζεται στους 330 βαθμούς περίπου. Η ευαισθησία στην κρούση είναι πολύ υψηλή και οποιαδήποτε παραγωγή αζιδίων είναι γεμάτη με κακές συνέπειες, ανεξάρτητα από το αν το αζίδιο είναι ξηρό ή υγρό, δεν χάνει τις εκρηκτικές του ιδιότητες, ακόμη και αν συσσωρευτεί υγρασία έως και τριάντα τοις εκατό σε αυτό.
Ιδιαίτερα ευαίσθητο στην τριβή, ακόμη περισσότερο από τον κεραυνό υδραργύρου. Εάν αλέσετε το αζίδιο σε ένα γουδί, εκρήγνυται σχεδόν αμέσως. Διαφορετικές τροποποιήσεις αζιδίων μολύβδου αντιδρούν διαφορετικά στην κρούση (αλλά όλοι αντιδρούν!). Δεδομένου ότι οι κρύσταλλοι καλύπτονται με μια μεμβράνη αλάτων μολύβδου, μπορεί να μην αντιδράσει σε μια δέσμη φωτιάς και έναν σπινθήρα. Αλλά αυτό ισχύει μόνο για εκείνα τα δείγματα που έχουν αποθηκευτεί για κάποιο χρονικό διάστημα και έχουν εκτεθεί σε υγρό διοξείδιο του άνθρακα. Το πρόσφατα παραγόμενο και χημικά καθαρό αζίδιο είναι πολύ ευαίσθητο στην προσβολή φλόγας.
Έκρηξη
Το αζίδιο του μολύβδου είναι εξαιρετικά επικίνδυνο ακριβώς λόγω της ευαισθησίας του στην τριβή και τη μηχανική καταπόνηση. Αυτό εξαρτάται ιδιαίτερα από το μέγεθος των κρυστάλλων και από τη μέθοδο κρυστάλλωσης. Μεγέθη κρυστάλλων μεγαλύτερα από μισό χιλιοστό είναι απολύτως εκρηκτικά. Μπορεί να ακολουθήσει έκρηξη σε κάθε στάδιο της διαδικασίας σύνθεσης: εκρηκτική αποσύνθεση μπορεί επίσης να αναμένεται στο στάδιο κορεσμού του διαλύματος, τόσο κατά την κρυστάλλωση όσο και κατά την ξήρανση. Πολλές περιπτώσεις αυθόρμητων εκρήξεων έχουν περιγραφεί ακόμη και με απλή έκχυση του προϊόντος.
Οι επαγγελματίες χημικοί είναι σίγουροι ότι το αζίδιο που λαμβάνεται από τον οξικό μόλυβδο είναι πολύ πιο επικίνδυνο από αυτό που συντίθεται από το νιτρικό. Είναι σε θέση να εκραγείΤα ισχυρά εκρηκτικά είναι πολύ καλύτερα από τον κεραυνό υδραργύρου, επειδή η περιοχή πριν από την έκρηξη του αζιδίου είναι στενότερη. Για παράδειγμα, το φορτίο εκκίνησης σε ένα καπάκι πυροκροτητή από καθαρό αζίδιο μολύβδου είναι 0,025 γραμμάρια, το εξογόνο χρειάζεται 0,02 και το TNT είναι 0,09 γραμμάρια.
Χρήση αζιδίων
Η χρήση αυτού του εμπνευστή των εκρήξεων έχει εξασκηθεί από την ανθρωπότητα όχι πολύ καιρό πριν. Το αζίδιο του μολύβδου ελήφθη για πρώτη φορά το 1891 από τον χημικό Curtius, όταν πρόσθεσε ένα διάλυμα οξικού μολύβδου σε ένα διάλυμα αζιδίου του αμμωνίου (ή νατρίου - τώρα δεν είναι διαυγές). Έκτοτε, το αζίδιο του μολύβδου συμπιέζεται σε πώματα πυροκροτητών (εφαρμόζονται έως και επτακόσια κιλά ανά τετραγωνικό εκατοστό). Επιπλέον, πέρασε πολύ λίγος χρόνος από την ανακάλυψη έως την απόκτηση διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας - ήδη το 1907 ελήφθη το πρώτο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας. Πριν από το 1920, ωστόσο, το αζίδιο του μολύβδου προκαλούσε πάρα πολλά προβλήματα στους κατασκευαστές για να είναι ελάχιστη πρακτική χρήση.
Η ευαισθησία αυτής της ουσίας είναι πολύ υψηλή και το καθαρό κρυσταλλικό τελικό προϊόν είναι ακόμη πιο επικίνδυνο. Αλλά δέκα χρόνια αργότερα, αναπτύχθηκαν μέθοδοι χειρισμού αζιδίων, άρχισε να χρησιμοποιείται η καθίζηση με οργανικά κολλοειδή και στη συνέχεια άρχισε η βιομηχανική μαζική παραγωγή αζιδίου μολύβδου, η οποία αποδείχθηκε λιγότερο επικίνδυνη και ωστόσο κατάλληλη για τον εξοπλισμό πυροκροτητών. Το αζίδιο του μολύβδου δεξτρίνης παράγεται στις ΗΠΑ από το 1931. Πίεσε ιδιαίτερα έντονα τον εκρηκτικό υδράργυρο στους πυροκροτητές κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου. Ο κεραυνός υδράργυρος έπεσε σε αχρηστία στα τέλη του εικοστού αιώνα.
Δυνατότητεςεφαρμογές
Το αζίδιο μολύβδου χρησιμοποιείται σε καπάκια ηλεκτροσόκ, ηλεκτρικής και πυροβολής. Συνήθως συνοδεύεται από την προσθήκη THRS - τρινιτρορεζορκινικού μολύβδου, που αυξάνει την ευαισθησία στη φλόγα, καθώς και τετραζένιου, που αυξάνει την ευαισθησία στο τσίμπημα και την κρούση. Για το αζίδιο του μολύβδου, προτιμώνται οι θήκες από χάλυβα, αλλά χρησιμοποιούνται και θήκες από αλουμίνιο, πολύ λιγότερο συχνά επικασσιτερωμένες και χαλκού.
Μια σταθερή ταχύτητα έκρηξης όπου χρησιμοποιείται αζίδιο μολύβδου δεξτρίνης είναι εγγυημένη με φόρτιση μήκους 2,5 χιλιοστών ή περισσότερο, καθώς και με μεγάλη φόρτιση υγρασμένου αζιδίου μολύβδου. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το αζίδιο του μολύβδου δεξτρίνης δεν λειτουργεί με προϊόντα μικρού μεγέθους. Υπάρχει, για παράδειγμα, στην Αγγλία το λεγόμενο αγγλικό σέρβις αζίδιο, όπου οι κρύσταλλοι περιβάλλονται από ανθρακικό μόλυβδο, αυτή η ουσία περιέχει 98% Pb(N3) 2 και σε αντίθεση με τη δεξτρίνη, ανθεκτική στη θερμότητα και προληπτικά εκρηκτική. Ωστόσο, σε πολλές επεμβάσεις είναι πολύ πιο επικίνδυνο.
Βιομηχανική παραγωγή
Το αζίδιο του μολύβδου σε βιομηχανική κλίμακα λαμβάνεται με τον ίδιο τρόπο όπως στο σπίτι: αραιά διαλύματα αζιδίου του νατρίου και οξικού μολύβδου (αλλά πιο συχνά νιτρικού μολύβδου) συγχωνεύονται και αναμειγνύονται (με την παρουσία υδατοδιαλυτών πολυμερών, δεξτρίνη για παράδειγμα). Αυτή η μέθοδος έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Η δεξτρίνη βοηθά στη λήψη σωματιδίων ελεγχόμενου μεγέθους (λιγότερο από 0,1 χιλιοστά) που έχουν καλή ρευστότητα και δεν είναι τόσο ευαίσθητα στην τριβή. Όλα αυτά είναι συν. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν το γεγονός ότι η ουσία που λαμβάνεται με αυτόν τον τρόπο έχει αυξημένη υγροσκοπικότητα καιμειώνεται η πρωτοβουλία. Υπάρχουν μέθοδοι κατά τις οποίες, μετά τον σχηματισμό κρυστάλλων αζιδίου της δεξτρίνης, προστίθεται στο διάλυμα στεατικό ασβέστιο σε ποσότητα 0,25% για μείωση της υγροσκοπικότητας και της ευαισθησίας.
Εδώ δίνεται ιδιαίτερη προσοχή και εφαρμόζονται ακριβείς δόσεις. Εάν τα διαλύματα νιτρικού μολύβδου (οξικού) με αζίδιο του νατρίου έχουν συγκέντρωση μεγαλύτερη από δέκα τοις εκατό, είναι πολύ πιθανή μια αυθόρμητη έκρηξη κατά την κρυστάλλωση. Και αν σταματήσει η ανάμειξη, η έκρηξη συμβαίνει απολύτως πάντα. Προηγουμένως, οι χημικοί υπέθεταν ότι οι σχηματιζόμενοι κρύσταλλοι της β μορφής εξερράγησαν, εκρηκτικά από εσωτερική πίεση. Ωστόσο, τώρα, μετά από πολλές και προσεκτικές μελέτες, έχει γίνει σαφές ότι η μορφή β μπορεί να ληφθεί και στην καθαρή της μορφή και η ευαισθησία της είναι παρόμοια με τη μορφή α.
Τι προκαλεί την έκρηξη
Στη δεκαετία του ογδόντα του περασμένου αιώνα επιβεβαιώθηκε έγκυρα ότι τα αίτια των εκρήξεων είναι ηλεκτρικού χαρακτήρα: το ηλεκτρικό φορτίο ανακατανέμεται στα στρώματα του διαλύματος και προκαλεί μια τέτοια αντίδραση της ουσίας. Γι' αυτό προστίθενται υδατοδιαλυτά πολυμερή και πραγματοποιείται συνεχής ανάμιξη. Αυτό αποτρέπει τον εντοπισμό των ηλεκτρικών φορτίων και επομένως αποτρέπεται μια αυθόρμητη έκρηξη.
Για να κατακρημνιστεί το αζίδιο του μολύβδου, αντί για δεξτρίνη, η ζελατίνη χρησιμοποιείται συχνότερα σε διάλυμα 0,4-0,5%, προσθέτοντας λίγο αλάτι Rochel σε αυτήν. Αφού σχηματιστούν στρογγυλεμένα συσσωματώματα, ένα εναιώρημα ενός τοις εκατό στεατικού ψευδαργύρου, ή αργιλίου, ή (συχνότερα) θειούχου μολυβδαινίου, πρέπει να εισαχθεί σε αυτό το διάλυμα. Η προσρόφηση γίνεται στην επιφάνεια των κρυστάλλων, η οποία χρησιμεύει ως καλό στερεό λιπαντικό. Αυτή η μέθοδος καθιστά το αζίδιο του μολύβδου λιγότερο ευαίσθητο στην τριβή.
Στρατιωτικός σκοπός
Για να βελτιώσει το αζίδιο του μολύβδου την ευαισθησία του στη φλόγα, χρησιμοποιείται επιφανειακή επεξεργασία κρυστάλλων με διαλύματα νιτρικού μολύβδου και στυφνικού μαγνησίου για να σχηματιστεί μια μεμβράνη. Τα καπάκια για στρατιωτικούς σκοπούς παράγονται διαφορετικά. Η δεξτρίνη και η ζελατίνη ακυρώνονται και αντ' αυτού χρησιμοποιείται η προσθήκη νατριούχου καρβοξυμεθυλοκυτταρίνης ή πολυβινυλικής αλκοόλης. Ως αποτέλεσμα, το τελικό προϊόν λαμβάνεται με μεγαλύτερη ποσότητα αζιδίου μολύβδου από ό,τι με τη μέθοδο καθίζησης δεξτρίνης, 96-98% έναντι 92%. Επιπλέον, το προϊόν έχει μικρότερη υγροσκοπικότητα και η ικανότητα εκκίνησης είναι πολύ αυξημένη.
Εάν τα διαλύματα στραγγιστούν γρήγορα και δεν προστεθούν υδατοδιαλυτά πολυμερή, σχηματίζεται το λεγόμενο κολλοειδές αζίδιο μολύβδου, το οποίο έχει μέγιστη ικανότητα εκρήξεως, αλλά δεν είναι αρκετά προηγμένο τεχνολογικά - η ρευστότητα είναι κακή. Μερικές φορές χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικούς πυροκροτητές ως μείγμα διαλύματος οξικού αιθυλεστέρα νιτροκυτταρίνης με κολλοειδές αζίδιο μολύβδου.
