La sal del ácido hidrazoico es Pb(N3)2, un compuesto químico también llamado azida de plomo. Esta sustancia cristalina puede tener una de al menos dos formas cristalinas: la primera forma α con una densidad de 4,71 gramos por centímetro cúbico, la segunda forma β - 4,93 Se disuelve mal en agua, pero es bueno en monoetanolamina. ¡Por favor, no siga las recomendaciones dadas en este artículo en casa! La azida de plomo no es una broma, sino un explosivo muy sensible (explosivo).
Propiedades
La azida de plomo inicia una explosión porque su sensibilidad es muy alta y el diámetro crítico es muy pequeño. Se utiliza en detonadores. No se puede manejar sin técnicas técnicas especiales y habilidades de cuidado especiales. De lo contrario, se produce una explosión cuyo calor se aproxima a 1,536 megajulios por kilogramo, o 7,572 megajulios por decímetro cúbico.
La azida de plomo tiene un volumen de gas de 308 litros por kilogramo o 1518 litros por cuadradodecímetro. Su velocidad de detonación es de aproximadamente 4800 metros por segundo. Las azidas, cuyas propiedades parecen muy intimidantes, se sintetizan durante la reacción de intercambio entre las azidas de metales alcalinos solubles y las soluciones de sales de plomo. El resultado es un precipitado cristalino blanco. Esto es azida de plomo.
Recibir
La reacción suele llevarse a cabo con la adición de glicerina, dextrina, gelatina o similares, que evitan la formación de cristales demasiado grandes y reducen el riesgo de detonación. No se recomienda sintetizar azida de plomo en casa, ni siquiera con el propósito de hacer fuegos artificiales festivos. Para obtenerlo se requieren condiciones especiales, conocimiento y comprensión del peligro, así como suficiente experiencia como químico.
Sin embargo, hay bastante información en la red sobre la fabricación de este peligroso explosivo. Muchos usuarios de Internet comparten su experiencia sobre cómo obtener azida de plomo en el hogar, incluida una descripción detallada del proceso y sus ilustraciones paso a paso. A veces, los textos contienen advertencias sobre los peligros de hacer estos cristales incoloros o polvo blanco, pero es poco probable que detengan a todos. Sin embargo, debe recordar qué es la azida de plomo. El fulminato de mercurio es menos peligroso que su uso.
Modificaciones
Las modificaciones cristalinas de la azida de plomo se describen en total cuatro, pero en la práctica se obtiene con más frecuencia una de las dos. O bien se trata de un polvo técnico blanco-grisáceo, o de cristales incoloros obtenidos mediante la fusiónsoluciones de azida de sodio y acetato o nitrato de plomo. En la práctica, la precipitación debe realizarse con polímeros solubles en agua para obtener un producto que sea relativamente seguro de manipular. Si se añaden disolventes orgánicos, como el éter, y también si se produce una interacción de difusión de las soluciones, se forma una nueva forma que cristaliza de forma acicular y gruesa.
El medio ácido da formas menos estables. Durante el almacenamiento a largo plazo, la exposición a la luz y al calor, los cristales se destruyen. Es insoluble en agua, ligeramente soluble en una solución acuosa de acetato de amonio, sodio y plomo. Pero 146 gramos de azida se disuelven perfectamente en cien gramos de etanolamina. En agua hirviendo se descompone liberando gradualmente ácido nítrico. Con la humedad y el dióxido de carbono, también se descompone, extendiéndose por la superficie. Aquí es cuando se forman el carbonato y la azida básica de plomo.
Interacciones y susceptibilidad
La luz lo descompone en nitrógeno y plomo, también en la superficie, y si aplica una irradiación intensa, puede obtener una explosión de azida recién acuñada y que se descompone inmediatamente. La azida de plomo seca no reacciona con los metales y es químicamente estable.
Sin embargo, existe el peligro de que aparezca un ambiente húmedo, entonces casi todas las azidas metálicas se vuelven peligrosas en sus reacciones. Mantenga la sustancia resultante alejada del cobre y sus aleaciones, ya que la mezcla de azidas y cobre tiene propiedades explosivas aún más impredecibles. Todas las reacciones de azida son tóxicas y la sustancia misma es tóxica.
Sensibilidad
Azidas bonitasresistente al calor, se descompone solo a temperaturas superiores a 245 grados centígrados, y el flash se produce a unos 330 grados. La sensibilidad al impacto es muy alta, y cualquier producción de azidas está plagada de malas consecuencias, independientemente de si la azida está seca o húmeda, no pierde sus propiedades explosivas, incluso si la humedad se acumula hasta en un treinta por ciento.
Especialmente sensible a la fricción, incluso más que el fulminato de mercurio. Si muele azida en un mortero, detona casi inmediatamente. Las diferentes modificaciones de las azidas de plomo reaccionan de manera diferente al impacto (¡pero todos reaccionan!). Dado que los cristales están cubiertos con una película de sales de plomo, es posible que no reaccione ante un rayo de fuego y una chispa. Pero esto se aplica solo a aquellas muestras que se han almacenado durante algún tiempo y se han expuesto a dióxido de carbono húmedo. La azida recién producida y químicamente pura es muy susceptible al ataque de las llamas.
Explosión
La azida de plomo es extremadamente peligrosa precisamente por su sensibilidad a la fricción y al estrés mecánico. Esto depende especialmente del tamaño de los cristales y del método de cristalización. Los tamaños de cristal de más de medio milímetro son absolutamente explosivos. Puede seguir una explosión en cada etapa del proceso de síntesis: también se puede esperar una descomposición explosiva en la etapa de saturación de la solución, tanto durante la cristalización como durante el secado. Se han descrito muchos casos de explosiones espontáneas incluso con un simple vertido del producto.
Los químicos profesionales están seguros de que la azida obtenida a partir del acetato de plomo es mucho más peligrosa que la sintetizada a partir del nitrato. Él es capaz de detonarlos explosivos de gran potencia son mucho mejores que el fulminato de mercurio porque la región previa a la detonación de la azida es más estrecha. Por ejemplo, la carga iniciadora en una tapa detonadora hecha de azida de plomo pura es de 0,025 gramos, el hexógeno necesita 0,02 y el TNT es de 0,09 gramos.
Uso de azidas
El uso de este iniciador de explosiones ha sido practicado por la humanidad no hace mucho tiempo. La azida de plomo se obtuvo por primera vez en 1891 por el químico Curtius, cuando agregó una solución de acetato de plomo a una solución de azida de amonio (o sodio, ahora no está claro). Desde entonces, la azida de plomo se ha prensado en las tapas de los detonadores (se aplican hasta setecientos kilogramos por centímetro cuadrado). Además, pasó muy poco tiempo desde el descubrimiento hasta la obtención de patentes: ya en 1907 se recibió la primera patente. Sin embargo, antes de 1920, la azida de plomo causaba demasiados problemas a los fabricantes como para ser de poca utilidad práctica.
La sensibilidad de esta sustancia es demasiado alta, y el producto final cristalino puro es aún más peligroso. Pero diez años más tarde se desarrollaron métodos para el manejo de azidas, se empezó a utilizar la precipitación con coloides orgánicos y luego se inició la producción industrial en masa de azida de plomo, que resultó ser menos peligrosa y sin embargo apta para equipar detonadores. La azida de plomo dextrina se produce en los EE. UU. desde 1931. Presionó con especial fuerza el mercurio explosivo en los detonadores durante la Segunda Guerra Mundial. El fulminato de mercurio cayó en desuso a finales del siglo XX.
Característicasaplicaciones
La azida de plomo se utiliza en detonadores de choque, eléctricos y contra incendios. Por lo general, viene con la adición de THRS, trinitrorresorcinato de plomo, que aumenta la susceptibilidad a las llamas, así como tetrazeno, que aumenta la susceptibilidad a pinchazos e impactos. Para la azida de plomo, se prefieren las cajas de acero, pero también se utilizan cajas de aluminio, con mucha menos frecuencia estañadas y de cobre.
Una carga de 2,5 milímetros o más de longitud, así como una carga larga de azida de plomo humedecida, garantiza una velocidad de detonación estable cuando se utiliza azida de plomo dextrina. Es por eso que la azida de plomo dextrina no funciona con productos de tamaño pequeño. Existe, por ejemplo, en Inglaterra la denominada azida de servicio inglesa, donde los cristales están rodeados de carbonato de plomo, esta sustancia contiene un 98% de Pb(N3) 2 ya diferencia de la dextrina, resistente al calor y proactivamente explosivo. Sin embargo, en muchas operaciones es mucho más peligroso.
Producción industrial
La azida de plomo a escala industrial se obtiene de la misma manera que en el hogar: las soluciones diluidas de azida de sodio y acetato de plomo (pero más a menudo nitrato de plomo) se combinan y luego se mezclan (con la presencia de polímeros solubles en agua, dextrina por ejemplo). Este método tiene ventajas y desventajas. La dextrina ayuda a obtener partículas de un tamaño controlado (menos de 0,1 milímetros) que tienen buena fluidez y no son tan susceptibles a la fricción. Estas son todas las ventajas. Las desventajas incluyen el hecho de que la sustancia obtenida de esta manera tiene mayor higroscopicidad, yse reduce la iniciativa. Existen métodos en los que, después de la formación de cristales de azida de dextrina, se añade a la solución estearato de calcio en una cantidad del 0,25 % para reducir la higroscopicidad y la sensibilidad.
Aquí se tiene mucho cuidado y se aplican las dosis exactas. Si las soluciones de nitrato de plomo (acetato) con azida de sodio tienen una concentración superior al diez por ciento, es muy posible que se produzca una explosión espontánea durante la cristalización. Y si la mezcla se detiene, la explosión ocurre absolutamente siempre. Previamente, los químicos asumieron que los cristales formados de la forma β explotaron, detonando por tensión interna. Sin embargo, ahora, después de muchos y cuidadosos estudios, ha quedado claro que la forma β también se puede obtener en su forma pura, y su sensibilidad es similar a la forma α.
Qué causa la explosión
En los años ochenta del siglo pasado se confirmó con autoridad que las causas de las explosiones son de naturaleza eléctrica: la carga eléctrica se redistribuye en las capas de la solución y provoca tal reacción de la sustancia. Es por eso que se agregan polímeros solubles en agua y se realiza una mezcla constante. Esto evita que las cargas eléctricas se localicen y, por lo tanto, se evita una explosión espontánea.
Para que la azida de plomo precipite, en lugar de dextrina, la gelatina se usa con mayor frecuencia en una solución de 0.4-0.5%, agregándole un poco de sal de Rochel. Después de que se forman los aglomerados redondeados, se debe introducir en esta solución una suspensión al uno por ciento de estearato de zinc, aluminio o (más a menudo) sulfuro de molibdeno. La adsorción se produce en la superficie de los cristales, que sirve como un buen lubricante sólido. Este método hace que la azida de plomo sea menos sensible a la fricción.
Propósito militar
Para que la azida de plomo mejore su susceptibilidad a las llamas, se usa el tratamiento superficial de los cristales con soluciones de nitrato de plomo y estifnato de magnesio para formar una película. Las gorras para fines militares se producen de manera diferente. Se anulan la dextrina y la gelatina, y en su lugar se utiliza la adición de carboximetilcelulosa sódica o alcohol polivinílico. Como resultado, el producto final se obtiene con una mayor cantidad de azida de plomo que con el método de precipitación con dextrina, 96-98% versus 92%. Además, el producto tiene menos higroscopicidad y la capacidad de iniciación aumenta considerablemente.
Si las soluciones se drenan rápidamente y no se agregan polímeros solubles en agua, se forma la llamada azida de plomo coloidal, que tiene una capacidad máxima para iniciar explosiones, pero no es lo suficientemente avanzada tecnológicamente: la fluidez es deficiente. A veces se utiliza en detonadores eléctricos como una mezcla de una solución de acetato de etilo de nitrocelulosa con azida de plomo coloidal.
