Pliiasiid: kirjeldus, valmistamine, reaktsioonid. Asiidide kasutamine

Sisukord:

Pliiasiid: kirjeldus, valmistamine, reaktsioonid. Asiidide kasutamine
Pliiasiid: kirjeldus, valmistamine, reaktsioonid. Asiidide kasutamine
Anonim

Hüdrasoehappe sool on Pb(N3)2, keemiline ühend, mida muidu nimetatakse pliasiidiks. Sellel kristallilisel ainel võib olla üks vähem alt kahest kristallilisest vormist: esimene vorm α tihedusega 4,71 grammi kuupsentimeetri kohta, teine vorm β - 4,93. See lahustub vees halvasti, kuid on hea monoetanoolamiinis. Palun ärge järgige kodus selles artiklis antud soovitusi! Pliiasiid ei ole nali, vaid ülitundlik lõhkeaine (lõhkeaine).

Pilt
Pilt

Atribuudid

Pliiasiid käivitab plahvatuse, kuna selle tundlikkus on väga kõrge ja kriitiline läbimõõt on väga väike. Seda kasutatakse lõhkamiskorkides. Seda ei saa käsitleda ilma spetsiaalsete tehniliste võtete ja eriliste hooldusoskusteta. Vastasel juhul toimub plahvatus, mille kuumus läheneb 1,536 megadžaulile kilogrammi kohta või 7,572 megadžaulile kuupdetsimeetri kohta.

Pliiasiidi gaasimaht on 308 liitrit kilogrammi kohta või 1518 liitrit ruutmeetri kohtadetsimeeter. Selle detonatsioonikiirus on ligikaudu 4800 meetrit sekundis. Asiide, mille omadused näevad välja väga hirmutavad, sünteesitakse lahustuvate leelismetalliasiidide ja pliisoolade lahuste vahetusreaktsiooni käigus. Tulemuseks on valge kristalne sade. See on pliiasiid.

Võta vastu

Reaktsioon viiakse tavaliselt läbi glütseriini, dekstriini, želatiini vms lisamisega, mis takistavad liiga suurte kristallide teket ja vähendavad detonatsiooniohtu. Pliasiidi ei soovitata kodus sünteesida isegi piduliku ilutulestiku tegemise eesmärgil. Selle saamiseks on vajalikud eritingimused, ohu tundmine ja mõistmine, samuti piisav kogemus keemikuna.

Samas on võrgus üsna palju teavet selle ohtliku lõhkeaine valmistamise kohta. Paljud Interneti-kasutajad jagavad oma kogemusi pliasiidi kodus hankimise kohta, sealhulgas protsessi üksikasjalikku kirjeldust ja selle samm-sammult illustratsioone. Mõnikord sisaldavad tekstid hoiatusi nende värvitute kristallide või valge pulbri valmistamise ohtude kohta, kuid tõenäoliselt ei peata need kõiki. Siiski peate meeles pidama, mis on pliiasiid. Elavhõbeda fulminaat on vähem ohtlik kui selle kasutamine.

Pilt
Pilt

Muudatused

Piiasiidi kristallilisi modifikatsioone kirjeldatakse kokku neljas, kuid praktikas saadakse kõige sagedamini üks kahest. See on kas tehniline valge-hall pulber või sulatamisel saadud värvitu kristallidnaatriumasiidi ja pliatsetaadi või nitraadi lahused. Praktikas tuleb sadestamine läbi viia vees lahustuvate polümeeridega, et saada suhteliselt ohutu käsitsetav toode. Orgaaniliste lahustite, näiteks eetri lisamisel ja ka lahuste difusioonilise vastasmõju korral moodustub uus vorm, mis kristalliseerub terav alt ja jämed alt.

Happeline sööde annab vähem stabiilsed vormid. Pikaajalisel säilitamisel, valguse käes ja kuumutamisel kristallid hävivad. See ei lahustu vees, lahustub kergelt ammooniumatsetaadi, naatriumi ja plii vesilahuses. Kuid 146 grammi asiidi lahustub suurepäraselt sajas grammis etanoolamiinis. Keevas vees see laguneb, vabastades järk-järgult lämmastikhapet. Niiskuse ja süsihappegaasiga see ka laguneb, levides üle pinna. Sel ajal moodustuvad karbonaat ja aluseline pliiasiid.

Pilt
Pilt

Koosmõjud ja vastuvõtlikkus

Valgus lagundab selle lämmastikuks ja pliiks – ka pinnal ning intensiivse kiiritamise korral võib saada plahvatusliku äsja vermitud ja kohe laguneva asiidi. Kuiv pliiasiid ei reageeri metallidele ja on keemiliselt stabiilne.

Samas on oht, et tekib niiske keskkond, siis muutuvad peaaegu kõik metalliasiidid oma reaktsioonides ohtlikuks. Hoidke saadud aine vasest ja selle sulamitest eemal, kuna asiidide ja vase segul on veelgi ettearvamatumad plahvatusomadused. Kõik asiidireaktsioonid on mürgised ja aine ise on mürgine.

Tundlikkus

Ilusad asiididkuumuskindel, laguneb ainult temperatuuril üle 245 kraadi Celsiuse järgi ja sähvatus toimub umbes 330 kraadi juures. Löögitundlikkus on väga kõrge ja mis tahes asiidide tootmisel on halbu tagajärgi, hoolimata sellest, kas asiid on kuiv või märg, ei kaota see plahvatusohtlikke omadusi isegi siis, kui sellesse koguneb kuni kolmkümmend protsenti niiskust.

Eriti tundlik hõõrdumise suhtes, isegi rohkem kui elavhõbeda fulminaat. Kui jahvata asiidi uhmris, plahvatab see peaaegu kohe. Pliasiidide erinevad modifikatsioonid reageerivad löökidele erinev alt (aga kõik reageerivad!). Kuna kristallid on kaetud pliisoolade kilega, ei pruugi see tulekiirele ja sädemele reageerida. Kuid see kehtib ainult nende proovide kohta, mida on mõnda aega hoitud ja niiske süsinikdioksiidiga kokku puutunud. Värskelt toodetud ja keemiliselt puhas asiid on väga vastuvõtlik leegile.

Pilt
Pilt

Plahvatus

Pliiasiid on äärmiselt ohtlik just selle tundlikkuse tõttu hõõrdumise ja mehaanilise pinge suhtes. See sõltub eriti kristallide suurusest ja kristalliseerimismeetodist. Üle poole millimeetri suurused kristallid on täiesti plahvatusohtlikud. Plahvatus võib järgneda sünteesiprotsessi igas etapis: plahvatusohtlikku lagunemist võib oodata ka lahuse küllastumise staadiumis nii kristalliseerumisel kui ka kuivamisel. Paljusid spontaansete plahvatuste juhtumeid on kirjeldatud isegi toote lihtsal valamisel.

Professionaalsed keemikud on kindlad, et pliatsetaadist saadav asiid on palju ohtlikum kui nitraadist sünteesitav asi. Ta on võimeline plahvatamabrisantlõhkeained on palju paremad kui elavhõbefulminaat, kuna asiidi detonatsioonieelne piirkond on kitsam. Näiteks puhtast pliiasiidist valmistatud detonaatori korgi initsiatiivlaeng on 0,025 grammi, heksogeen vajab 0,02 ja TNT on 0,09 grammi.

Asiidide kasutamine

Inimkond on seda plahvatuse initsiaatorit kasutanud mitte nii kaua aega tagasi. Pliasiidi sai esmakordselt 1891. aastal keemik Curtius, kui ta lisas ammooniumasiidi (või naatriumi - nüüd pole selge) lahusele pliatsetaadi lahust. Sellest ajast alates on pliasiidi pressitud detonaatorikorkidesse (ruutsentimeetri kohta rakendatakse kuni seitsesada kilogrammi). Pealegi kulus avastamisest patentide saamiseni väga vähe aega – juba 1907. aastal saadi esimene patent. Enne 1920. aastat tekitas pliiasiid aga tootjatele liiga palju probleeme, et sellest polnud praktilist kasu.

Selle aine tundlikkus on liiga kõrge ja puhas kristalliline valmistoode on veelgi ohtlikum. Kuid kümme aastat hiljem töötati välja asiidide käitlemise meetodid, hakati kasutama orgaaniliste kolloididega sadestamist ja seejärel algas pliasiidi tööstuslik masstootmine, mis osutus vähem ohtlikuks ja siiski sobilikuks detonaatorite varustamiseks. Dekstriinpliasiidi on USA-s toodetud alates 1931. aastast. Eriti tugev alt surus ta plahvatusohtlikku elavhõbedat detonaatorites Teise maailmasõja ajal. Elavhõbeda fulminaat jäi kasutusest kahekümnenda sajandi lõpus.

Pilt
Pilt

Omadusedrakendused

Pliasiidi kasutatakse põrutus-, elektri- ja tuletõrjekorkides. Tavaliselt kaasneb sellega THRS - plii trinitroresortsinaat, mis suurendab vastuvõtlikkust leegi suhtes, samuti tetraseeni, mis suurendab vastuvõtlikkust torkimise ja löökide suhtes. Pliasiidi puhul eelistatakse terasest korpuseid, kuid kasutatakse ka alumiiniumist korpuseid, palju harvemini tinatatud ja vasest.

Stabiilse detonatsioonikiiruse, kui kasutatakse dekstriin-pliasiidi, tagab 2,5-millimeetrise või pikema laeng, samuti niisutatud pliasiidi pikk laeng. Seetõttu ei tööta dekstriin pliiasiid väikeste toodetega. Inglismaal on näiteks nn inglise teenindusasiid, kus kristallid on ümbritsetud pliikarbonaadiga, see aine sisaldab 98% Pb(N3) 2 ja erinev alt dekstriinist on kuumakindel ja ennetav alt plahvatusohtlik. Paljude operatsioonide puhul on see aga palju ohtlikum.

Tööstuslik tootmine

Tööstuslikus mastaabis pliasiidi saadakse samamoodi nagu kodus: naatriumasiidi ja pliatsetaadi (kuid sagedamini plii nitraadi) lahjendatud lahused liidetakse, seejärel segatakse (koos vees lahustuvate polümeeridega, näiteks dekstriin). Sellel meetodil on eelised ja puudused. Dekstriin aitab saada kontrollitud suurusega (alla 0,1 millimeetri) osakesi, millel on hea voolavus ja mis ei ole nii vastuvõtlikud hõõrdumisele. Need kõik on plussid. Puuduste hulka kuulub asjaolu, et sel viisil saadud ainel on suurenenud hügroskoopsus jainitsiatiiv väheneb. On meetodeid, mille puhul pärast dekstriinasiidi kristallide moodustumist lisatakse lahusele hügroskoopsuse ja tundlikkuse vähendamiseks k altsiumstearaati koguses 0,25%.

Siin ollakse eriti ettevaatlik ja rakendatakse täpseid annuseid. Kui plii nitraadi (atsetaadi) lahustes naatriumasiidiga on kontsentratsioon üle kümne protsendi, on kristalliseerumisel vägagi võimalik spontaanne plahvatus. Ja kui segamine peatub, toimub plahvatus absoluutselt alati. Varem eeldasid keemikud, et moodustunud β-vormi kristallid plahvatasid, detoneerides sisemise pinge tõttu. Nüüd on aga pärast paljusid ja hoolikaid uuringuid selgeks saanud, et vormi β võib saada ka puhtal kujul ning selle tundlikkus on sarnane vormiga α.

Pilt
Pilt

Mis põhjustab plahvatuse

Eelmise sajandi kaheksakümnendatel kinnitati autoriteetselt, et plahvatuste põhjused on oma olemuselt elektrilised: elektrilaeng jaotub lahuse kihtides ümber ja kutsub esile aine sellise reaktsiooni. Seetõttu lisatakse vees lahustuvaid polümeere ja viiakse läbi pidev segamine. See hoiab ära elektrilaengute lokaliseerimise ja seega välditakse spontaanset plahvatust.

Pliasiidi sadestumiseks kasutatakse dekstriini asemel kõige sagedamini želatiini 0,4-0,5% lahuses, lisades sellele veidi Rocheli soola. Pärast ümarate aglomeraatide moodustumist tuleb sellesse lahusesse lisada üheprotsendiline tsinkstearaadi või alumiiniumi või (sagedamini) molübdeensulfiidi suspensioon. Adsorptsioon toimub kristallide pinnal, mis toimib hea tahke määrdeainena. See meetod muudab pliasiidi hõõrdumise suhtes vähem tundlikuks.

Pilt
Pilt

Sõjaline eesmärk

Piiasiidi leegitundlikkuse parandamiseks kasutatakse kile moodustamiseks kristallide pinnatöötlust plii-nitraadi ja magneesiumstüfnaadi lahustega. Militaarotstarbelisi korke toodetakse erinev alt. Dekstriin ja želatiin tühistatakse ning selle asemel kasutatakse naatriumkarboksümetüültselluloosi või polüvinüülalkoholi lisamist. Selle tulemusel saadakse lõpptoode suurema koguse pliasiidiga kui dekstriini sadestamise meetodil, 96-98% versus 92%. Lisaks on tootel väiksem hügroskoopsus ja initsieerimisvõime on oluliselt suurenenud.

Kui lahused kurnata kiiresti ja vees lahustuvaid polümeere ei lisata, tekib nn kolloidne pliiasiid, millel on maksimaalne plahvatusinitsiatiiv, kuid mis pole tehnoloogiliselt piisav alt arenenud - voolavus on halb.. Mõnikord kasutatakse seda elektridetonaatorites nitrotselluloosi etüülatsetaadi lahuse ja kolloidse pliiasiidi seguna.

Soovitan: