A hidrazoesav sója Pb(N3)2, egy kémiai vegyület, amelyet egyébként ólom-azidnak neveznek. Ennek a kristályos anyagnak legalább két kristályformája lehet: az első α-forma sűrűsége 4,71 gramm/köbcentiméter, a második forma β-4,93. Vízben rosszul oldódik, de monoetanol-aminban jó. Kérjük, otthon ne kövesse a cikkben található ajánlásokat! Az ólom-azid nem vicc, hanem rendkívül érzékeny robbanóanyag (robbanóanyag).
Tulajdonságok
Az ólom-azid robbanást indít el, mert nagyon nagy az érzékenysége, és nagyon kicsi a kritikus átmérője. Robbantósapkákban használják. Speciális technikai technikák és speciális gondozási ismeretek nélkül nem kezelhető. Ellenkező esetben robbanás következik be, amelynek hője megközelíti az 1,536 megajoule-t kilogrammonként vagy a 7,572 megajoule-t köbdeciméterenként.
Az ólom-azid gáztérfogata 308 liter/kg vagy 1518 liter/négyzetdeciméter. Detonációs sebessége hozzávetőleg 4800 méter másodpercenként. Azidok, amelyek tulajdonságai nagyon félelmetesnek tűnnek, az oldható alkálifém-azidok és az ólomsók oldatai közötti cserereakció során szintetizálódnak. Az eredmény egy fehér kristályos csapadék. Ez ólom-azid.
Fogadás
A reakciót általában glicerin, dextrin, zselatin vagy hasonlók hozzáadásával hajtják végre, amelyek megakadályozzák a túl nagy kristályok képződését és csökkentik a detonáció kockázatát. Az ólom-azidot nem ajánlott otthon szintetizálni, még ünnepi tűzijáték készítés céljából sem. Megszerzéséhez speciális feltételek, a veszély ismerete és megértése, valamint elegendő vegyészi tapasztalat szükséges.
A neten azonban elég sok információ található ennek a veszélyes robbanóanyagnak a gyártásával kapcsolatban. Sok internetfelhasználó megosztja tapasztalatait az ólom-azid otthoni beszerzésével kapcsolatban, beleértve a folyamat részletes leírását és annak lépésről lépésre történő illusztrációit. Néha a szövegek figyelmeztetéseket tartalmaznak ezeknek a színtelen kristályoknak vagy fehér poroknak a készítésének veszélyeire, de nem valószínű, hogy mindenkit megállítanak. Azonban emlékeznie kell arra, hogy mi az ólom-azid. A higany-fulminát kevésbé veszélyes, mint a használata.
Módosítások
Az ólom-azid kristályos módosításait összesen négyen írják le, de a gyakorlatban a kettő közül az egyiket leggyakrabban kapják meg. Vagy technikai fehér-szürke por, vagy összeolvasztással kapott színtelen kristályoknátrium-azid és ólom-acetát vagy nitrát oldatai. A gyakorlatban a kicsapást vízoldható polimerekkel kell végrehajtani, hogy viszonylag biztonságosan kezelhető terméket kapjunk. Ha szerves oldószereket, például étert adunk hozzá, és az oldatok diffúziós kölcsönhatása is létrejön, új forma képződik, amely élesen és durván kristályosodik.
A savas közeg kevésbé stabil formákat ad. A hosszú távú tárolás, a fény és a melegítés során a kristályok megsemmisülnek. Vízben nem oldódik, ammónium-acetát, nátrium és ólom vizes oldatában kevéssé oldódik. De 146 gramm azid tökéletesen feloldódik száz gramm etanol-aminban. Forrásban lévő vízben lebomlik, és fokozatosan salétromsavat szabadít fel. Nedvesség és szén-dioxid hatására le is bomlik, szétterül a felszínen. Ekkor képződik karbonát és bázikus ólom-azid.
Kölcsönhatások és érzékenység
A fény nitrogénre és ólomra bontja - a felületen is, és ha intenzív besugárzást alkalmazunk, akkor az újonnan vert és azonnal lebomló azid robbanásszerű mennyiségét kaphatja. A száraz ólom-azid nem reagál fémekkel és kémiailag stabil.
Fennáll azonban a párás környezet megjelenésének veszélye, ekkor szinte minden fém-azid veszélyessé válik reakciójában. A keletkező anyagot tartsa távol a réztől és ötvözeteitől, mivel az azidok és réz keveréke még kiszámíthatatlanabb robbanásveszélyes tulajdonságokkal rendelkezik. Minden azid reakció mérgező, és maga az anyag is mérgező.
Érzékenység
Azidák csinosakhőálló, csak 245 Celsius fok feletti hőmérsékleten bomlik le, és a villanás körülbelül 330 fokon történik. Az ütésérzékenység nagyon magas, és minden azidok előállítása rossz következményekkel jár, függetlenül attól, hogy az azid száraz vagy nedves, akkor sem veszíti el robbanásveszélyes tulajdonságait, ha a nedvesség akár harminc százalékig is felhalmozódik benne.
Különösen érzékeny a súrlódásra, még jobban, mint a higanyfulminátra. Ha az azidot mozsárban őröljük, az szinte azonnal felrobban. Az ólom-azidok különböző módosításai eltérően reagálnak az ütközésre (de mindenki reagál!). Mivel a kristályokat ólomsó film borítja, előfordulhat, hogy nem reagál a tűzsugárra és a szikrára. De ez csak azokra a mintákra vonatkozik, amelyeket egy ideig tároltak és nedves szén-dioxidnak voltak kitéve. A frissen előállított és vegytiszta azid nagyon érzékeny a lángtámadásra.
Robbanás
Az ólom-azid éppen a súrlódásra és a mechanikai igénybevételre való érzékenysége miatt rendkívül veszélyes. Ez különösen a kristályok méretétől és a kristályosítás módjától függ. A fél milliméternél nagyobb kristályméretek abszolút robbanásveszélyesek. A szintézis folyamatának minden szakaszában robbanás következhet: az oldat telítési szakaszában is robbanásszerű bomlás várható, mind a kristályosodás, mind a szárítás során. Számos spontán robbanást írtak le már a termék egyszerű kiöntésével is.
A professzionális vegyészek biztosak abban, hogy az ólom-acetátból nyert azid sokkal veszélyesebb, mint a nitrátból szintetizált azid. Képes robbantania nagy erejű robbanóanyagok sokkal jobbak, mint a higany-fulminát, mivel az azid detonáció előtti tartománya szűkebb. Például a tiszta ólom-azidból készült detonátorsapkában az indító töltés 0,025 gramm, a hexogénnek 0,02 gramm, a TNT-nek pedig 0,09 gramm.
Azidok használata
Ezt a robbanás-indítót nem is olyan régen az emberiség gyakorolta. Az ólom-azidot először 1891-ben szerezte Curtius vegyész, amikor ólom-acetát-oldatot adott ammónium-azid (vagy nátrium - most nem világos) oldatához. Azóta ólom-azidot préselnek a detonátorsapkákba (négyzetcentiméterenként legfeljebb hétszáz kilogrammot alkalmaznak). Ráadásul nagyon kevés idő telt el a felfedezéstől a szabadalmak megszerzéséig - már 1907-ben megkapták az első szabadalmat. 1920 előtt azonban az ólom-azid túl sok problémát okozott a gyártóknak ahhoz, hogy kevés gyakorlati haszna legyen.
Ennek az anyagnak az érzékenysége túl magas, és a tiszta kristályos késztermék még veszélyesebb. De tíz évvel később kidolgozták az azidok kezelésének módszereit, elkezdték alkalmazni a szerves kolloidokkal történő kicsapást, majd megkezdődött az ólom-azid ipari tömeggyártása, amely kevésbé veszélyesnek bizonyult, de alkalmas detonátorok felszerelésére. A dextrin ólom-azidot 1931 óta gyártják az Egyesült Államokban. Különösen erősen nyomta a robbanó higanyt a detonátorokban a második világháború idején. A higany-fulminát a huszadik század végén használaton kívül került.
Jellemzőkalkalmazások
Az ólom-azidot lökés-, elektromos és tűzoltó kupakokban használják. Általában THRS - ólom-trinitrorezorcinát - hozzáadásával érkezik, amely növeli a lángérzékenységet, valamint tetrazolt, amely növeli a szúrási és ütési érzékenységet. Ólom-azidhoz előnyben részesítik az acéltokokat, de alkalmaznak alumínium tokot is, sokkal ritkábban ónozott és réz tokot.
A stabil robbanási sebességet dextrin ólom-azid alkalmazása esetén legalább 2,5 milliméteres töltet, valamint a nedvesített ólom-azid hosszú töltet garantálja. Ezért a dextrin ólom-azid nem működik kis méretű termékekkel. Van például Angliában az úgynevezett angol szerviz-azid, ahol a kristályokat ólomkarbonát veszi körül, ez az anyag 98% Pb(N3) 2 és a dextrintől eltérően hőálló és proaktívan robbanásveszélyes. Sok műveletnél azonban sokkal veszélyesebb.
Ipari termelés
Az ólom-azidot ipari méretekben ugyanúgy állítják elő, mint otthon: a nátrium-azid és az ólom-acetát híg oldatát (de gyakrabban ólom-nitrátot) összeöntjük, majd összekeverjük (vízoldható polimerek jelenlétében)., például dextrin). Ennek a módszernek vannak előnyei és hátrányai. A dextrin segít szabályozott méretű (0,1 milliméternél kisebb) részecskék előállításában, amelyek jó folyóképességgel rendelkeznek, és nem annyira érzékenyek a súrlódásra. Ezek mind pluszok. A hátrányok közé tartozik, hogy az így nyert anyag fokozott higroszkópossággal rendelkezik, illcsökken a kezdeményezőkészség. Vannak olyan módszerek, amelyeknél dextrin-azid kristályok képződése után 0,25%-os kalcium-sztearátot adnak az oldathoz a higroszkóposság és az érzékenység csökkentése érdekében.
Itt fokozott gondossággal járunk el, és pontos adagokat alkalmazunk. Ha az ólom-nitrát (acetát) nátrium-azidos oldatának koncentrációja meghaladja a tíz százalékot, a kristályosodás során spontán robbanás lehetséges. És ha a keveredés leáll, a robbanás abszolút mindig bekövetkezik. Korábban a kémikusok azt feltételezték, hogy a β formájú kristályok felrobbantak, és a belső feszültség hatására felrobbantak. Mostanra azonban sok és alapos tanulmányozás után világossá vált, hogy a β formát tiszta formában is megkaphatjuk, és érzékenysége hasonló az α alakhoz.
Mi okozza a robbanást
A múlt század nyolcvanas éveiben hitelesen megerősítették, hogy a robbanások okai elektromos természetűek: az elektromos töltés újraeloszlik az oldat rétegeiben, és az anyag ilyen reakcióját váltja ki. Ezért adnak hozzá vízoldható polimereket, és állandó keverést végeznek. Ez megakadályozza az elektromos töltések lokalizálását, és így elkerülhető a spontán robbanás.
Az ólom-azid kiválása érdekében a dextrin helyett leggyakrabban zselatint használnak 0,4-0,5%-os oldatban, kevés Rochel-sóval hozzáadva. A lekerekített agglomerátumok képződése után ebbe az oldatba egy százalékos cink-sztearát vagy alumínium, vagy (gyakrabban) molibdén-szulfid szuszpenziót kell adagolni. Adszorpció történik a kristályok felületén, ami jó szilárd kenőanyagként szolgál. Ezzel a módszerrel az ólom-azid kevésbé érzékeny a súrlódásra.
Katonai célú
Annak érdekében, hogy az ólom-azid javítsa lángérzékenységét, a kristályokat ólom-nitrát- és magnézium-stifnát-oldatokkal kezelik filmréteg kialakítására. A katonai célú sapkákat másképp állítják elő. A dextrint és a zselatint töröljük, helyette nátrium-karboxi-metil-cellulózt vagy polivinil-alkoholt adunk hozzá. Ennek eredményeként a végterméket nagyobb mennyiségű ólom-aziddal kapjuk, mint a dextrin kicsapásos módszerrel, 96-98% versus 92%. Ezen túlmenően a terméknek kisebb a higroszkópossága, és az iniciáló képessége jelentősen megnő.
Ha az oldatokat gyorsan lecsepegtetjük, és nem adunk hozzá vízben oldódó polimereket, akkor az úgynevezett kolloid ólomazid keletkezik, amely maximális robbanásindító képességgel rendelkezik, de technológiailag nem elég fejlett - rossz a folyóképessége. Néha elektromos detonátorokban használják nitrocellulóz etil-acetátos oldatának és kolloid ólom-azidnak a keverékeként.
