Das Salz der Hydrazoesäure ist Pb(N3)2, eine chemische Verbindung, die auch Bleiazid genannt wird. Diese kristalline Substanz kann eine von mindestens zwei kristallinen Formen haben: die erste Form α mit einer Dichte von 4,71 Gramm pro Kubikzentimeter, die zweite Form β - 4,93. Sie löst sich schlecht in Wasser, aber gut in Monoethanolamin. Bitte befolgen Sie die Empfehlungen in diesem Artikel nicht zu Hause! Bleiazid ist kein Witz, sondern ein hochempfindlicher Sprengstoff (Sprengstoff).
Eigenschaften
Bleiazid löst eine Explosion aus, da seine Empfindlichkeit sehr hoch und der kritische Durchmesser sehr klein ist. Es wird in Sprengkapseln verwendet. Ohne spezielle technische Techniken und besondere Sorgf alt kann es nicht gehandhabt werden. Andernfalls kommt es zu einer Explosion, deren Wärme sich 1,536 Megajoule pro Kilogramm oder 7,572 Megajoule pro Kubikdezimeter nähert.
Bleiazid hat ein Gasvolumen von 308 Liter pro Kilogramm oder 1518 Liter pro QuadratDezimeter. Seine Detonationsgeschwindigkeit beträgt etwa 4800 Meter pro Sekunde. Azide, deren Eigenschaften sehr einschüchternd aussehen, werden während der Austauschreaktion zwischen löslichen Alkalimetallaziden und Lösungen von Bleisalzen synthetisiert. Das Ergebnis ist ein weißer kristalliner Niederschlag. Das ist Bleiazid.
Empfangen
Die Reaktion wird üblicherweise unter Zugabe von Glycerin, Dextrin, Gelatine oder dergleichen durchgeführt, die die Bildung zu großer Kristalle verhindern und die Detonationsgefahr verringern. Es wird nicht empfohlen, Bleiazid zu Hause zu synthetisieren, auch nicht zum Zwecke der Herstellung von festlichen Feuerwerken. Zur Erlangung sind besondere Voraussetzungen, Kenntnis und Verständnis der Gefahr sowie ausreichende Erfahrung als Chemiker erforderlich.
Im Netz gibt es jedoch eine Menge Informationen über die Herstellung dieses gefährlichen Sprengstoffs. Viele Internetnutzer teilen ihre Erfahrungen darüber, wie man Bleiazid zu Hause bekommt, einschließlich einer detaillierten Beschreibung des Prozesses und seiner Schritt-für-Schritt-Illustrationen. Manchmal enth alten die Texte Warnungen vor den Gefahren bei der Herstellung dieser farblosen Kristalle oder des weißen Pulvers, aber es ist unwahrscheinlich, dass sie alle davon abh alten. Sie müssen sich jedoch daran erinnern, was Bleiazid ist. Quecksilberfulminat ist weniger gefährlich als seine Verwendung.
Änderungen
Kristalline Modifikationen von Bleiazid werden insgesamt vier beschrieben, aber in der Praxis wird am häufigsten eine der beiden erh alten. Entweder handelt es sich um ein technisches weiß-graues Pulver oder um farblose Kristalle, die durch Verschmelzen gewonnen werdenLösungen von Natriumazid und Bleiacetat oder -nitrat. In der Praxis muss bei wasserlöslichen Polymeren eine Fällung durchgeführt werden, um ein relativ sicher zu handhabendes Produkt zu erh alten. Bei Zugabe von organischen Lösungsmitteln wie Äther, aber auch bei Diffusionswechselwirkung von Lösungen entsteht eine neue Form, die nadelförmig und grob kristallisiert.
Saure Medien ergeben weniger stabile Formen. Bei längerer Lagerung, Lichteinwirkung und Erwärmung werden die Kristalle zerstört. Es ist unlöslich in Wasser, leicht löslich in einer wässrigen Lösung von Ammoniumacetat, Natrium und Blei. Aber 146 Gramm Azid werden perfekt in 100 Gramm Ethanolamin gelöst. In kochendem Wasser zersetzt es sich und setzt allmählich Salpetersäure frei. Mit Feuchtigkeit und Kohlendioxid zersetzt es sich auch und breitet sich über die Oberfläche aus. Dabei entstehen Karbonat und basisches Bleiazid.
Wechselwirkungen und Anfälligkeit
Licht zersetzt es in Stickstoff und Blei - auch an der Oberfläche, und wenn Sie intensive Bestrahlung anwenden, können Sie eine Explosion von frisch geprägtem und sich sofort zersetzendem Azid bekommen. Trockenes Bleiazid reagiert nicht mit Metallen und ist chemisch stabil.
Besteht jedoch die Gefahr des Auftretens einer feuchten Umgebung, dann werden fast alle Metallazide in ihren Reaktionen gefährlich. H alten Sie die resultierende Substanz von Kupfer und seinen Legierungen fern, da die Mischung aus Aziden und Kupfer noch unberechenbarere explosive Eigenschaften hat. Alle Azidreaktionen sind giftig und die Substanz selbst ist giftig.
Empfindlichkeit
Azides hübschhitzebeständig, zersetzen sich erst bei Temperaturen über 245 Grad Celsius, und der Blitz tritt bei etwa 330 Grad auf. Die Schlagempfindlichkeit ist sehr hoch, und jede Herstellung von Aziden ist mit schlimmen Folgen verbunden, egal ob das Azid trocken oder nass ist, es verliert seine explosiven Eigenschaften nicht, selbst wenn sich Feuchtigkeit darin bis zu dreißig Prozent ansammelt.
Besonders reibungsempfindlich, noch mehr als Quecksilberfulminat. Wenn Sie Azid in einem Mörser mahlen, detoniert es fast sofort. Verschiedene Modifikationen von Bleiaziden reagieren unterschiedlich auf Stöße (aber jeder reagiert!). Da die Kristalle mit einem Film aus Bleisalzen bedeckt sind, reagieren sie möglicherweise nicht auf einen Feuerstrahl und einen Funken. Dies gilt jedoch nur für solche Proben, die einige Zeit gelagert und feuchtem Kohlendioxid ausgesetzt wurden. Frisch hergestelltes und chemisch reines Azid ist sehr anfällig für Flammenangriffe.
Explosion
Bleiazid ist gerade wegen seiner Empfindlichkeit gegenüber Reibung und mechanischer Beanspruchung äußerst gefährlich. Dies ist insbesondere abhängig von der Größe der Kristalle und von der Kristallisationsmethode. Kristallgrößen von mehr als einem halben Millimeter sind absolut explosiv. Eine Explosion kann in jedem Stadium des Syntheseprozesses folgen, ebenso ist im Stadium der Sättigung der Lösung, sowohl während der Kristallisation als auch während der Trocknung, mit einer explosionsartigen Zersetzung zu rechnen. Viele Fälle von spontanen Explosionen wurden bereits beim einfachen Ausgießen des Produkts beschrieben.
Professionelle Chemiker sind sich sicher, dass das aus Bleiacetat gewonnene Azid viel gefährlicher ist als das aus Nitrat synthetisierte. Er ist in der Lage zu detonierenSprengstoffe sind viel besser als Quecksilber-Fulminat, da der Bereich vor der Detonation von Azid schmaler ist. Beispielsweise beträgt die Initialladung in einer Zündkapsel aus reinem Bleiazid 0,025 Gramm, für Hexogen 0,02 und für TNT 0,09 Gramm.
Verwendung von Aziden
Die Verwendung dieses Explosionsauslösers wurde von der Menschheit vor nicht allzu langer Zeit praktiziert. Bleiazid wurde erstmals 1891 vom Chemiker Curtius erh alten, als er eine Lösung von Bleiacetat zu einer Lösung von Ammoniumazid (oder Natrium - jetzt ist es nicht klar) hinzufügte. Seitdem wird Bleiazid zu Zündkapseln gepresst (bis zu siebenhundert Kilogramm pro Quadratzentimeter werden aufgetragen). Außerdem verging nur sehr wenig Zeit von der Entdeckung bis zum Erh alt von Patenten - bereits 1907 wurde das erste Patent eingereicht. Vor 1920 verursachte Bleiazid jedoch zu viel Ärger für die Hersteller, um von geringem praktischem Nutzen zu sein.
Die Empfindlichkeit dieser Substanz ist zu hoch, und das reine kristalline Endprodukt ist noch gefährlicher. Doch zehn Jahre später wurden Methoden zum Umgang mit Aziden entwickelt, die Fällung mit organischen Kolloiden eingesetzt und dann die industrielle Massenproduktion von Bleiazid begonnen, das sich als weniger gefährlich und dennoch geeignet zur Ausrüstung von Zündern herausstellte. Dextrinbleiazid wird seit 1931 in den USA hergestellt. Besonders stark presste er während des Zweiten Weltkriegs das explosive Quecksilber in Zündern. Quecksilberfulminat wurde Ende des 20. Jahrhunderts nicht mehr verwendet.
FunktionenAnwendungen
Bleiazid wird in Schlag-, Elektro- und Feuerlöschkappen verwendet. Es kommt normalerweise mit dem Zusatz von THRS - Bleitrinitroresorcinat, das die Anfälligkeit für Flammen erhöht, sowie Tetrazen, das die Anfälligkeit für Stiche und Stöße erhöht. Für Bleiazid werden Stahlhülsen bevorzugt, es werden aber auch Aluminiumhülsen verwendet, viel seltener verzinnte und Kupfer.
Eine stabile Detonationsgeschwindigkeit bei Verwendung von Dextrin-Bleiazid wird durch eine Ladung von 2,5 Millimeter oder mehr Länge sowie eine lange Ladung von angefeuchtetem Bleiazid gewährleistet. Deshalb funktioniert Dextrin-Bleiazid nicht mit kleinen Produkten. In England gibt es zum Beispiel das sogenannte englische Dienstazid, wo die Kristalle von Bleikarbonat umgeben sind, diese Substanz enthält 98 % Pb(N3) 2 und im Gegensatz zu Dextrin hitzebeständig und proaktiv explosiv. Bei vielen Operationen ist es jedoch viel gefährlicher.
Industrielle Produktion
Bleiazid im industriellen Maßstab wird auf die gleiche Weise wie zu Hause gewonnen: Verdünnte Lösungen von Natriumazid und Bleiacetat (aber häufiger Bleinitrat) werden zusammengeführt und dann gemischt (in Gegenwart von wasserlöslichen Polymeren, Dextrin zum Beispiel). Diese Methode hat Vor- und Nachteile. Dextrin trägt dazu bei, Partikel mit kontrollierter Größe (weniger als 0,1 Millimeter) zu erh alten, die eine gute Fließfähigkeit aufweisen und nicht so anfällig für Reibung sind. Das sind alles Pluspunkte. Zu den Nachteilen gehören die Tatsache, dass die so erh altene Substanz eine erhöhte Hygroskopizität aufweist, undEigeninitiative wird reduziert. Es gibt Methoden, bei denen nach der Bildung von Dextrin-Azid-Kristallen Calciumstearat in einer Menge von 0,25 % der Lösung zugesetzt wird, um die Hygroskopizität und Empfindlichkeit zu verringern.
Hier wird besonders sorgfältig vorgegangen und exakt dosiert. Wenn Lösungen von Bleinitrat (Acetat) mit Natriumazid eine Konzentration von mehr als zehn Prozent aufweisen, ist eine spontane Explosion während der Kristallisation sehr wahrscheinlich. Und wenn das Mischen aufhört, tritt die Explosion absolut immer auf. Zuvor gingen Chemiker davon aus, dass die gebildeten Kristalle der β-Form explodierten und durch innere Spannungen explodierten. Nun ist jedoch nach vielen und sorgfältigen Studien klar geworden, dass die Form β auch in ihrer reinen Form erh alten werden kann und ihre Empfindlichkeit der Form α ähnlich ist.
Was verursacht die Explosion
In den achtziger Jahren des letzten Jahrhunderts wurde maßgeblich bestätigt, dass die Ursachen von Explosionen elektrischer Natur sind: Die elektrische Ladung wird in den Schichten der Lösung neu verteilt und provoziert eine solche Reaktion der Substanz. Deshalb werden wasserlösliche Polymere zugesetzt und ständig gemischt. Dadurch wird verhindert, dass elektrische Ladungen lokalisiert werden und somit eine spontane Explosion verhindert wird.
Damit Bleiazid ausfällt, wird anstelle von Dextrin meistens Gelatine in einer Lösung von 0,4-0,5% verwendet, wobei ein wenig Rochel-Salz hinzugefügt wird. Nachdem sich abgerundete Agglomerate gebildet haben, muss eine einprozentige Suspension von Zinkstearat oder Aluminium oder (häufiger) Molybdänsulfid in diese Lösung eingebracht werden. Die Adsorption erfolgt an der Oberfläche der Kristalle, die als guter Festschmierstoff dient. Diese Methode macht Bleiazid weniger empfindlich gegenüber Reibung.
Militärischer Zweck
Damit Bleiazid seine Flammenanfälligkeit verbessert, wird eine Oberflächenbehandlung von Kristallen mit Lösungen von Bleinitrat und Magnesiumstyphnat verwendet, um einen Film zu bilden. Mützen für militärische Zwecke werden unterschiedlich hergestellt. Dextrin und Gelatine werden gestrichen, und stattdessen wird die Zugabe von Natriumcarboxymethylcellulose oder Polyvinylalkohol verwendet. Als Ergebnis wird das Endprodukt mit einer größeren Menge an Bleiazid erh alten als bei der Dextrin-Präzipitationsmethode, 96-98 % gegenüber 92 %. Darüber hinaus hat das Produkt eine geringere Hygroskopizität und die Initiierungsfähigkeit ist stark erhöht.
Wenn die Lösungen schnell abgelassen werden und keine wasserlöslichen Polymere zugesetzt werden, entsteht das sogenannte kolloidale Bleiazid, das eine maximale Explosionsfähigkeit besitzt, aber technologisch nicht ausgereift genug ist - die Fließfähigkeit ist schlecht. Es wird manchmal in elektrischen Zündern als Mischung einer Ethylacetatlösung von Nitrocellulose mit kolloidalem Bleiazid verwendet.
