ملح حمض الهيدرازويك هو Pb (N3)2، وهو مركب كيميائي يسمى أزيد الرصاص. يمكن أن تحتوي هذه المادة البلورية على أحد الشكلين البلوريين على الأقل: الشكل الأول α بكثافة 4.71 جرام لكل سنتيمتر مكعب ، والصيغة الثانية β - 4.93. تذوب بشكل سيئ في الماء ، لكنها جيدة في أحادي إيثانولامين. من فضلك لا تتبع التوصيات الواردة في هذا المقال في المنزل! أزيد الرصاص ليس مزحة ، ولكنه متفجر شديد الحساسية (متفجر).
خصائص
يؤدي أزيد الرصاص إلى انفجار ، لأن حساسيته عالية جدًا ، والقطر الحرج صغير جدًا. يتم استخدامه في تفجير القبعات. لا يمكن التعامل معها بدون تقنيات فنية خاصة ومهارات رعاية خاصة. وإلا يحدث انفجار تقترب حرارته من 1.536 ميغا جول لكل كيلوغرام أو 7.572 ميغا جول لكل ديسيمتر مكعب.
يحتوي أزيد الرصاص على حجم غاز 308 لترًا لكل كيلوغرام أو 1518 لترًا لكل مربعديسيمتر. سرعة تفجيره حوالي 4800 متر في الثانية. يتم تصنيع الأزيدات ، التي تبدو خصائصها مخيفة للغاية ، أثناء تفاعل التبادل بين أزيدات الفلزات القلوية القابلة للذوبان ومحاليل أملاح الرصاص. والنتيجة هي ترسب بلوري أبيض. هذا هو الرصاص أزيد.
تلقي
يتم إجراء التفاعل عادةً بإضافة الجلسرين أو الدكسترين أو الجيلاتين أو ما شابه ، مما يمنع تكوين بلورات كبيرة جدًا ويقلل من خطر الانفجار. لا ينصح بتوليف أزيد الرصاص في المنزل ، حتى لغرض صنع الألعاب النارية الاحتفالية. للحصول عليه ، مطلوب شروط خاصة ، معرفة وفهم الخطر ، فضلا عن الخبرة الكافية ككيميائي.
ومع ذلك ، هناك الكثير من المعلومات على الشبكة بشأن تصنيع هذه المتفجرات الخطرة. يشارك العديد من مستخدمي الإنترنت تجربتهم حول كيفية الحصول على أزيد الرصاص في المنزل ، بما في ذلك وصف تفصيلي للعملية وتوضيحاتها خطوة بخطوة. تحتوي النصوص أحيانًا على تحذيرات حول مخاطر صنع هذه البلورات عديمة اللون أو المسحوق الأبيض ، لكن من غير المرجح أن توقف الجميع. ومع ذلك ، عليك أن تتذكر ما هو أزيد الرصاص. إنفجار الزئبق أقل خطورة من استخدامه.
تعديلات
تم وصف التعديلات البلورية لأزيد الرصاص في أربعة ، ولكن في الممارسة العملية يتم الحصول على واحد من الاثنين في أغلب الأحيان. إما أنه مسحوق تقني أبيض رمادي ، أو بلورات عديمة اللون يتم الحصول عليها عن طريق الدمجمحاليل أزيد الصوديوم وخلات الرصاص أو نترات. من الناحية العملية ، يجب إجراء الترسيب باستخدام بوليمرات قابلة للذوبان في الماء من أجل الحصول على منتج آمن نسبيًا للتعامل معه. إذا تمت إضافة مذيبات عضوية ، مثل الأثير ، وأيضًا في حالة حدوث تفاعل انتشار للحلول ، يتم تكوين شكل جديد يتبلور بشكل حاد وخشن.
الوسط الحمضي يعطي أشكالًا أقل استقرارًا. أثناء التخزين على المدى الطويل ، والتعرض للضوء والتدفئة ، يتم تدمير البلورات. إنه غير قابل للذوبان في الماء ، قابل للذوبان بشكل طفيف في محلول مائي من أسيتات الأمونيوم والصوديوم والرصاص. لكن 146 جرام من الأزيد مذاب تمامًا في مائة جرام من الإيثانولامين. في الماء المغلي ، يتحلل ، ويطلق حمض النيتريك تدريجياً. مع الرطوبة وثاني أكسيد الكربون ، يتحلل أيضًا وينتشر على السطح. هذا عندما تتشكل الكربونات وأزيد الرصاص الأساسي.
التفاعلات والحساسية
الضوء يحللها إلى نيتروجين ورصاص - أيضًا على السطح ، وإذا قمت بتطبيق إشعاع شديد ، يمكنك الحصول على انفجار أزيد حديثًا ومتحللًا على الفور. أزيد الرصاص الجاف لا يتفاعل مع المعادن وهو مستقر كيميائياً.
ومع ذلك ، هناك خطر من وجود بيئة رطبة ، ثم تصبح جميع الأزيدات المعدنية تقريبًا خطيرة في ردود أفعالهم. احتفظ بالمادة الناتجة بعيدًا عن النحاس وسبائكه ، لأن خليط الأزيدات والنحاس له خصائص متفجرة لا يمكن التنبؤ بها. جميع تفاعلات أزيد سامة والمادة نفسها سامة.
حساسية
أزيدات جميلةمقاوم للحرارة ، يتحلل فقط في درجات حرارة أعلى من 245 درجة مئوية ، ويحدث الفلاش عند حوالي 330 درجة. حساسية التأثير عالية جدًا ، وأي إنتاج للأزيدات محفوف بالعواقب السيئة ، بغض النظر عما إذا كان الأزيد جافًا أم رطبًا ، فإنه لا يفقد خصائصه المتفجرة ، حتى لو تراكمت الرطوبة فيه بنسبة تصل إلى ثلاثين بالمائة.
حساسة بشكل خاص للاحتكاك ، حتى أكثر من الزئبق تنفجر. إذا قمت بطحن أزيد في قذيفة هاون ، فإنها تنفجر على الفور تقريبًا. تتفاعل التعديلات المختلفة لأزيدات الرصاص بشكل مختلف مع التأثير (لكن يتفاعل الجميع!). نظرًا لأن البلورات مغطاة بطبقة من أملاح الرصاص ، فقد لا تتفاعل مع شعاع من النار والشرارة. لكن هذا ينطبق فقط على تلك العينات التي تم تخزينها لبعض الوقت وتعرضت لثاني أكسيد الكربون الرطب. أزيد المنتج حديثًا والنقي كيميائيًا شديد التأثر بهجوم اللهب.
انفجار
أزيد الرصاص خطير للغاية بسبب حساسيته للاحتكاك والضغط الميكانيكي. هذا يعتمد بشكل خاص على حجم البلورات وطريقة التبلور. الأحجام البلورية التي يزيد حجمها عن نصف ملليمتر قابلة للانفجار تمامًا. يمكن أن يحدث انفجار في كل مرحلة من مراحل عملية التوليف: يمكن أيضًا توقع التحلل المتفجر في مرحلة تشبع المحلول ، أثناء التبلور وأثناء التجفيف. تم وصف العديد من حالات الانفجارات العفوية حتى مع صب بسيط للمنتج.
الكيميائيين المحترفين على يقين من أن الأزيد الذي يتم الحصول عليه من أسيتات الرصاص أخطر بكثير من الأزيد الناتج من النترات. إنه قادر على التفجيرتعتبر المتفجرات الشديدة الانفجار أفضل بكثير من انفجار الزئبق لأن منطقة ما قبل التفجير في أزيد أضيق. على سبيل المثال ، شحنة البدء في غطاء مفجر مصنوع من أزيد الرصاص النقي هو 0.025 جرام ، ويحتاج الهكسوجين إلى 0.02 ، و TNT هو 0.09 جرام.
استخدام الآزيدات
لقد مارست البشرية استخدام هذا البادئ للانفجارات منذ وقت ليس ببعيد. تم الحصول على أزيد الرصاص لأول مرة في عام 1891 من قبل الكيميائي كورتيوس ، عندما أضاف محلول أسيتات الرصاص إلى محلول أزيد الأمونيوم (أو الصوديوم - الآن غير واضح). منذ ذلك الحين ، تم ضغط أزيد الرصاص في أغطية صواعق (يتم تطبيق ما يصل إلى سبعمائة كيلوغرام لكل سنتيمتر مربع). علاوة على ذلك ، مر وقت قصير جدًا من الاكتشاف إلى الحصول على براءات الاختراع - بالفعل في عام 1907 تم استلام أول براءة اختراع. لكن قبل عام 1920 ، تسبب أزيد الرصاص في حدوث الكثير من المتاعب للمصنعين بحيث لا يكون له استخدام عملي يذكر.
حساسية هذه المادة عالية جدًا ، والمنتج النهائي البلوري النقي أكثر خطورة. ولكن بعد عشر سنوات ، تم تطوير طرق للتعامل مع الأزيدات ، وبدأ استخدام الترسيب مع الغرويات العضوية ، ثم بدأ الإنتاج الضخم الصناعي لأزيد الرصاص ، والذي تبين أنه أقل خطورة ومع ذلك مناسب لتجهيز المفجرات. تم إنتاج أزيد الرصاص الدكسترين في الولايات المتحدة الأمريكية منذ عام 1931. لقد ضغط بشدة بشكل خاص على الزئبق المتفجر في أجهزة التفجير خلال الحرب العالمية الثانية. سقط الزئبق المندلع في الإهمال في نهاية القرن العشرين.
الميزاتالتطبيقات
يتم استخدام أزيد الرصاص في أغطية الصدمات والكهرباء والنيران. عادة ما يأتي مع إضافة THRS - ثلاثي نترات الرصاص ، مما يزيد من التعرض للهب ، وكذلك التيرازين ، مما يزيد من القابلية للوخز والتأثير. بالنسبة لأزيد الرصاص ، يُفضل استخدام العلب الفولاذية ، ولكن تُستخدم أيضًا أغلفة من الألومنيوم ، وغالبًا ما تكون مملوءة بالقصدير والنحاس.
سرعة تفجير ثابتة حيث يتم استخدام أزيد الرصاص الدكسترين مضمونة بشحنة 2.5 ملم أو أكثر في الطول ، بالإضافة إلى شحنة طويلة من أزيد الرصاص المبلل. هذا هو السبب في أن دكسترين الرصاص أزيد لا يعمل مع المنتجات صغيرة الحجم. هناك ، على سبيل المثال ، في إنجلترا ما يسمى أزيد الخدمة الإنجليزية ، حيث تكون البلورات محاطة بكربونات الرصاص ، تحتوي هذه المادة على 98٪ Pb (N3)2وعلى عكس الدكسترين ، مقاوم للحرارة وقابل للانفجار بشكل استباقي. ومع ذلك ، في كثير من العمليات يكون الأمر أكثر خطورة.
الإنتاج الصناعي
يتم الحصول على أزيد الرصاص على نطاق صناعي بنفس الطريقة المستخدمة في المنزل: يتم دمج المحاليل المخففة من أزيد الصوديوم وخلات الرصاص (ولكن في أغلب الأحيان نترات الرصاص) ، ثم يتم خلطها (مع وجود بوليمرات قابلة للذوبان في الماء ، الدكسترين على سبيل المثال). هذه الطريقة لها مزايا وعيوب. يساعد الدكسترين في الحصول على جسيمات ذات حجم متحكم به (أقل من 0.1 ملم) تتمتع بقابلية تدفق جيدة وليست عرضة للاحتكاك. هذه كلها إيجابيات. تشمل العيوب حقيقة أن المادة التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة زادت من الرطوبة ، ويتم تقليل المبادرة. هناك طرق يتم فيها ، بعد تكوين بلورات أزيد الدكسترين ، إضافة ستيرات الكالسيوم بمقدار 0.25٪ إلى المحلول لتقليل الرطوبة والحساسية.
توخي الحذر الشديد هنا ويتم تطبيق الجرعات الدقيقة. إذا كان تركيز محاليل نترات الرصاص (أسيتات) مع أزيد الصوديوم يزيد عن عشرة بالمائة ، فمن المحتمل جدًا حدوث انفجار تلقائي أثناء التبلور. وإذا توقف الخلط ، يحدث الانفجار دائمًا. في السابق ، افترض الكيميائيون أن البلورات المتكونة من شكل انفجرت ، وانفجرت من الإجهاد الداخلي. ومع ذلك ، الآن ، وبعد العديد من الدراسات الدقيقة ، أصبح من الواضح أنه يمكن أيضًا الحصول على الشكل β في شكله النقي ، وحساسيته مشابهة للصيغة α.
ما اسباب الانفجار
في الثمانينيات من القرن الماضي تم التأكيد بشكل رسمي على أن أسباب الانفجارات كهربائية بطبيعتها: يتم إعادة توزيع الشحنة الكهربائية في طبقات المحلول وتثير مثل هذا التفاعل للمادة. هذا هو السبب في إضافة البوليمرات القابلة للذوبان في الماء ويتم الخلط المستمر. هذا يمنع الشحنات الكهربائية من أن تكون موضعية ، وبالتالي يمنع حدوث انفجار تلقائي.
من أجل أن يترسب أزيد الرصاص ، بدلاً من الدكسترين ، غالبًا ما يستخدم الجيلاتين في محلول بنسبة 0.4-0.5٪ ، مع إضافة القليل من ملح روشيل إليه. بعد تكوين التكتلات المستديرة ، يجب إدخال معلق بنسبة واحد بالمائة من ستيرات الزنك ، أو الألومنيوم ، أو (في كثير من الأحيان) كبريتيد الموليبدينوم ، في هذا المحلول.يحدث الامتزاز على سطح البلورات ، والذي يعمل بمثابة مادة تشحيم صلبة جيدة. هذه الطريقة تجعل أزيد الرصاص أقل حساسية للاحتكاك.
الغرض العسكري
من أجل تحسين أزيد الرصاص قابليته للتأثر باللهب ، يتم استخدام المعالجة السطحية للبلورات بمحلول من نترات الرصاص وستيفنات المغنيسيوم لتشكيل فيلم. يتم إنتاج القبعات للأغراض العسكرية بشكل مختلف. يتم إلغاء الدكسترين والجيلاتين ، وبدلاً من ذلك يتم استخدام مادة مضافة من ملح الصوديوم لكاربوكسي ميثيل السليلوز أو كحول البولي فينيل. نتيجة لذلك ، يتم الحصول على المنتج النهائي بكمية أكبر من أزيد الرصاص مقارنة بطريقة ترسيب الدكسترين ، 96-98٪ مقابل 92٪. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي المنتج على نسبة استرطابية أقل ، وقدرة البدء تزداد بشكل كبير.
إذا تم تصريف المحاليل بسرعة ولم تتم إضافة البوليمرات القابلة للذوبان في الماء ، يتم تشكيل ما يسمى أزيد الرصاص الغرواني ، والذي يتمتع بقدرة قصوى على بدء الانفجار ، ولكنه ليس متقدمًا تقنيًا بدرجة كافية - قابلية التدفق ضعيفة. يستخدم أحيانًا في أجهزة التفجير الكهربائية كمزيج من محلول أسيتات الإيثيل من النيتروسليلوز مع أزيد الرصاص الغرواني.
