Garam asam hidrazoat adalah Pb(N3)2, senyawa kimia yang disebut timbal azida. Zat kristal ini dapat memiliki salah satu dari setidaknya dua bentuk kristal: bentuk pertama dengan kepadatan 4,71 gram per sentimeter kubik, bentuk kedua - 4,93. Ini larut dengan buruk dalam air, tetapi baik dalam monoetanolamina. Tolong jangan ikuti rekomendasi yang diberikan dalam artikel ini di rumah! Timbal azida bukan lelucon, tetapi bahan peledak yang sangat sensitif (eksplosif).
Properti
Timbal azida memulai ledakan, karena sensitivitasnya sangat tinggi, dan diameter kritisnya sangat kecil. Ini digunakan dalam topi peledakan. Itu tidak dapat ditangani tanpa teknik teknis khusus dan keterampilan perawatan khusus. Jika tidak, ledakan terjadi, yang panasnya mendekati 1,536 megajoule per kilogram, atau 7,572 megajoule per desimeter kubik.
Timah azida memiliki volume gas 308 liter per kilogram atau 1518 liter per persegidesimeter. Kecepatan detonasinya sekitar 4.800 meter per detik. Azida, yang sifatnya terlihat sangat menakutkan, disintesis selama reaksi pertukaran antara azida logam alkali terlarut dan larutan garam timbal. Hasilnya adalah endapan kristal putih. Ini timbal azida.
Terima
Reaksi biasanya dilakukan dengan penambahan gliserin, dekstrin, gelatin, atau sejenisnya, yang mencegah pembentukan kristal yang terlalu besar dan mengurangi risiko ledakan. Tidak disarankan untuk mensintesis timbal azida di rumah, bahkan untuk tujuan membuat kembang api yang meriah. Untuk mendapatkannya, diperlukan kondisi khusus, pengetahuan dan pemahaman tentang bahaya, serta pengalaman yang cukup sebagai ahli kimia.
Namun, ada cukup banyak informasi di internet mengenai pembuatan bahan peledak berbahaya ini. Banyak pengguna Internet berbagi pengalaman mereka tentang cara mendapatkan timbal azida di rumah, termasuk penjelasan rinci tentang proses dan ilustrasi langkah demi langkahnya. Terkadang teks berisi peringatan tentang bahaya membuat kristal tidak berwarna atau bubuk putih ini, tetapi tidak mungkin menghentikan semua orang. Namun, Anda perlu mengingat apa itu timbal azida. Mercury fulminate kurang berbahaya daripada penggunaannya.
Modifikasi
Modifikasi kristal dari timbal azida dijelaskan secara total empat, tetapi dalam prakteknya salah satu dari dua yang paling sering diperoleh. Entah itu bubuk putih-abu-abu teknis, atau kristal tidak berwarna yang diperoleh dengan menggabungkanlarutan natrium azida dan timbal asetat atau nitrat. Dalam prakteknya, pengendapan harus dilakukan dengan polimer yang larut dalam air untuk mendapatkan produk yang relatif aman untuk ditangani. Jika pelarut organik, seperti eter, ditambahkan, dan juga jika terjadi interaksi difusi larutan, terbentuk bentuk baru, yang mengkristal secara acicular dan kasar.
Media asam memberikan bentuk yang kurang stabil. Selama penyimpanan jangka panjang, paparan cahaya dan pemanasan, kristal hancur. Ini tidak larut dalam air, sedikit larut dalam larutan amonium asetat, natrium dan timbal. Tetapi 146 gram azida larut sempurna dalam seratus gram etanolamin. Dalam air mendidih, ia terurai, secara bertahap melepaskan asam nitrat. Dengan kelembaban dan karbon dioksida, ia juga terurai, menyebar ke permukaan. Ini adalah saat karbonat dan basa timbal azida terbentuk.
Interaksi dan kerentanan
Cahaya menguraikannya menjadi nitrogen dan timbal - juga di permukaan, dan jika Anda menerapkan penyinaran yang intens, Anda bisa mendapatkan ledakan azida yang baru dicetak dan segera membusuk. Timbal azida kering tidak bereaksi terhadap logam dan secara kimia stabil.
Namun, ada bahaya munculnya lingkungan yang lembab, maka hampir semua azida logam menjadi berbahaya dalam reaksinya. Jauhkan zat yang dihasilkan dari tembaga dan paduannya, karena campuran azida dan tembaga memiliki sifat ledakan yang lebih tidak terduga. Semua reaksi azida bersifat toksik dan zat itu sendiri bersifat toksik.
Sensitivitas
Azides cantiktahan panas, terurai hanya pada suhu di atas 245 derajat Celcius, dan kilatan terjadi pada sekitar 330 derajat. Sensitivitas dampak sangat tinggi, dan setiap produksi azida penuh dengan konsekuensi buruk, terlepas dari apakah azida kering atau basah, ia tidak kehilangan sifat eksplosifnya, bahkan jika uap air terakumulasi hingga tiga puluh persen di dalamnya.
Sangat sensitif terhadap gesekan, bahkan lebih dari merkuri fulminat. Jika Anda menggiling azida dalam mortar, itu akan segera meledak. Modifikasi yang berbeda dari azida timbal bereaksi secara berbeda terhadap dampak (tetapi semua orang bereaksi!). Karena kristal ditutupi dengan lapisan garam timbal, ia mungkin tidak bereaksi terhadap seberkas api dan percikan. Tapi ini hanya berlaku untuk sampel yang telah disimpan selama beberapa waktu dan terpapar karbon dioksida lembab. azida yang baru diproduksi dan murni secara kimiawi sangat rentan terhadap serangan api.
Ledakan
Timbal azida sangat berbahaya justru karena kepekaannya terhadap gesekan dan tekanan mekanis. Hal ini terutama tergantung pada ukuran kristal dan metode kristalisasi. Ukuran kristal yang lebih besar dari setengah milimeter benar-benar eksplosif. Ledakan dapat terjadi pada setiap tahap proses sintesis: dekomposisi eksplosif juga dapat terjadi pada tahap kejenuhan larutan, baik selama kristalisasi maupun selama pengeringan. Banyak kasus ledakan spontan telah dijelaskan bahkan dengan penuangan produk yang sederhana.
Ahli kimia profesional yakin bahwa azida yang diperoleh dari timbal asetat jauh lebih berbahaya daripada yang disintesis dari nitrat. Dia mampu meledakkanbahan peledak tinggi jauh lebih baik daripada merkuri fulminat karena wilayah pra-detonasi azida lebih sempit. Misalnya, muatan awal dalam tutup detonator yang terbuat dari timbal azida murni adalah 0,025 gram, kebutuhan heksogen 0,02, dan TNT adalah 0,09 gram.
Penggunaan azida
Penggunaan pemicu ledakan ini telah dipraktikkan oleh umat manusia belum lama ini. Timbal azida pertama kali diperoleh pada tahun 1891 oleh ahli kimia Curtius, ketika ia menambahkan larutan timbal asetat ke dalam larutan amonium azida (atau natrium - sekarang tidak jelas). Sejak itu, timbal azida telah ditekan ke dalam tutup detonator (diterapkan hingga tujuh ratus kilogram per sentimeter persegi). Selain itu, sangat sedikit waktu berlalu dari penemuan hingga memperoleh paten - sudah pada tahun 1907 paten pertama diterima. Namun, sebelum tahun 1920, timbal azida menyebabkan terlalu banyak masalah bagi produsen sehingga tidak banyak digunakan secara praktis.
Sensitivitas zat ini terlalu tinggi, dan produk jadi kristal murni bahkan lebih berbahaya. Tetapi sepuluh tahun kemudian, metode penanganan azida dikembangkan, pengendapan dengan koloid organik mulai digunakan, dan kemudian produksi massal industri timbal azida dimulai, yang ternyata kurang berbahaya dan tetap cocok untuk melengkapi detonator. Dextrin lead azide telah diproduksi di Amerika Serikat sejak tahun 1931. Dia terutama sangat menekan merkuri peledak di detonator selama Perang Dunia Kedua. Merkuri fulminat tidak digunakan lagi pada akhir abad kedua puluh.
Fituraplikasi
Timbal azida digunakan pada tutup peledakan kejut, listrik dan api. Biasanya disertai dengan penambahan THRS - timbal trinitroresorcinate, yang meningkatkan kerentanan terhadap api, serta tetrazene, yang meningkatkan kerentanan terhadap tusukan dan benturan. Untuk timbal azida, kotak baja lebih disukai, tetapi kotak aluminium juga digunakan, apalagi kaleng dan tembaga.
Kecepatan ledakan yang stabil di mana dekstrin timbal azida digunakan dijamin dengan muatan sepanjang 2,5 milimeter atau lebih, serta muatan panjang dari timbal azida yang dibasahi. Itulah sebabnya dekstrin timbal azida tidak bekerja dengan produk berukuran kecil. Ada, misalnya, di Inggris yang disebut azida layanan Inggris, di mana kristal dikelilingi oleh karbonat timbal, zat ini mengandung 98% Pb(N3) 2 dan tidak seperti dekstrin, tahan panas dan meledak secara proaktif. Namun, dalam banyak operasi itu jauh lebih berbahaya.
Produksi industri
Timbal azida pada skala industri diperoleh dengan cara yang sama seperti di rumah: larutan encer natrium azida dan timbal asetat (tetapi lebih sering timbal nitrat) digabung, kemudian dicampur (dengan adanya polimer yang larut dalam air, dekstrin misalnya). Metode ini memiliki kelebihan dan kekurangan. Dextrin membantu dalam mendapatkan partikel dengan ukuran terkontrol (kurang dari 0,1 milimeter) yang memiliki kemampuan mengalir yang baik dan tidak rentan terhadap gesekan. Ini semua adalah plus. Kerugiannya termasuk fakta bahwa zat yang diperoleh dengan cara ini telah meningkatkan higroskopisitas, daninisiatif berkurang. Ada metode di mana, setelah pembentukan kristal dekstrin azida, kalsium stearat dalam jumlah 0,25% ditambahkan ke larutan untuk mengurangi higroskopisitas dan sensitivitas.
Perhatian ekstra dilakukan di sini dan dosis yang tepat diterapkan. Jika larutan timbal nitrat (asetat) dengan natrium azida memiliki konsentrasi lebih dari sepuluh persen, ledakan spontan sangat mungkin terjadi selama kristalisasi. Dan jika pencampuran berhenti, ledakan selalu terjadi. Sebelumnya, ahli kimia berasumsi bahwa kristal yang terbentuk dari bentuk meledak, meledak dari tekanan internal. Namun, sekarang, setelah banyak penelitian dan hati-hati, menjadi jelas bahwa bentuk juga dapat diperoleh dalam bentuk murni, dan sensitivitasnya mirip dengan bentuk.
Apa penyebab ledakan
Pada tahun delapan puluhan abad terakhir secara otoritatif dikonfirmasi bahwa penyebab ledakan bersifat listrik: muatan listrik didistribusikan kembali di lapisan larutan dan memicu reaksi zat semacam itu. Itulah sebabnya polimer yang larut dalam air ditambahkan dan pencampuran konstan dilakukan. Ini mencegah muatan listrik terlokalisasi, dan oleh karena itu ledakan spontan dapat dicegah.
Agar timbal azida mengendap, alih-alih dekstrin, gelatin paling sering digunakan dalam larutan 0,4-0,5%, menambahkan sedikit garam Rochel ke dalamnya. Setelah gumpalan bulat terbentuk, suspensi satu persen seng stearat, atau aluminium, atau (lebih sering) molibdenum sulfida, harus dimasukkan ke dalam larutan ini. Adsorpsi terjadi pada permukaan kristal, yang berfungsi sebagai pelumas padat yang baik. Metode ini membuat timbal azida kurang sensitif terhadap gesekan.
Tujuan militer
Agar timbal azida meningkatkan kerentanannya terhadap nyala api, perlakuan permukaan kristal dengan larutan timbal nitrat dan magnesium styphnate digunakan untuk membentuk film. Topi untuk keperluan militer diproduksi secara berbeda. Dekstrin dan gelatin dibatalkan, dan sebagai gantinya digunakan penambahan natrium karboksimetil selulosa atau polivinil alkohol. Akibatnya, produk akhir diperoleh dengan jumlah timbal azida yang lebih besar dibandingkan dengan metode pengendapan dekstrin, 96-98% berbanding 92%. Selain itu, produk memiliki higroskopisitas yang lebih rendah, dan kemampuan memulai sangat meningkat.
Jika larutan dikeringkan dengan cepat dan polimer yang larut dalam air tidak ditambahkan, apa yang disebut koloid timbal azida terbentuk, yang memiliki kemampuan memulai ledakan maksimum, tetapi tidak cukup maju secara teknologi - kemampuan mengalirnya buruk. Kadang-kadang digunakan dalam detonator listrik sebagai campuran larutan etil asetat nitroselulosa dengan koloid timbal azida.
