Нитрата бария представляет собой соль , содержащую атом бария (Ba) и нитрат - иона (NO 3 ). Он возникает в виде белого кристаллического твердого вещества при комнатной температуре и существует в природе как очень редкий минерал, известный как нитробарит. Его свойства делают его токсичным соединением, с которым необходимо обращаться осторожно.
Фактически, это соединение имеет множество применений в военной промышленности, поскольку его можно комбинировать с другими химическими веществами и, среди прочего, добавлять в составы взрывчатых и зажигательных веществ.
формула
Нитрат бария, также называемый динитратом бария, имеет химическую формулу Ba (NO 3 ) 2 , и его обычно получают двумя способами.
Первый из них включает растворение небольших кусочков карбоната бария (BaCO 3 ) в среде азотной кислоты (HNO 3 , высококоррозионная минеральная кислота), позволяя примесям железа осаждаться, а затем эта смесь осаждается. фильтровали, упаривали и кристаллизовали.
Второй метод осуществляется путем объединения хлорида бария (BaCl 2 , одной из солей бария с наибольшей растворимостью в воде) с предварительно нагретым раствором нитрата натрия. Это вызывает реакцию, которая приводит к отделению кристаллов нитрата бария от смеси.
Химическая структура
Эта соль имеет кубическую кристаллическую структуру или безводные октаэдры.
Его химическая структура следующая:
Диссоциация
При повышенных температурах (592 ° C) нитрат бария разлагается с образованием оксида бария (BaO), диоксида азота (NO 2 ) и кислорода (O 2 ) в соответствии со следующей химической реакцией:
2Ba (NO 3 ) 2 + Нагрев → 2BaO + 4NO 2 + O 2
В среде с высокой концентрацией оксида азота (NO) при разложении нитрата бария образуется соединение, называемое нитритом бария (Ba (NO 2 ) 2 ), в соответствии со следующим уравнением:
Ba (NO 3 ) 2 + 2NO → Ba (NO 2 ) 2 + 2NO 2
Реакции с растворимыми сульфатами металлов или серной кислотой (H 2 SO 4 ) приводят к образованию сульфата бария (BaSO 4 ). Подавляющее большинство нерастворимых солей бария, таких как карбонат (BaCO 3 ), оксалат (BaC 2 O 4 ) или фосфат металла (Ba 3 ( PO 4 ) 2 ), осаждаются аналогичными реакциями двойного разложения.
Приложения
Это вещество в виде порошка является окислителем и значительно реагирует с обычными восстановителями.
Когда эта соль смешивается с другими металлами, такими как алюминий или цинк в их тонкоизмельченных формах, или со сплавами, такими как алюминий-магний, она воспламеняется и взрывается при ударе. По этой причине нитрат бария считается отличным компонентом оружия и взрывчатых веществ военного назначения.
В сочетании с тринитротолуолом (коммерчески известным как TNT или C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3 ) и связующим (обычно парафиновым воском) эта соль образует соединение, называемое баратолом, которое обладает взрывоопасными свойствами. Высокая плотность нитрата бария заставляет Baratol также приобретать более высокую плотность, что делает его более эффективным в своей функции.
Нитрат бария также связывается с алюминиевым порошком, формула которого приводит к образованию вспышки пороха, который используется в основном в фейерверках и театральной пиротехнике.
Этот вспышечный порох также использовался в производстве осветительных ракет (например, в авиационных противоракетных средствах) и в светошумовых гранатах. Кроме того, это вещество очень взрывоопасно.
Эта соль объединяется с реакционной смесью, называемой термитом, с образованием разновидности этого, называемого терматом, который генерирует короткие и очень мощные вспышки очень высоких температур на небольших участках в течение короткого времени.
Thermate-TH3 - это термат, содержащий 29% по массе нитрата бария, который помогает увеличить тепловой эффект, вызвать пламя и значительно снизить температуру воспламенения термоса.
Терминаты часто используются при производстве зажигательных гранат и имеют функцию уничтожения танковой брони и военных построек.
Кроме того, нитрат бария был одним из наиболее часто используемых ингредиентов при производстве зажигательных зарядов, которые британцы использовали в своих боевых самолетах во время Второй мировой войны, которые они вооружили зажигательными боеприпасами, которые использовались для уничтожения самолетов противника.
Наконец, эта соль находит применение в процессе производства оксида бария, в индустрии термоэмиссионных клапанов и, как уже упоминалось, в создании пиротехники, особенно тех, которые имеют зеленый цвет.
Физические и химические свойства
Соль представляет собой белое гигроскопичное твердое вещество без запаха, которое плохо растворяется в воде и полностью нерастворимо в спиртах.
Он имеет молярную массу 261,337 г / моль, плотность 3,24 г / см 3 и температуру плавления 592 ° C. Когда он достигает точки кипения, он разлагается, как упоминалось выше. При комнатной температуре он имеет растворимость в воде 10,5 г / 100 мл.
Он считается стабильным, но является сильным окислителем, и его необходимо хранить вдали от горючих материалов, чтобы избежать возгорания. Он чувствителен к воде, его нельзя смешивать с кислотами или безводными.
В высоких концентрациях (например, в контейнерах) они должны быть изолированы от веществ, которые могут вызвать реакцию, так как они могут сильно взорваться.
Как и любое другое растворимое соединение бария, это токсичное вещество для животных и человека.
Его нельзя вдыхать или употреблять, так как могут возникнуть симптомы отравления (особенно напряжение лицевых мышц), рвота, диарея, боли в животе, мышечный тремор, беспокойство, слабость, одышка, нерегулярность сердца и судороги.
Смерть может наступить в результате отравления этим веществом через несколько часов или несколько дней после его возникновения.
Вдыхание нитрата бария вызывает раздражение слизистой оболочки дыхательных путей, и при обоих режимах отравления следует приготовить растворы сульфатных солей для оказания первой помощи пострадавшему.
В случае разлива он должен быть изолирован от горючих веществ и материалов, а в случае пожара не должен контактировать с сухими химикатами или пеной. Если возгорание больше, участок необходимо залить водой.
Ссылки
- Мабус. (SF). Наука Безумие. Получено с sciencemadness.org
- США Зажигательная бомба TH3-M50A3. (SF). Получено с ammunitionpages.com
- Cameo Chemicals. (SF). Получено с сайта cameochemicals.noaa.gov.
- Chemspider. (SF). Получено с chemspider.com