Bārija nitrāts ir sāls, kas satur atoms bārija (Ba) un nitrātu jonu (NO 3 ). Tas rodas kā balta kristāliska cieta viela istabas temperatūrā un dabā pastāv kā ļoti rets minerāls, kas pazīstams kā nitrobarīts. Tās īpašības padara to par toksisku savienojumu, ar kuru jārīkojas uzmanīgi.
Faktiski šo savienojumu militārā rūpniecībā izmanto vairākkārt, jo to var kombinēt ar citām ķīmiskām vielām un citu starpā pievienot sprāgstvielu un aizdedzinātāju izstrādājumiem.
Formula
Bārija nitrātam, ko sauc arī par bārija dinitrātu, ir ķīmiskā formula Ba (NO 3 ) 2 , un to parasti ražo ar divām metodēm.
Pirmais no tiem ietver nelielu bārija karbonāta (BaCO 3 ) gabalu izšķīšanu slāpekļskābes vidē (HNO 3 , ļoti kodīga minerālskābe), ļaujot izgulsnēties dzelzs piemaisījumiem un pēc tam iegūt šo maisījumu. filtrē, iztvaicē un kristalizē.
Otrā metode tiek veikta, apvienojot bārija hlorīdu (BaCl 2 , viens no bārija sāļu ar augstāko šķīdību ūdenī) ar uzkarsētā nātrija nitrāta šķīduma. Tas rada reakciju, kuras rezultātā bārija nitrāta kristāli tiek atdalīti no maisījuma.
Ķīmiskā struktūra
Šim sālim piemīt kubiskās kristāliskās struktūras vai bezūdens oktaedra īpašības.
Tā ķīmiskā struktūra ir šāda:
Disociācija
Paaugstinātā temperatūrā (592 ° C) bārija nitrāts sadalās, veidojot bārija oksīdu (BaO), slāpekļa dioksīdu (NO 2 ) un skābekli (O 2 ) saskaņā ar šādu ķīmisko reakciju:
2Ba (NO 3 ) 2 + Siltums → 2BaO + 4NO 2 + O 2
Barotnēs, kurās ir augsta slāpekļa oksīda (NO) koncentrācija, bārija nitrāta sadalīšanās rezultātā rodas savienojums, ko sauc par bārija nitrītu (Ba (NO 2 ) 2 ), saskaņā ar šādu vienādojumu:
Ba (NO 3 ) 2 + 2NO → Ba (NO 2 ) 2 + 2NO 2
Reakcijas laikā ar šķīstošiem metālu sulfātiem vai sērskābi (H 2 SO 4 ) veidojas bārija sulfāts (BaSO 4 ). Lielākā daļa nešķīstošo bārija sāļu, piemēram, karbonāts (BaCO 3 ), oksalāts (BaC 2 O 4 ) vai metāla fosfāts (Ba 3 (PO4) 2 ), tiek nogulsnēti līdzīgās divkāršās sadalīšanās reakcijās.
Lietojumprogrammas
Šī viela pulvera formā ir oksidētājs un ievērojami reaģē ar parastajiem reducētājiem.
Kad šo sāli sajauc ar citiem metāliem, piemēram, alumīniju vai cinku smalki sadalītās formās, vai ar tādiem sakausējumiem kā alumīnijs-magnijs, tas aizdegas un eksplodē uz trieciena. Šī iemesla dēļ bārija nitrāts tiek uzskatīts par lielisku ieroču un sprāgstvielu sastāvdaļu militārām vajadzībām.
Saistīts ar trinitrotoluolu (komerciāli pazīstams kā TNT vai C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3 ) un saistvielu (parasti parafīna vasku), šis sāls veido savienojumu ar nosaukumu Baratol, kam piemīt sprādzienbīstamas īpašības. Augstais bārija nitrāta blīvums liek Baratol iegūt arī lielāku blīvumu, padarot to efektīvāku tā darbībā.
Bārija nitrāts saistās arī ar alumīnija pulveri - formula, kuras rezultātā veidojas šaujampulveris, ko galvenokārt izmanto uguņošanas ierīcēs un teātra pirotehnikā.
Šis šaujampulveris ir izmantots arī uzliesmojumu ražošanā (piemēram, gaisa kuģu pretraķešu pasākumos) un apdullināšanas granātās. Turklāt šī viela ir ļoti eksplozīva.
Šis sāls tiek apvienots ar reaktīvo vielu maisījumu, ko sauc par termītu, lai veidotu tā saucamā termāta variācijas, kas īsā laikā rada īsus un ļoti spēcīgus ļoti augstas temperatūras zibspuldzes nelielos apgabalos.
Thermate-TH3 ir termāts, kas satur 29% no svara bārija nitrāta, kas palīdz palielināt termisko efektu, radīt liesmas un ievērojami samazināt termāta aizdegšanās temperatūru.
Termāti bieži tiek izmantoti aizdedzināšanas granātu ražošanā, un to funkcija ir iznīcināt tanku bruņas un militārās struktūras.
Turklāt bārija nitrāts bija viena no visvairāk izmantotajām sastāvdaļām aizdedzināšanas lādiņu ražošanā, ko briti izmantoja savās kara lidmašīnās Otrā pasaules kara laikā un ko viņi bruņoja ar aizdedzinošu munīciju, kuru izmantoja ienaidnieka lidmašīnu iznīcināšanai.
Visbeidzot, šo sāli izmanto bārija oksīda ražošanas procesā, termisko vārstu rūpniecībā un, kā jau minēts, pirotehnikas izveidē, jo īpaši tām, kurām ir zaļas krāsas.
Fizikālās un ķīmiskās īpašības
Sāls parādās kā balta, higroskopiska un bez smaržas cieta viela, kas slikti šķīst ūdenī un pilnīgi nešķīst spirtos.
Tā molārā masa ir 261,337 g / mol, blīvums 3,24 g / cm 3 un kušanas temperatūra 592ºC. Sasniedzot viršanas temperatūru, tas sadalās, kā minēts iepriekš. Istabas temperatūrā tā šķīdība ūdenī ir 10,5 g / 100 ml.
Tas tiek uzskatīts par stabilu, bet ir spēcīgs oksidētājs, tāpēc, lai izvairītos no ugunsgrēkiem, tas jāglabā prom no degošiem materiāliem. Tas ir jutīgs pret ūdeni, un to nedrīkst sajaukt ar skābēm vai bezūdens.
Lielās koncentrācijās (piemēram, konteineros) tie ir jāizolē no vielām, kas var reaģēt, jo tas var spēcīgi eksplodēt.
Tāpat kā jebkurš cits šķīstošais bārija savienojums, tā ir toksiska viela dzīvniekiem un cilvēkiem.
To nedrīkst ieelpot vai lietot, jo var rasties saindēšanās simptomi (īpaši sejas muskuļu savelkšana), vemšana, caureja, sāpes vēderā, muskuļu trīce, nemiers, vājums, elpas trūkums, sirdsdarbības traucējumi un krampji.
Nāve var notikt saindēšanās ar šo vielu rezultātā dažas stundas vai dažas dienas pēc tās iestāšanās.
Bārija nitrāta ieelpošana kairina elpošanas ceļu gļotādu, un abos saindēšanās veidos jāsagatavo sulfātu sāļu šķīdumi, lai sniegtu pirmo palīdzību skartajai personai.
Izšļakstīšanās gadījumā tas ir jāizolē no degošām vielām un materiāliem, un ugunsgrēka gadījumā tas nekādā gadījumā nedrīkst nonākt saskarē ar sausām ķimikālijām vai putām. Ja ugunsgrēks ir lielāks, teritorija jāpārpludina ar ūdeni.
Atsauces
- Mabus. (sf). ZinātneMadness. Saturs iegūts no sciencemadness.org
- Amerikas Savienoto Valstu aizdedzinošā bumba TH3-M50A3. (sf). Iegūts no ammunitionpages.com
- Cameo Chemicals. (sf). Izgūts no cameohemicals.noaa.gov
- Chemspider. (sf). Izgūts no vietnes chemspider.com