Нітрату барію являє собою сіль , яка містить атом барію (Ba) і нітрат - іона (NO 3 ). Він зустрічається у вигляді білого кристалічного твердого речовини при кімнатній температурі і існує в природі як дуже рідкісний мінерал, відомий як нітробарит. Його властивості роблять його токсичною сполукою, з якою слід поводитися обережно.
Насправді ця сполука має багаторазове використання у військовій промисловості, оскільки її можна комбінувати з іншими хімічними речовинами та додавати до складу рецептур вибухових речовин та запалювальних речовин.
Формула
Барієва селітра, яка також називається барієвим динітратом, має хімічну формулу Ba (NO 3 ) 2 , і зазвичай її виготовляють двома методами.
Перший з них передбачає розчинення невеликих шматочків карбонату барію (BaCO 3 ) у середовищі азотної кислоти (HNO 3 , сильно агресивна мінеральна кислота), що дозволяє домішкам заліза осаджуватися, а потім ця суміш бути фільтрують, випарюють і кристалізують.
Другий спосіб здійснюють шляхом поєднання хлориду барію (BaCl 2 , однієї з солей барію з найбільшою розчинністю у воді) з попередньо нагрітим розчином нітрату натрію. Це породжує реакцію, яка призводить до відділення кристалів нітрату барію від суміші.
Хімічна структура
Ця сіль представляє характеристики кубічної кристалічної структури або безводних октаедрів.
Її хімічна структура така:
Дисоціація
При підвищеній температурі (592 ° С) барієва селітра розкладається з утворенням оксиду барію (BaO), діоксиду азоту (NO 2 ) та кисню (O 2 ) відповідно до наступної хімічної реакції:
2Ba (NO 3 ) 2 + тепло - 2BaO + 4NO 2 + O 2
У середовищах з високими концентраціями оксиду азоту (NO) при розкладанні нітрату барію утворюється сполука, яка називається нітритом барію (Ba (NO 2 ) 2 ), згідно наступного рівняння:
Ba (NO 3 ) 2 + 2NO → Ba (NO 2 ) 2 + 2NO 2
Реакції з розчинними сульфатами металів або сірчаною кислотою (H 2 SO 4 ) утворюють сульфат барію (BaSO 4 ). Переважна більшість нерозчинних солей барію, таких як карбонат (BaCO 3 ), оксалат (BaC 2 O 4 ) або фосфат металів (Ba 3 (PO4) 2 ), осаджуються подібними реакціями подвійного розкладання.
Програми
Ця речовина у формі порошку є окислювачем та значно реагує із загальними відновниками.
Коли ця сіль змішується з іншими металами, такими як алюміній або цинк, у їх тонкоподібних формах, або зі сплавами, такими як алюміній-магній, вона запалюється та вибухає при ударі. З цієї причини нітрат барію вважається відмінним компонентом зброї та вибухових речовин для військового використання.
Поєднана з тринітротолуолом (комерційно відомим як ТНТ або C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3 ) та сполучною речовиною (зазвичай парафіновим воском), ця сіль утворює сполуку під назвою Баратол, яка має вибухонебезпечні властивості. Висока щільність нітрату барію робить Баратол також більш високою щільністю, роблячи його більш ефективним у своїй функції.
Барієва селітра також зв'язується з алюмінієвим порошком, формулою, що призводить до утворення спалаху спалаху, який використовується насамперед у феєрверках та театральній піротехніці.
Цей спалах пороху також бачив використання у спалахуванні виробництва (наприклад, протиракетних заходах літаків) та у гранатах. Крім того, ця речовина є вибухонебезпечною.
Цю сіль поєднують із сумішшю реагентів під назвою терміт, щоб утворити варіацію цього під назвою термат, який за короткий час генерує короткі та дуже потужні спалахи дуже високих температур на малих ділянках.
Thermate-TH3 - це термат, який містить 29% по масі складу нітрату барію, що допомагає посилити тепловий ефект, генерувати полум’я та значно знизити температуру займання термата.
Термати часто використовуються у виробництві запальних гранат і мають функцію знищення танкової броні та військових споруд.
Крім того, нітрат барію був одним із найбільш використовуваних інгредієнтів у виробництві запальних зарядів, які використовували англійці у своїх військових літаках під час Другої світової війни, які вони озброювали запальними боєприпасами, які використовувались для знищення літаків противника.
Нарешті, ця сіль використовує у виробництві оксиду барію, у виробництві термоелектронних клапанів і, як уже було сказано, у створенні піротехніки, особливо зеленого кольору.
Фізичні та хімічні властивості
Сіль виявляється білою, гігроскопічною і без запаху твердою речовиною, яка погано розчинна у воді і повністю нерозчинна в спиртах.
Він має молярну масу 261,337 г / моль, щільність 3,24 г / см 3 і температуру плавлення 592ºC. Коли вона досягне своєї температури кипіння, вона розкладається, як було сказано вище. При кімнатній температурі має розчинність у воді 10,5 г / 100 мл.
Він вважається стійким, але він є сильним окислювачем і його слід тримати подалі від горючих матеріалів, щоб уникнути пожеж. Він чутливий до води і не повинен змішуватися з кислотами або безводними.
У високих концентраціях (наприклад, контейнери) вони повинні бути ізольовані від речовин, які можуть змусити його реагувати, оскільки він може вибухнути сильно.
Як і будь-яка інша розчинна сполука барію, вона є токсичною речовиною для тварин і людей.
Його не слід вдихати чи вживати, оскільки можуть виникати симптоми отруєння (особливо напруження м’язів обличчя), блювота, діарея, біль у животі, тремтіння м’язів, тривожність, слабкість, задишка, порушення серця та судоми.
Смерть може настати внаслідок отруєння цією речовиною через кілька годин або кілька днів після її настання.
Вдихання нітрату барію викликає роздратування слизової оболонки дихальних шляхів, і в обох режимах отруєння розчини сульфатних солей повинні бути готові для надання першої допомоги ураженій людині.
У разі розливу його слід ізолювати від горючих речовин та матеріалів, а у разі пожежі він ніколи не повинен стикатися із сухими хімічними речовинами чи пінами. Площа повинна бути затоплена водою, якщо пожежа більша.
Список літератури
- Мабус. (sf). ScienceMadness. Отримано з sciencemadness.org
- Запальна бомба США TH3-M50A3. (sf). Отримано з ammunitionpages.com
- Cameo Chemicals. (sf). Отримано з cameochemicals.noaa.gov
- Chemspider. (sf). Отримано з chemspider.com