Le sel de l'acide hydrazoïque est Pb(N3)2, un composé chimique autrement appelé azoture de plomb. Cette substance cristalline peut avoir au moins deux formes cristallines: la première forme α avec une densité de 4,71 grammes par centimètre cube, la seconde forme β - 4,93. Elle se dissout mal dans l'eau, mais elle est bonne dans la monoéthanolamine. Merci de ne pas suivre les recommandations données dans cet article chez vous ! L'azide de plomb n'est pas une plaisanterie, mais un explosif très sensible (explosif).
Propriétés
L'azide de plomb déclenche une explosion, car sa sensibilité est très élevée et son diamètre critique très petit. Il est utilisé dans les détonateurs. Il ne peut être manipulé sans des techniques techniques spéciales et des compétences particulières en matière de soins. Sinon, une explosion se produit, dont la chaleur approche 1,536 mégajoules par kilogramme, ou 7,572 mégajoules par décimètre cube.
L'azide de plomb a un volume de gaz de 308 litres par kilogramme ou 1 518 litres par carrédécimètre. Sa vitesse de détonation est d'environ 4800 mètres par seconde. Les azides, dont les propriétés semblent très intimidantes, sont synthétisés lors de la réaction d'échange entre les azides alcalins solubles et les solutions de sels de plomb. Le résultat est un précipité cristallin blanc. C'est de l'azide de plomb.
Recevoir
La réaction est généralement effectuée avec l'ajout de glycérine, de dextrine, de gélatine ou similaire, ce qui empêche la formation de cristaux trop gros et réduit le risque de détonation. Il n'est pas recommandé de synthétiser l'azide de plomb à la maison, même dans le but de faire des feux d'artifice festifs. Pour l'obtenir, des conditions particulières sont requises, la connaissance et la compréhension du danger, ainsi qu'une expérience suffisante en tant que chimiste.
Cependant, il y a pas mal d'informations sur le net concernant la fabrication de cet explosif dangereux. De nombreux internautes partagent leur expérience sur la façon d'obtenir de l'azide de plomb à la maison, y compris une description détaillée du processus et ses illustrations étape par étape. Parfois, les textes contiennent des avertissements sur les dangers de la fabrication de ces cristaux incolores ou de cette poudre blanche, mais il est peu probable qu'ils arrêtent tout le monde. Cependant, vous devez vous rappeler ce qu'est l'azide de plomb. Le fulminate de mercure est moins dangereux que son utilisation.
Modifications
Les modifications cristallines de l'azide de plomb sont décrites au total quatre, mais en pratique l'une des deux est le plus souvent obtenue. Soit il s'agit d'une poudre technique blanc-gris, soit de cristaux incolores obtenus par fusionsolutions d'azoture de sodium et d'acétate ou de nitrate de plomb. En pratique, la précipitation doit être réalisée avec des polymères hydrosolubles afin d'obtenir un produit relativement sûr à manipuler. Si des solvants organiques, tels que l'éther, sont ajoutés, et également si une interaction de diffusion des solutions se produit, une nouvelle forme se forme, qui cristallise de manière aciculaire et grossière.
Le milieu acide donne des formes moins stables. Lors d'un stockage à long terme, d'une exposition à la lumière et à la chaleur, les cristaux sont détruits. Il est insoluble dans l'eau, légèrement soluble dans une solution aqueuse d'acétate d'ammonium, de sodium et de plomb. Mais 146 grammes d'azoture sont parfaitement dissous dans cent grammes d'éthanolamine. Dans l'eau bouillante, il se décompose en libérant progressivement de l'acide nitrique. Avec l'humidité et le dioxyde de carbone, il se décompose également en se répandant à la surface. C'est à ce moment que se forment le carbonate et l'azide de plomb basique.
Interactions et susceptibilité
La lumière le décompose en azote et en plomb - également à la surface, et si vous appliquez une irradiation intense, vous pouvez obtenir une explosion d'azide nouvellement frappé et se décomposant immédiatement. L'azide de plomb sec ne réagit pas aux métaux et est chimiquement stable.
Cependant, il existe un risque d'apparition d'un environnement humide, alors presque tous les azotures métalliques deviennent dangereux dans leurs réactions. Gardez la substance résultante à l'écart du cuivre et de ses alliages, car le mélange d'azotures et de cuivre a des propriétés explosives encore plus imprévisibles. Toutes les réactions d'azide sont toxiques et la substance elle-même est toxique.
Sensibilité
Azides jolirésistant à la chaleur, ne se décompose qu'à des températures supérieures à 245 degrés Celsius et le flash se produit à environ 330 degrés. La sensibilité aux chocs est très élevée et toute production d'azotures est lourde de conséquences, que l'azide soit sec ou humide, il ne perd pas ses propriétés explosives, même si l'humidité s'y accumule jusqu'à trente pour cent.
Particulièrement sensible au frottement, encore plus que le fulminate de mercure. Si vous broyez de l'azide dans un mortier, il explose presque immédiatement. Différentes modifications d'azotures de plomb réagissent différemment à l'impact (mais tout le monde réagit !). Comme les cristaux sont recouverts d'un film de sels de plomb, il se peut qu'ils ne réagissent pas à un faisceau de feu et à une étincelle. Mais cela ne s'applique qu'aux échantillons qui ont été stockés pendant un certain temps et exposés au dioxyde de carbone humide. L'azide fraîchement produit et chimiquement pur est très sensible à l'attaque par les flammes.
Explosion
L'azide de plomb est extrêmement dangereux précisément en raison de sa sensibilité au frottement et aux contraintes mécaniques. Cela dépend notamment de la taille des cristaux et de la méthode de cristallisation. Les tailles de cristal supérieures à un demi-millimètre sont absolument explosives. Une explosion peut s'ensuivre à chaque étape du processus de synthèse: une décomposition explosive peut également être attendue au stade de la saturation de la solution, aussi bien lors de la cristallisation que lors du séchage. De nombreux cas d'explosions spontanées ont été décrits même avec un simple déversement de produit.
Les chimistes professionnels sont convaincus que l'azide obtenu à partir de l'acétate de plomb est beaucoup plus dangereux que celui synthétisé à partir du nitrate. Il est capable de faire exploserles explosifs puissants sont bien meilleurs que le fulminate de mercure car la région de pré-détonation de l'azide est plus étroite. Par exemple, la charge d'amorçage d'un capuchon de détonateur en azoture de plomb pur est de 0,025 gramme, l'hexogène en a besoin de 0,02 et le TNT de 0,09 gramme.
Utilisation d'azides
L'utilisation de cet initiateur d'explosions a été pratiquée par l'humanité il n'y a pas si longtemps. L'azide de plomb a été obtenu pour la première fois en 1891 par le chimiste Curtius, lorsqu'il a ajouté une solution d'acétate de plomb à une solution d'azoture d'ammonium (ou de sodium - maintenant ce n'est pas clair). Depuis lors, de l'azide de plomb a été pressé dans des capsules de détonateurs (jusqu'à sept cents kilogrammes par centimètre carré sont appliqués). De plus, très peu de temps s'est écoulé entre la découverte et l'obtention des brevets - déjà en 1907, le premier brevet a été reçu. Avant 1920, cependant, l'azoture de plomb causait trop de problèmes aux fabricants pour être de peu d'utilité pratique.
La sensibilité de cette substance est trop élevée et le produit fini cristallin pur est encore plus dangereux. Mais dix ans plus tard, des méthodes de manipulation des azotures ont été développées, la précipitation avec des colloïdes organiques a commencé à être utilisée, puis la production industrielle en série d'azide de plomb a commencé, qui s'est avérée moins dangereuse et néanmoins adaptée pour équiper des détonateurs. L'azoture de plomb de dextrine est produit aux États-Unis depuis 1931. Il a notamment pressé fortement le mercure explosif dans les détonateurs pendant la Seconde Guerre mondiale. Le fulminate de mercure est tombé en désuétude à la fin du XXe siècle.
Caractéristiquesapplications
L'azide de plomb est utilisé dans les détonateurs à choc, électriques et anti-incendie. Il est généralement accompagné de l'ajout de THRS - trinitroresorcinate de plomb, qui augmente la sensibilité aux flammes, ainsi que de tétrazène, qui augmente la sensibilité aux piqûres et aux chocs. Pour l'azoture de plomb, les boîtiers en acier sont préférés, mais les boîtiers en aluminium sont également utilisés, beaucoup moins souvent étamés et en cuivre.
Une vitesse de détonation stable où l'azoture de plomb de dextrine est utilisé est garantie par une charge de 2,5 millimètres ou plus de longueur, ainsi qu'une longue charge d'azoture de plomb humidifié. C'est pourquoi l'azoture de plomb de dextrine ne fonctionne pas avec des produits de petite taille. Il y a, par exemple, en Angleterre le soi-disant azide de service anglais, où les cristaux sont entourés de carbonate de plomb, cette substance contient 98% de Pb(N3) 2 et contrairement à la dextrine, résistant à la chaleur et explosif de manière proactive. Cependant, dans de nombreuses opérations, il est beaucoup plus dangereux.
Production industrielle
L'azoture de plomb à l'échelle industrielle est obtenu de la même manière qu'à la maison: des solutions diluées d'azoture de sodium et d'acétate de plomb (mais plus souvent de nitrate de plomb) sont fusionnées, puis mélangées (avec la présence de polymères hydrosolubles, dextrine par exemple). Cette méthode a des avantages et des inconvénients. La dextrine aide à obtenir des particules de taille contrôlée (moins de 0,1 millimètre) qui ont une bonne fluidité et qui sont moins sensibles au frottement. Ce sont tous des avantages. Les inconvénients incluent le fait que la substance obtenue de cette manière a une hygroscopicité accrue, etl'initiative est réduite. Il existe des méthodes dans lesquelles, après la formation de cristaux d'azoture de dextrine, du stéarate de calcium en une quantité de 0,25% est ajouté à la solution pour réduire l'hygroscopicité et la sensibilité.
Des précautions supplémentaires sont prises ici et des doses exactes sont appliquées. Si des solutions de nitrate de plomb (acétate) avec de l'azoture de sodium ont une concentration supérieure à dix pour cent, une explosion spontanée est très possible lors de la cristallisation. Et si le mélange s'arrête, l'explosion se produit absolument toujours. Auparavant, les chimistes supposaient que les cristaux formés de la forme β explosaient, détonnant sous l'effet d'une contrainte interne. Cependant, maintenant, après de nombreuses et minutieuses études, il est devenu clair que la forme β peut également être obtenue sous sa forme pure, et sa sensibilité est similaire à la forme α.
Ce qui cause l'explosion
Dans les années quatre-vingt du siècle dernier, il a été confirmé avec autorité que les causes des explosions sont de nature électrique: la charge électrique est redistribuée dans les couches de la solution et provoque une telle réaction de la substance. C'est pourquoi des polymères hydrosolubles sont ajoutés et un mélange constant est effectué. Cela empêche la localisation des charges électriques et évite ainsi une explosion spontanée.
Pour que l'azoture de plomb précipite, à la place de la dextrine, la gélatine est le plus souvent utilisée dans une solution à 0,4-0,5%, en y ajoutant un peu de sel de Rochel. Après la formation d'agglomérats arrondis, une suspension à 1% de stéarate de zinc, ou d'aluminium, ou (plus souvent) de sulfure de molybdène, doit être introduite dans cette solution. L'adsorption se produit à la surface des cristaux, qui sert de bon lubrifiant solide. Cette méthode rend l'azoture de plomb moins sensible au frottement.
Fonction militaire
Afin que l'azide de plomb améliore sa sensibilité à la flamme, un traitement de surface des cristaux avec des solutions de nitrate de plomb et de styphnate de magnésium est utilisé pour former un film. Les casquettes à usage militaire sont produites différemment. La dextrine et la gélatine sont annulées et l'ajout de carboxyméthylcellulose sodique ou d'alcool polyvinylique est utilisé à la place. En conséquence, le produit final est obtenu avec une plus grande quantité d'azoture de plomb qu'avec la méthode de précipitation à la dextrine, 96-98 % contre 92 %. De plus, le produit a moins d'hygroscopicité et la capacité d'amorçage est considérablement augmentée.
Si les solutions sont drainées rapidement et que des polymères solubles dans l'eau ne sont pas ajoutés, il se forme ce que l'on appelle de l'azoture de plomb colloïdal, qui a une capacité maximale d'initiation d'explosion, mais n'est pas suffisamment avancé sur le plan technologique - la fluidité est médiocre. Il est parfois utilisé dans les détonateurs électriques sous la forme d'un mélange d'une solution d'acétate d'éthyle de nitrocellulose avec de l'azide de plomb colloïdal.
