เกลือของกรดไฮดราโซอิกคือ Pb(N3)2 สารเคมีที่เรียกว่าตะกั่วเอไซด์ สารผลึกนี้สามารถมีรูปแบบผลึกได้อย่างน้อยสองรูปแบบ: รูปแบบแรก α ที่มีความหนาแน่น 4.71 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร รูปแบบที่สอง β - 4.93 มันละลายได้ไม่ดีในน้ำ แต่ดีในโมโนเอทาลามีน โปรดอย่าทำตามคำแนะนำที่ให้ไว้ในบทความนี้ที่บ้าน! สารตะกั่วไม่ใช่เรื่องตลก แต่เป็นวัตถุระเบิดที่มีความไวสูง (ระเบิด)
คุณสมบัติ
สารตะกั่วทำให้เกิดการระเบิด เนื่องจากมีความไวสูงมาก และเส้นผ่านศูนย์กลางวิกฤตมีขนาดเล็กมาก มันถูกใช้ในหมวกระเบิด ไม่สามารถจัดการได้หากไม่มีเทคนิคพิเศษและทักษะการดูแลเป็นพิเศษ มิเช่นนั้นจะเกิดการระเบิดขึ้น โดยความร้อนเข้าใกล้ 1.536 เมกะจูลต่อกิโลกรัม หรือ 7.572 เมกะจูลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร
ตะกั่วอาไซด์มีปริมาตรก๊าซ 308 ลิตรต่อกิโลกรัม หรือ 1518 ลิตรต่อตารางเมตรเดซิเมตร. ความเร็วในการระเบิดอยู่ที่ประมาณ 4800 เมตรต่อวินาที เอไซด์ซึ่งมีคุณสมบัติดูน่ากลัวอย่างยิ่ง ถูกสังเคราะห์ขึ้นในระหว่างปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนระหว่างเอไซด์ของโลหะอัลคาไลที่ละลายได้กับสารละลายของเกลือตะกั่ว ผลที่ได้คือตกตะกอนผลึกสีขาว นี่คือสารตะกั่ว
รับ
ปฏิกิริยามักเกิดจากการเติมกลีเซอรีน เดกซ์ทริน เจลาติน หรือสิ่งอื่นที่คล้ายกัน ซึ่งป้องกันการก่อตัวของผลึกที่มีขนาดใหญ่เกินไปและลดความเสี่ยงของการระเบิด ไม่แนะนำให้สังเคราะห์ตะกั่วเอไซด์ที่บ้าน แม้แต่เพื่อจุดประสงค์ในการทำดอกไม้ไฟตามเทศกาล ในการได้มานั้น จำเป็นต้องมีเงื่อนไขพิเศษ ความรู้และความเข้าใจเกี่ยวกับอันตราย ตลอดจนประสบการณ์ที่เพียงพอในฐานะนักเคมี
อย่างไรก็ตาม ในเน็ตมีข้อมูลค่อนข้างมากเกี่ยวกับการผลิตระเบิดอันตรายนี้ ผู้ใช้อินเทอร์เน็ตหลายคนแบ่งปันประสบการณ์ของพวกเขาเกี่ยวกับวิธีการรับสารตะกั่วที่บ้าน รวมถึงคำอธิบายโดยละเอียดของกระบวนการและภาพประกอบทีละขั้นตอน บางครั้งข้อความมีคำเตือนเกี่ยวกับอันตรายของการทำผลึกไร้สีหรือผงสีขาวเหล่านี้ แต่ไม่น่าจะหยุดทุกคนได้ อย่างไรก็ตาม คุณต้องจำไว้ว่าสารตะกั่วคืออะไร ปรอทฟูมิเนตมีอันตรายน้อยกว่าการใช้
การปรับเปลี่ยน
การดัดแปลงผลึกของตะกั่วเอไซด์มีอธิบายไว้ทั้งหมด 4 แบบ แต่ในทางปฏิบัติมักจะได้รับหนึ่งในสองส่วนนี้บ่อยที่สุด ไม่ว่าจะเป็นผงสีขาวเทาทางเทคนิคหรือผลึกไม่มีสีที่ได้จากการรวมตัวสารละลายของโซเดียมเอไซด์และตะกั่วอะซิเตทหรือไนเตรต ในทางปฏิบัติ การตกตะกอนจะต้องดำเนินการด้วยพอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ค่อนข้างปลอดภัยในการจัดการ หากเติมตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น อีเธอร์ และหากปฏิกิริยาระหว่างกันแพร่กระจายของสารละลายจะเกิดรูปแบบใหม่ ซึ่งจะตกผลึกแบบละเอียดและหยาบ
สื่อที่เป็นกรดให้รูปแบบที่เสถียรน้อยกว่า ในระหว่างการเก็บรักษาเป็นเวลานาน การสัมผัสกับแสงและความร้อน ผลึกจะถูกทำลาย ไม่ละลายในน้ำ ละลายได้เล็กน้อยในสารละลายแอมโมเนียมอะซิเตท โซเดียม และตะกั่ว แต่เอไซด์ 146 กรัมละลายได้อย่างสมบูรณ์ในเอทานอลเอมีนหนึ่งร้อยกรัม ในน้ำเดือดจะสลายตัวค่อยๆปล่อยกรดไนตริก ด้วยความชื้นและคาร์บอนไดออกไซด์ก็สลายตัวกระจายไปทั่วพื้นผิว นี่คือตอนที่เกิดคาร์บอเนตและตะกั่วเอไซด์พื้นฐาน
ปฏิสัมพันธ์และความอ่อนไหว
แสงสลายตัวเป็นไนโตรเจนและตะกั่ว - บนพื้นผิวเช่นกัน และหากคุณใช้การฉายรังสีอย่างเข้มข้น คุณจะได้รับการระเบิดของมิ้นท์ใหม่และเอไซด์ที่สลายตัวในทันที ตะกั่วเอไซด์แห้งไม่ทำปฏิกิริยากับโลหะและมีความคงตัวทางเคมี
อย่างไรก็ตาม อาจมีอันตรายจากการปรากฏตัวของสภาพแวดล้อมที่ชื้น จากนั้นโลหะเอไซด์เกือบทั้งหมดจะกลายเป็นอันตรายในปฏิกิริยาของพวกมัน เก็บสารที่เป็นผลลัพธ์ให้ห่างจากทองแดงและโลหะผสม เนื่องจากส่วนผสมของอะไซด์และทองแดงมีคุณสมบัติการระเบิดที่คาดเดาไม่ได้มากกว่า ปฏิกิริยาเอไซด์ทั้งหมดเป็นพิษและสารเองก็เป็นพิษ
ความไว
อาไซด์สวยทนความร้อนสลายตัวได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า 245 องศาเซลเซียสเท่านั้นและแฟลชเกิดขึ้นที่ประมาณ 330 องศา ความไวต่อแรงกระแทกนั้นสูงมาก และการผลิตอะไซด์ใด ๆ ก็เต็มไปด้วยผลที่ตามมา ไม่ว่าเอไซด์จะแห้งหรือเปียกก็ตาม ก็ไม่สูญเสียคุณสมบัติในการระเบิดของมัน แม้ว่าความชื้นจะสะสมถึงสามสิบเปอร์เซ็นต์ในนั้นก็ตาม
ไวต่อการเสียดสีเป็นพิเศษ ยิ่งกว่าสารปรอท fulminate หากคุณบดสารอะไซด์ในครก มันจะระเบิดเกือบจะในทันที การดัดแปลงต่างๆ ของตะกั่วเอไซด์ตอบสนองต่อการกระแทกต่างกัน (แต่ทุกคนมีปฏิกิริยา!) เนื่องจากคริสตัลเคลือบด้วยฟิล์มเกลือตะกั่ว จึงไม่ทำปฏิกิริยากับลำแสงและประกายไฟ แต่สิ่งนี้ใช้ได้เฉพาะกับตัวอย่างที่เก็บไว้มาระยะหนึ่งและสัมผัสกับคาร์บอนไดออกไซด์ที่ชื้น สารเอไซด์ที่ผลิตขึ้นใหม่และบริสุทธิ์ทางเคมีมีความไวสูงต่อการโจมตีของเปลวไฟ
ระเบิด
สารตะกั่วอันตรายอย่างยิ่งเนื่องจากไวต่อแรงเสียดทานและความเค้นเชิงกล โดยเฉพาะอย่างยิ่งขึ้นอยู่กับขนาดของผลึกและวิธีการตกผลึก ขนาดคริสตัลที่ใหญ่กว่าครึ่งมิลลิเมตรนั้นระเบิดได้อย่างแน่นอน การระเบิดสามารถเกิดขึ้นได้ในทุกขั้นตอนของกระบวนการสังเคราะห์: การสลายตัวที่ระเบิดอาจเกิดขึ้นได้ในขั้นตอนของความอิ่มตัวของสารละลาย ทั้งในระหว่างการตกผลึกและในระหว่างการทำให้แห้ง มีการอธิบายกรณีการระเบิดที่เกิดขึ้นเองหลายกรณีแม้ว่าจะเพียงแค่เทผลิตภัณฑ์ลงไปก็ตาม
นักเคมีมืออาชีพมั่นใจว่าเอไซด์ที่ได้จากตะกั่วอะซิเตทนั้นอันตรายกว่าที่สังเคราะห์มาจากไนเตรตมาก เขาสามารถระเบิดได้วัตถุระเบิดแรงสูงนั้นดีกว่าปรอท fulminate มากเพราะบริเวณก่อนการระเบิดของเอไซด์นั้นแคบกว่า ตัวอย่างเช่น ประจุเริ่มต้นในปลอกจุดระเบิดที่ทำจากเอไซด์ตะกั่วบริสุทธิ์คือ 0.025 กรัม เฮกโซเจนต้องการ 0.02 และ TNT เท่ากับ 0.09 กรัม
การใช้อะไซด์
มนุษย์เพิ่งฝึกใช้เครื่องริเริ่มการระเบิดนี้ นักเคมี Curtius ได้รับตะกั่วเอไซด์เป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2434 เมื่อเขาเพิ่มสารละลายตะกั่วอะซิเตทลงในสารละลายแอมโมเนียมเอไซด์ (หรือโซเดียม - ตอนนี้ยังไม่ชัดเจน) ตั้งแต่นั้นมา ตะกั่วเอไซด์ก็ถูกกดเข้าไปในฝาครอบจุดระเบิด (ใช้มากถึงเจ็ดร้อยกิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร) ยิ่งไปกว่านั้น เวลาผ่านไปน้อยมากจากการค้นพบจนถึงการได้รับสิทธิบัตร - แล้วในปี 1907 สิทธิบัตรแรกได้รับแล้ว อย่างไรก็ตาม ก่อนปี 1920 ตะกั่วเอไซด์ทำให้เกิดปัญหามากเกินไปสำหรับผู้ผลิตที่จะใช้งานจริงเพียงเล็กน้อย
ความไวของสารนี้สูงเกินไป และผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่เป็นผลึกบริสุทธิ์นั้นอันตรายยิ่งกว่า แต่สิบปีต่อมา มีการพัฒนาวิธีการจัดการสารอะไซด์ เริ่มใช้การตกตะกอนด้วยคอลลอยด์อินทรีย์ และจากนั้นเริ่มการผลิตตะกั่วเอไซด์เชิงอุตสาหกรรมในปริมาณมาก ซึ่งกลับกลายเป็นว่าอันตรายน้อยกว่าและยังคงเหมาะสำหรับการติดตั้งเครื่องระเบิด เดกซ์ทริน ลีดเอไซด์ผลิตในสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2474 โดยเฉพาะอย่างยิ่งเขากดปรอทระเบิดในจุดชนวนอย่างแรงเป็นพิเศษในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ปรอทฟูมิเนตถูกเลิกใช้เมื่อปลายศตวรรษที่ 20
คุณสมบัติแอปพลิเคชั่น
ตะกั่วอาไซด์ถูกใช้ในฝาครอบช็อต ไฟฟ้า และไฟระเบิด มักมาพร้อมกับการเพิ่ม THRS - ตะกั่ว trinitroresorcinate ซึ่งเพิ่มความไวต่อเปลวไฟ เช่นเดียวกับ tetrazene ซึ่งเพิ่มความไวต่อการทิ่มและการกระแทก สำหรับลีดเอไซด์ แนะนำให้ใช้กล่องเหล็ก แต่เคสอะลูมิเนียมก็ใช้เช่นกัน ซึ่งมักจะเป็นกระป๋องและทองแดงน้อยกว่ามาก
ความเร็วการระเบิดที่เสถียรซึ่งใช้เดกซ์ทริน ลีดเอไซด์รับประกันโดยประจุที่มีความยาว 2.5 มม. ขึ้นไป รวมถึงประจุตะกั่วเอไซด์ที่ชุบน้ำเป็นเวลานาน นั่นคือเหตุผลที่เดกซ์ทรินลีดเอไซด์ใช้ไม่ได้กับผลิตภัณฑ์ขนาดเล็ก ตัวอย่างเช่น ในอังกฤษมี service azide ที่เรียกว่า English service azide ซึ่งคริสตัลล้อมรอบด้วยตะกั่วคาร์บอเนต สารนี้มี 98% Pb(N3) 2 และไม่เหมือนเดกซ์ทริน ทนความร้อนและระเบิดได้ในเชิงรุก อย่างไรก็ตาม ในการดำเนินการหลายอย่าง มันอันตรายกว่ามาก
การผลิตเชิงอุตสาหกรรม
ตะกั่วเอไซด์ในระดับอุตสาหกรรมได้มาในลักษณะเดียวกับที่บ้าน: สารละลายเจือจางของโซเดียมเอไซด์และตะกั่วอะซิเตต (แต่มักจะเป็นตะกั่วไนเตรต) ถูกรวมเข้าด้วยกัน จากนั้นผสม (มีพอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้, เด็กซ์ทรินเป็นต้น) วิธีนี้มีข้อดีและข้อเสีย เดกซ์ทรินช่วยในการรับอนุภาคที่มีขนาดควบคุม (น้อยกว่า 0.1 มิลลิเมตร) ที่มีความสามารถในการไหลได้ดีและไม่ไวต่อการเสียดสี สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นข้อดี ข้อเสียรวมถึงความจริงที่ว่าสารที่ได้รับในลักษณะนี้มีการดูดความชื้นเพิ่มขึ้นและความคิดริเริ่มลดลง มีวิธีการที่หลังจากการก่อตัวของผลึกเดกซ์ทรินเอไซด์แคลเซียมสเตียเรตในปริมาณ 0.25% จะถูกเติมลงในสารละลายเพื่อลดการดูดความชื้นและความไว
ใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษและใช้ยาในปริมาณที่แน่นอน ถ้าสารละลายของลีดไนเตรต (อะซิเตท) กับโซเดียมเอไซด์มีความเข้มข้นมากกว่าร้อยละสิบ การระเบิดที่เกิดขึ้นเองจะเป็นไปได้อย่างมากในระหว่างการตกผลึก และถ้าการผสมหยุดลง การระเบิดจะเกิดขึ้นอย่างแน่นอน ก่อนหน้านี้ นักเคมีสันนิษฐานว่าผลึกที่ก่อตัวขึ้นของรูปแบบ β ระเบิด ทำให้เกิดการระเบิดจากความเครียดภายใน อย่างไรก็ตาม หลังจากศึกษามาอย่างถี่ถ้วนและถี่ถ้วนแล้ว ก็เห็นได้ชัดว่าสามารถหาแบบฟอร์ม β ได้ในรูปแบบบริสุทธิ์ และความไวของมันก็คล้ายกับรูปแบบ α
อะไรทำให้เกิดการระเบิด
ในช่วงทศวรรษที่แปดสิบของศตวรรษที่ผ่านมา ได้รับการยืนยันอย่างเป็นทางการแล้วว่าสาเหตุของการระเบิดนั้นเป็นไฟฟ้าโดยธรรมชาติ: ประจุไฟฟ้าถูกแจกจ่ายซ้ำในชั้นของสารละลายและกระตุ้นปฏิกิริยาดังกล่าวของสาร นั่นคือเหตุผลที่เติมโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้และทำการผสมอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะป้องกันไม่ให้ประจุไฟฟ้าถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่น ดังนั้นจึงป้องกันการระเบิดได้เอง
เพื่อให้ตะกั่วอาไซด์ตกตะกอน แทนที่จะเป็นเดกซ์ทริน เจลาตินมักใช้ในสารละลาย 0.4-0.5% โดยเติมเกลือโรเชลเล็กน้อยลงไป หลังจากเกิด agglomerates ที่โค้งมนแล้ว ต้องใส่สารแขวนลอยสังกะสีสเตียเรตหนึ่งเปอร์เซ็นต์หรืออะลูมิเนียมหรือ (บ่อยกว่า) โมลิบดีนัมซัลไฟด์ลงในสารละลายนี้การดูดซับเกิดขึ้นบนพื้นผิวของผลึกซึ่งทำหน้าที่เป็นสารหล่อลื่นที่เป็นของแข็งที่ดี วิธีนี้จะทำให้สารตะกั่วไวต่อการเสียดสีน้อยลง
วัตถุประสงค์ทางทหาร
เพื่อนำเอไซด์ไปปรับปรุงความไวต่อเปลวไฟ การรักษาพื้นผิวของผลึกด้วยสารละลายของลีดไนเตรตและแมกนีเซียมสไตฟเนทจึงถูกนำมาใช้เพื่อสร้างฟิล์ม หมวกสำหรับวัตถุประสงค์ทางทหารมีการผลิตแตกต่างกัน เดกซ์ทรินและเจลาตินถูกยกเลิกและเติมโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสหรือโพลีไวนิลแอลกอฮอล์แทน เป็นผลให้ได้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายด้วยตะกั่วเอไซด์ในปริมาณที่มากกว่าวิธีการตกตะกอนของเดกซ์ทริน 96-98% เทียบกับ 92% นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์มีความชื้นน้อยกว่า และความสามารถในการเริ่มต้นเพิ่มขึ้นอย่างมาก
หากสารละลายถูกระบายออกอย่างรวดเร็วและไม่ได้เติมโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้ จะเกิดสารตะกั่วคอลลอยด์ที่เรียกว่าคอลลอยด์ ซึ่งมีความสามารถในการเริ่มระเบิดสูงสุดแต่ยังไม่ก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเพียงพอ - การไหลไม่ดี. บางครั้งใช้ในเครื่องจุดชนวนไฟฟ้าเป็นส่วนผสมของสารละลายเอทิลอะซิเตทของไนโตรเซลลูโลสกับเอไซด์ตะกั่วคอลลอยด์
