Bariumnitraatti on suola, joka käsittää atomin barium (Ba) ja nitraatti-ioni (NO 3). Se esiintyy valkoisena kiteisenä kiinteänä aineena huoneenlämpötilassa ja esiintyy luonnossa hyvin harvinaisena mineraalina, joka tunnetaan nimellä nitrobariitti. Sen ominaisuudet tekevät siitä myrkyllisen yhdisteen, jota on käsiteltävä varovasti.
Itse asiassa tällä yhdisteellä on useita käyttökohteita armeijan teollisuudessa, koska se voidaan yhdistää muihin kemiallisiin aineisiin ja lisätä mm. Räjähteiden ja sytyttimien formulaatioihin.
Kaava
Bariumnitraatilla, jota kutsutaan myös bariumdinitraatiksi, on kemiallinen kaava Ba (NO 3) 2, ja se valmistetaan yleensä kahdella menetelmällä.
Ensimmäinen näistä liittyy liukenemista pieniä bariumkarbonaatin (BaCO 3) väliaineessa, jossa on typpihappoa (HNO 3, joka on erittäin syövyttävä mineraalihappoa), jolloin rauta saostuu epäpuhtauksia, ja sitten tämä seos on suodatettiin, haihdutettiin ja kiteytettiin.
Toinen menetelmä suoritetaan yhdistämällä bariumkloridia (BaCI 2, yksi barium- suoloista, jolla on korkein liukoisuus veteen) esilämmitetyllä natriumnitraattiliuosta. Tämä tuottaa reaktion, joka johtaa bariumnitraattikiteiden erottumiseen seoksesta.
Kemiallinen rakenne
Tällä suolalla on kuutiometriäisen kiteisen rakenteen tai vedettömän oktaedran ominaisuudet.
Sen kemiallinen rakenne on seuraava:
dissosiaatio
Korotetuissa lämpötiloissa (592 ° C) bariumnitraatti hajoaa muodostaen bariumoksidia (BaO), typpidioksidia (NO 2) ja happea (O 2) seuraavan kemiallisen reaktion mukaisesti:
2ba (NO 3) 2 + lämpöä → 2BaO + 4NO 2 + O 2
Väliaineissa, joissa typpioksidipitoisuudet ovat korkeat (bar), bariumnitraatin hajoaminen tuottaa yhdisteen, jota kutsutaan bariumnitritiksi (Ba (NO 2) 2) seuraavan yhtälön mukaisesti:
Ba (NO 3) 2 + 2NO → Ba (NO 2) 2 + 2NO 2
Reaktiot liukoinen metalli- sulfaatit tai rikkihappoa (H 2 SO 4) tuottavat bariumsulfaatti (BaSO 4). Valtaosa liukenemattomat barium- suoloista, kuten karbonaattia (BaCO 3), oksalaatti (BAC 2 O 4) tai metalli fosfaatti (Ba 3 (PO 4) 2), saostetaan samanlainen kahden hajoamisreaktioita.
Sovellukset
Tämä jauhemuodossa oleva aine on hapettava aine ja reagoi merkittävästi tavallisten pelkistimien kanssa.
Kun tätä suolaa sekoitetaan muiden metallien, kuten alumiinin tai sinkin kanssa hienojakoisessa muodossa, tai seosten, kuten alumiini-magnesium, kanssa, se syttyy ja räjähtää iskuilta. Tästä syystä bariumnitraattia pidetään erinomaisena aseiden ja räjähteiden komponenttina sotilaskäyttöön.
Liittyi trinitrotolueeni (tunnetaan kaupallisesti nimellä TNT, tai C 6 H 2 (NO 2) 3 CH 3) ja sideainetta (yleensä parafiini), tämä suola muodostaa yhdiste nimeltään Baratol, joka on räjähtäviä ominaisuuksia. Bariumnitraatin suuri tiheys saa myös Baratolin hankkimaan suuremman tiheyden, mikä tekee siitä tehokkaamman toiminnassa.
Bariumnitraatti sitoutuu myös alumiinijauheeseen, kaava, joka johtaa muodostuneen pistoolijauheen käyttöön, jota käytetään pääasiassa ilotulitteissa ja teatteripyrotekniikassa.
Tätä pistoolia on käytetty myös soihdutustuotannossa (kuten lentokoneiden ohjusten vastaisissa toimenpiteissä) ja tainnutuskranaateissa. Lisäksi tämä aine on erittäin räjähtävä.
Tämä suola yhdistetään reagenssiseokseen, jota kutsutaan termiitiksi, jotta muodostuu variaatio tästä nimeltään termaatista, joka aiheuttaa lyhyitä ja erittäin voimakkaita välähdyksiä erittäin korkeista lämpötiloista pienillä alueilla lyhyen aikaa.
Thermate-TH3 on termiitti, joka sisältää 29 painoprosenttia koostumusta bariumnitraattia, mikä auttaa lisäämään lämpövaikutusta, synnyttämään liekkejä ja alentamaan merkittävästi termaatin syttymislämpötilaa.
Terminaatteja käytetään usein sytyttävien kranaattien tuotannossa, ja niiden tehtävänä on tuhota tankkihaarniskoja ja sotilasrakenteita.
Lisäksi bariumnitraatti oli yksi käytetyimmistä ainesosista sellaisten sytyttävien latausten valmistuksessa, joita britit käyttivät toisen maailmansodan aikana sotalennoissaan ja jotka aseistautuivat sytyttävillä ammuksilla, joita käytettiin vihollisen lentokoneiden tuhoamiseen.
Viimeinkin, tätä suolaa on käytetty bariumoksidin valmistusprosessissa, termoventtiiliteollisuudessa ja, kuten jo mainittiin, pyrotekniikan luomisessa, erityisesti vihreillä väreillä varustetut.
Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
Suola on valkoisena, hygroskooppisena ja hajuttomana kiinteänä aineena, joka liukenee heikosti veteen ja täysin liukenemattomaan alkoholiin.
Se on moolimassa 261,337 g / mol, tiheys 3,24 g / cm 3 ja sulamispiste 592ºC. Kun se saavuttaa kiehumispisteensä, se hajoaa, kuten yllä mainittiin. Huoneenlämpötilassa sen liukoisuus veteen on 10,5 g / 100 ml.
Sitä pidetään vakaana, mutta se on voimakas hapettava aine, ja se on pidettävä erillään palavista materiaaleista palojen välttämiseksi. Se on herkkä vedelle, eikä sitä pidä sekoittaa happojen tai vedettömän kanssa.
Korkeissa pitoisuuksissa (esimerkiksi säiliöt) ne on eristettävä aineista, jotka saavat sen reagoimaan, koska se voi räjähtää voimakkaasti.
Kuten mikään muu liukoinen bariumyhdiste, se on myrkyllinen aine eläimille ja ihmisille.
Sitä ei tule hengittää tai kuluttaa, koska voi esiintyä myrkytysoireita (etenkin kasvojen lihaksen kiristämistä), oksentelua, ripulia, vatsakipuja, lihaksen vapinaa, ahdistusta, heikkoutta, hengenahdistusta, sydämen epäsäännöllisyyttä ja kouristuksia.
Kuolema voi tapahtua myrkytyksellä tällä aineella muutama tunti tai muutama päivä sen jälkeen.
Bariumnitraatin hengittäminen aiheuttaa ärsytystä hengityselinten limakalvossa, ja molemmissa myrkytysmuodoissa sulfaattisuolojen liuokset tulisi valmistaa antamaan ensiapua sairastuneelle henkilölle.
Vuotojen tapauksessa se on eristettävä palavista aineista ja materiaaleista, ja tulipalon sattuessa se ei saa koskaan joutua kosketukseen kuivakemikaalien tai vaahtojen kanssa. Alue on tulvattava vedellä, jos tulipalo on suurempi.
Viitteet
- Mabus. (SF). ScienceMadness. Haettu osoitteesta sciencemadness.org
- Yhdysvaltain sytytyspommi TH3-M50A3. (SF). Haettu osoitteesta ammunitionpages.com
- Cameo Chemicals. (SF). Haettu osoitteesta cameochemicals.noaa.gov
- Chemspider. (SF). Haettu osoitteesta chemspider.com