Bario nitratas: formulė, cheminė struktūra, panaudojimas, savybės
Bario nitratas yra druska, sudaryta iš bario atomo (Ba) ir nitrato jonų (NO 3 ). Jis atrodo kaip balta kristalinė kieta medžiaga kambario temperatūroje ir gamtoje yra labai retas mineralas, vadinamas nitrobaritu. Jo savybės tampa toksišku junginiu, kuris turi būti tvarkomas atsargiai.
Tiesą sakant, šis junginys naudojasi daugeliu atvejų karinėje pramonėje, nes jis gali būti susietas su kitomis cheminėmis medžiagomis ir, be kita ko, pridedamas prie sprogmenų ir arsonistų.
Formulė
Bario nitratas, dar vadinamas bario dinitratu, turi cheminę formulę Ba (NO 3 ) 2 ir paprastai gaminamas dviem būdais.
Pirmasis iš jų - mažų bario karbonato (BaCO 3 ) gabalėlių ištirpinimas azoto rūgšties terpėje (HNO 3, labai korozija turinčioje mineralinėje rūgštyje), leidžiantis nusodinti geležies priemaišas, o po to - šis mišinys. filtruojamas, išgarinamas ir kristalizuotas.
Antrasis metodas atliekamas per bario chloridą (BaCl2, vieną iš didesnio tirpumo vandenyje) ir iš anksto pašildytą natrio nitrato tirpalą. Tai sukuria reakciją, kuri sukelia bario nitrato kristalų atskyrimą nuo mišinio.
Cheminė struktūra
Ši druska pasižymi kubinės kristalinės struktūros arba bevandenės oktaedros savybėmis.
Jo cheminė struktūra yra tokia:
Dissociacija
Aukštesnėje temperatūroje (592 ° C) bario nitratas skaidosi, kad susidarytų bario oksidas (BaO), azoto dioksidas (NO 2 ) ir deguonis (O 2 ) pagal šią cheminę reakciją:
2Ba (NO3) 2 + šiluma → 2BaO + 4NO2 + O2
Terpėse, kuriose yra didelė azoto oksido koncentracija (NO), bario nitrato skilimas sukuria junginį, vadinamą bario nitritu (Ba (NO 2 ) 2 ), pagal šią lygtį:
Ba (NO3) 2 + 2NO → Ba (NO2) 2 + 2NO2
Reakcijos su tirpiais metalo arba sieros rūgšties sulfatais (H2S04) generuoja bario sulfatą (BaSO 4 ). Dauguma netirpių bario druskų, tokių kaip karbonatas (BaCO3), oksalatas (BaC204) arba metalo fosfatas (Ba3 (PO 4) 2 ), yra nusodinami panašiomis dvigubo skilimo reakcijomis.
Naudojimas
Ši miltelių pavidalo medžiaga yra oksiduojanti medžiaga ir žymiai reaguoja su įprastais redukuojančiais agentais.
Kai ši druska yra sumaišyta su kitais metalais, pvz., Aliuminiu ar cinku, smulkiai suskaldytomis, arba su lydiniais, pvz., Aliuminio-magnio, jis užsidega ir sprogsta. Dėl šios priežasties bario nitratas yra laikomas puikiu karinės paskirties ginklų ir sprogmenų komponentu.
Sujungta su trinitrotoluenu (komerciškai žinoma kaip TNT arba C6H2 (NO2) 3 CH3) ir rišikliu (reguliariai parafino vašku), ši druska sudaro junginį, vadinamą Baratol, kuris turi sprogių savybių. Dėl didelio bario nitrato tankio Baratolis taip pat įgyja didesnį tankį, todėl jo funkcija yra efektyvesnė.
Bario nitratas taip pat jungiasi su aliuminio milteliais - tai formulė, kurios dėka susidaro blizgantis šautuvas, kuris pirmiausia naudojamas fejerverkams ir teatro pirotechnikai.
Šis mirksintis šautuvas taip pat naudojo raketų gamybą (kaip orlaivių priešraketines priemones) ir apsvaiginančias granatas. Be to, ši medžiaga yra labai sprogi.
Ši druska yra sujungta su reaktanto mišiniu, vadinamu termitu, kad sukurtų šio vadinamojo termato variaciją, kuri trumpais ir mažais laikotarpiais generuoja trumpus ir labai galingus labai aukštų temperatūrų blyksnius.
Termina-TH3 yra termatas, kurio sudėtyje yra 29% svorio bario nitrato, kuris padeda padidinti šiluminį efektą, generuoja liepsną ir žymiai sumažina termato užsidegimo temperatūrą.
Termatai dažniausiai naudojami deginantis granatas ir sunaikina cisternų šarvus ir karines struktūras.
Be to, bario nitratas buvo vienas iš dažniausiai naudojamų sudedamųjų dalių, naudojamų britų karo lėktuvuose, gamyboje Antrojo pasaulinio karo metu, kuris ginkluotas su degančiomis šaudmenimis, kurios buvo skirtos sunaikinti priešo lėktuvus.
Galiausiai, ši druska yra naudojama gaminant bario oksidą, termoelektrinių vožtuvų pramonėje, ir, kaip jau minėta, kuriant pirotechniką, ypač žalios spalvos.
Fizinės ir cheminės savybės
Druska pasirodo kaip balta kieta medžiaga, higroskopinė ir bekvapė, kuri blogai tirpsta vandenyje ir visiškai netirpsta alkoholiuose.
Jo molinė masė yra 261, 337 g / mol, tankis yra 3, 24 g / cm3 ir lydymosi temperatūra 592 ° C. Kai jis pasiekia virimo temperatūrą, jis skaidosi, kaip jau buvo minėta aukščiau. Kambario temperatūroje jo tirpumas vandenyje yra 10, 5 g / 100 ml.
Jis laikomas stabiliu, bet yra stiprus oksidatorius ir turi būti atokiau nuo degių medžiagų, kad būtų išvengta gaisrų. Jis jautriai reaguoja į vandenį ir neturi būti maišomas su rūgštimis ar bevandeniu.
Didelėse koncentracijose (pavyzdžiui, talpyklose) jie turi būti izoliuoti nuo medžiagų, kurios gali sukelti jų reakciją, nes jos gali sprogti smarkiai.
Kaip ir bet kuris kitas tirpus bario junginys, tai yra toksinė medžiaga gyvūnams ir žmonėms.
Jo negalima įkvėpti ar suvartoti, nes apsinuodijimo simptomai (ypač veido raumenų sukietėjimas), vėmimas, viduriavimas, pilvo skausmas, raumenų drebulys, nerimas, silpnumas, kvėpavimo sutrikimas, širdies pažeidimas ir traukuliai.
Mirtis gali pasireikšti dėl šios medžiagos apsinuodijimo, praėjus kelioms valandoms ar kelioms dienoms po pateikimo.
Įkvėpus bario nitratą atsiranda kvėpavimo gleivinės sudirginimas, o abiejų apsinuodijimo būdų atveju sulfato druskų tirpalai turi būti pasirengę taikyti pirmąją pagalbą nukentėjusiam asmeniui.
Išsiliejus, jis turėtų būti izoliuotas nuo degių medžiagų ir medžiagų, o gaisro atveju jis niekada neturėtų liestis su sausomis cheminėmis medžiagomis ar putomis. Jei gaisras yra didesnis, plotas turi būti užtvindytas vandeniu.
