המלח של חומצה הידראזואית הוא Pb(N3)2, תרכובת כימית המכונה אחרת עופרת אזיד. לחומר גבישי זה יכולה להיות אחת משתי צורות גבישיות לפחות: הראשונה צורת α בצפיפות של 4.71 גרם לסנטימטר מעוקב, השנייה צורה β - 4.93. הוא מתמוסס בצורה גרועה במים, אבל הוא טוב במונו-אתנולמין. נא לא לעקוב אחר ההמלצות הניתנות במאמר זה בבית! עופרת אזיד היא לא בדיחה, אלא חומר נפץ רגיש במיוחד (חומר נפץ).
Properties
עופרת אזיד יוזמת פיצוץ, כי הרגישות שלו גבוהה מאוד, והקוטר הקריטי קטן מאוד. הוא משמש בכובעי פיצוץ. לא ניתן לטפל בו ללא טכניקות טכניות מיוחדות וכישורי טיפול מיוחדים. אחרת, מתרחש פיצוץ, שהחום שלו מתקרב ל-1.536 מגה-ג'אול לק ג, או 7.572 מגה-ג'אול לדצימטר מעוקב.
לעופרת אזיד יש נפח גז של 308 ליטר לק ג או 1518 ליטר לריבועדצימטר. מהירות הפיצוץ שלו היא כ-4800 מטר לשנייה. אזידים, שתכונותיהם נראות מפחידות מאוד, מסונתזים במהלך תגובת ההחלפה בין אזידים מסיסים של מתכת אלקלית ותמיסות של מלחי עופרת. התוצאה היא משקע גבישי לבן. זה עופרת אזיד.
קבל
התגובה מתבצעת לרוב בתוספת גליצרין, דקסטרין, ג'לטין וכדומה, המונעים היווצרות גבישים גדולים מדי ומפחיתים את הסיכון לפיצוץ. לא מומלץ לסנתז עופרת אזיד בבית, אפילו לצורך הכנת זיקוקים חגיגיים. כדי להשיגו נדרשים תנאים מיוחדים, ידע והבנה של הסכנה, וכן ניסיון מספיק ככימאי.
עם זאת, יש די הרבה מידע ברשת בנוגע לייצור של חומר הנפץ המסוכן הזה. משתמשי אינטרנט רבים חולקים את ניסיונם כיצד להשיג עופרת אזיד בבית, כולל תיאור מפורט של התהליך והמחשות שלב אחר שלב שלו. לפעמים הטקסטים מכילים אזהרות לגבי הסכנות בהכנת הגבישים חסרי הצבע או האבקה הלבנה האלה, אבל לא סביר שהם יעצרו את כולם. עם זאת, עליך לזכור מהו עופרת אזיד. כספית פולמינאט פחות מסוכנת מהשימוש בה.
שינויים
שינויים גבישיים של עופרת אזיד מתוארים בסך הכל ארבעה, אך בפועל אחד מהשניים מתקבל לרוב. או שזו אבקה טכנית לבנה-אפורה, או גבישים חסרי צבע המתקבלים במיזוגתמיסות של אזיד נתרן ועופרת אצטט או חנקה. בפועל יש לבצע משקעים עם פולימרים מסיסים במים על מנת לקבל מוצר בטוח יחסית לטיפול. אם מוסיפים ממיסים אורגניים, כמו אתר, וגם אם מתרחשת אינטראקציה דיפוזיה של תמיסות, נוצרת צורה חדשה, שמתגבשת בצורה אצילי וגס.
מדיום חומצי נותן צורות פחות יציבות. במהלך אחסון לטווח ארוך, חשיפה לאור וחימום, הגבישים נהרסים. הוא אינו מסיס במים, מסיס מעט בתמיסה מימית של אמוניום אצטט, נתרן ועופרת. אבל 146 גרם של אזיד מומסים בצורה מושלמת במאה גרם של אתנולמין. במים רותחים הוא מתפרק, ומשחרר בהדרגה חומצה חנקתית. עם לחות ופחמן דו חמצני, הוא גם מתפרק ומתפשט על פני השטח. זה כאשר נוצרים קרבונט ואזיד עופרת בסיסי.
אינטראקציות ורגישות
אור מפרק אותו לחנקן ועופרת - גם על פני השטח, ואם תפעילו קרינה עזה, אפשר לקבל פיצוץ של אזיד שזה עתה נטבע ומתפרק מיד. אזיד עופרת יבשה אינו מגיב למתכות והוא יציב מבחינה כימית.
עם זאת, קיימת סכנה להופעת סביבה לחה, אז כמעט כל אזידי המתכת הופכים למסוכנים בתגובותיהם. הרחק את החומר שנוצר מנחושת וסגסוגותיה, שכן לתערובת של אזידים ונחושת יש תכונות נפץ בלתי צפויות אף יותר. כל תגובות האזידים רעילות והחומר עצמו רעיל.
רגישות
אזידס יפהעמיד בחום, מתפרקים רק בטמפרטורות מעל 245 מעלות צלזיוס, וההבזק מתרחש בכ-330 מעלות. רגישות ההשפעה גבוהה מאוד, וכל ייצור של אזידים טומן בחובו השלכות רעות, ללא קשר אם האזיד יבש או רטוב, הוא אינו מאבד את תכונות הנפץ שלו, גם אם מצטברת בו לחות עד שלושים אחוז.
רגיש במיוחד לחיכוך, אפילו יותר מאשר כספית. אם טוחנים אזיד במרגמה, הוא מתפוצץ כמעט מיד. שינויים שונים של אזידים עופרת מגיבים בצורה שונה להשפעה (אבל כולם מגיבים!). מכיוון שהגבישים מכוסים בסרט של מלחי עופרת, ייתכן שהוא לא יגיב לקרן אש ולניצוץ. אבל זה חל רק על הדגימות שנשמרו במשך זמן מה ונחשפו לפחמן דו חמצני לח. אזיד מיוצר טרי וטהור כימית רגיש מאוד להתקפת להבות.
Explosion
עופרת אזיד מסוכן ביותר דווקא בגלל רגישותו לחיכוך וללחץ מכני. הדבר תלוי במיוחד בגודל הגבישים ובשיטת ההתגבשות. גדלי גבישים גדולים מחצי מילימטר הם חומר נפץ לחלוטין. פיצוץ יכול להגיע בכל שלב בתהליך הסינתזה: ניתן לצפות לפירוק נפיץ גם בשלב הרוויה של התמיסה, הן במהלך ההתגבשות והן במהלך הייבוש. מקרים רבים של פיצוצים ספונטניים תוארו אפילו עם מזיגה פשוטה של המוצר.
כימאים מקצועיים בטוחים שהאזיד המתקבל מעופרת אצטט מסוכן הרבה יותר מזה המסונתז מחנקה. הוא מסוגל להתפוצץחומרי נפץ גבוהים הרבה יותר טובים מכספית fulminate כי אזור טרום הפיצוץ של אזיד צר יותר. לדוגמה, מטען ההתחלה במכסה נפץ העשוי מעופרת אזיד טהור הוא 0.025 גרם, הקשוגן צריך 0.02, ו-TNT הוא 0.09 גרם.
שימוש באזידים
השימוש ביוזם הפיצוצים הזה תורגל על ידי האנושות לפני זמן לא רב. עופרת אזיד הושג לראשונה בשנת 1891 על ידי הכימאי קורטיוס, כאשר הוסיף תמיסה של עופרת אצטט לתמיסה של אמוניום אזיד (או נתרן - עכשיו זה לא ברור). מאז, אזיד עופרת נדחס לתוך מכסי נפץ (עד שבע מאות קילוגרם לסנטימטר רבוע מופעל). יתרה מכך, מעט מאוד זמן חלף מגילוי פטנטים - כבר בשנת 1907 התקבל הפטנט הראשון. אולם לפני 1920, עופרת אזיד גרם יותר מדי צרות כדי שהיצרנים לא היו בעלי שימוש מעשי מועט.
הרגישות של החומר הזה גבוהה מדי, והמוצר המוגמר הגבישי הטהור מסוכן אפילו יותר. אך עשר שנים לאחר מכן פותחו שיטות לטיפול באזידים, החלו להשתמש במשקעים עם קולואידים אורגניים, ואז החל ייצור המוני תעשייתי של עופרת אזיד, שהתברר כפחות מסוכן ולמרות זאת מתאים לצייד מפוצצים. אזיד עופרת דקסטרין מיוצר בארה ב מאז 1931. הוא לחץ חזק במיוחד על הכספית הנפיצה במנפצים במהלך מלחמת העולם השנייה. מרקורי פולמינאט יצאה מכלל שימוש בסוף המאה העשרים.
תכונותיישומים
עופרת אזיד משמש בכובעי הלם, חשמל ואש. זה מגיע בדרך כלל עם תוספת של THRS - trinitroresorcinate עופרת, המגבירה את הרגישות ללהבה, וכן טטרזן, המגבירה את הרגישות לדקירות ולפגיעה. עבור עופרת אזיד, מארזי פלדה עדיפים, אך משתמשים גם במארזי אלומיניום, הרבה פחות משימורים ונחושת.
מהירות פיצוץ יציבה שבה נעשה שימוש באזיד עופרת דקסטרין מובטחת על ידי מטען של 2.5 מילימטרים או יותר באורך, כמו גם מטען ארוך של אזיד עופרת לח. לכן דקסטרין עופרת אזיד לא עובד עם מוצרים בגודל קטן. יש, למשל, באנגליה את מה שנקרא אנגלי שירות אזיד, שבו הגבישים מוקפים בעופרת קרבונט, החומר הזה מכיל 98% Pb(N3) 2 ובניגוד לדקסטרין, עמיד בחום ונפיץ באופן יזום. עם זאת, בפעולות רבות זה הרבה יותר מסוכן.
ייצור תעשייתי
עופרת אזיד בקנה מידה תעשייתי מתקבלת באותו אופן כמו בבית: תמיסות מדוללות של נתרן אזיד ועופרת אצטט (אך לעתים קרובות יותר חנקתי עופרת) מתמזגות, ואז מערבבים (עם נוכחות של פולימרים מסיסים במים, דקסטרין למשל). לשיטה זו יש יתרונות וחסרונות. דקסטרין מסייע בהשגת חלקיקים בגודל מבוקר (פחות מ-0.1 מילימטר) בעלי יכולת זרימה טובה ואינם רגישים לחיכוך. כל אלה הם יתרונות. החסרונות כוללים את העובדה שלחומר המתקבל בדרך זו יש היגרוסקופיות מוגברת, והיוזמה מצטמצמת. ישנן שיטות שבהן לאחר היווצרות גבישי דקסטרין אזיד מוסיפים לתמיסה סידן סטארט בכמות של 0.25% להפחתת היגרוסקופיות ורגישות
זהירות יתרה כאן ומינונים מדויקים מיושמים. אם לתמיסות של חנקתי עופרת (אצטט) עם נתרן אזיד יש ריכוז של יותר מעשרה אחוזים, ייתכן מאוד פיצוץ ספונטני במהלך התגבשות. ואם הערבוב נפסק, הפיצוץ מתרחש לחלוטין תמיד. בעבר, כימאים הניחו שהגבישים שנוצרו בצורת β התפוצצו, והתפוצצו מלחץ פנימי. אולם כעת, לאחר מחקרים רבים ומדוקדקים, התברר שניתן לקבל את הצורה β גם בצורתה הטהורה, ורגישותה דומה לצורה α.
מה גורם לפיצוץ
בשנות השמונים של המאה הקודמת אושר באופן סמכותי שהגורמים לפיצוצים הם חשמליים באופיים: המטען החשמלי מופץ מחדש בשכבות התמיסה ומעורר תגובה כזו של החומר. לכן מוסיפים פולימרים מסיסים במים ומתבצע ערבוב מתמיד. זה מונע מטענים חשמליים להיות מקומיים, ולכן נמנע פיצוץ ספונטני.
על מנת לזרז עופרת אזיד, במקום דקסטרין, משתמשים לרוב בג'לטין בתמיסה של 0.4-0.5%, ומוסיפים לו מעט מלח רושל. לאחר היווצרות אגרטלים מעוגלים, יש להכניס לתמיסה זו תרחיף אחד של אבץ סטארט, או אלומיניום, או (לעתים קרובות יותר) מוליבדן גופרתי.ספיחה מתרחשת על פני הגבישים, המשמשים כחומר סיכה מוצק טוב. שיטה זו הופכת את עופרת אזיד לפחות רגיש לחיכוך.
מטרה צבאית
כדי שעופרת אזיד ישפר את רגישותו ללהבות, משתמשים בטיפול פני השטח של גבישים עם תמיסות של חנקתי עופרת ומגנזיום סטיפנאט ליצירת סרט. כובעים למטרות צבאיות מיוצרים בצורה שונה. דקסטרין וג'לטין מתבטלים, ובמקום זאת משתמשים בתוספת של תאית נתרן קרבוקסימטיל או פוליוויניל. כתוצאה מכך, התוצר הסופי מתקבל עם כמות גדולה יותר של אזיד עופרת מאשר בשיטת משקעי דקסטרין, 96-98% לעומת 92%. בנוסף, למוצר יש פחות היגרוסקופיות, ויכולת הייזום מוגברת מאוד.
אם התמיסות מתנקזות במהירות ולא מוסיפים פולימרים מסיסים במים, נוצר מה שנקרא אזיד עופרת קולואידי, בעל יכולת ייזום פיצוץ מקסימלית, אך אינו מתקדם מספיק מבחינה טכנולוגית - יכולת הזרימה ירודה. הוא משמש לפעמים במפיצים חשמליים כתערובת של תמיסת אתיל אצטט של ניטרוצלולוזה עם אזיד עופרת קולואידי.
