Формула нітрату барію, хімічна структура, застосування, властивості



The нітрат барію являє собою сіль, що складається з атома барію (Ba) і нітратного іона (NO3). Він з'являється у вигляді білого кристалічного твердого речовини при кімнатній температурі і існує в природі як дуже рідкісний мінерал, відомий як нітробарит. Її властивості роблять його токсичним з'єднанням, яке необхідно ретельно обробляти.

Насправді це з'єднання має багаторазове застосування у військовій промисловості, оскільки воно може бути пов'язане з іншими хімічними речовинами і додаватися до рецептур вибухових речовин і запалювальних речовин..

Індекс

  • 1 Формула
  • 2 Хімічна структура
  • 3 Роз'єднання
  • 4 Використання
  • 5 Фізико-хімічні властивості
  • 6 Посилання

Формула

Нітрат барію, також званий динітратом барію, має хімічну формулу Ba (NO3)2, і зазвичай виробляється двома методами.

Перший з них передбачає розчинення дрібних шматочків карбонату барію (BaCO3) в середовищі азотної кислоти (HNO)3, сильно корозійна мінеральна кислота), що дозволяє потім осаджувати заліза, і потім цю суміш фільтрують, упарюють і кристалізують.

Другий спосіб здійснюється за допомогою комбінації хлориду барію (BaCl2, однієї з солей барію більшої розчинності у воді) з попередньо нагрітим розчином нітрату натрію. Це генерує реакцію, що призводить до виділення з суміші кристалів нітрату барію.

Хімічна структура

Ця сіль має характеристики кубічної кристалічної структури або безводних октаедрів.

Його хімічна структура така:

Дисоціація

При підвищених температурах (592 ° C) нітрат барію розкладається з утворенням оксиду барію (BaO), діоксиду азоту (NO)2) і кисню (O2), відповідно до наступної хімічної реакції:

2Ba (NO3)2 + Тепло → 2BaO + 4NO2 +O2

У середовищах з високою концентрацією оксиду азоту (NO), розкладання нітрату барію виробляє з'єднання, яке називається нітритом барію (Ba (NO)2)2), за наступним рівнянням:

Ba (NO3)2 + 2NO → Ba (NO2)2 + 2NO2

Реакції з розчинними сульфатами металу або сірчаної кислоти (Н2SO4) генерують сульфат барію (BaSO4). Переважна більшість нерозчинних солей барію, таких як карбонат (BaCO)3), оксалат (BaC)2O4) або фосфату металу (Ba3(PO4)2), осаджуються аналогічними реакціями подвійного розкладання.

Використання

Ця речовина у вигляді порошку є окислювачем і значно реагує з загальними відновлюючими агентами. 

Коли ця сіль змішується з іншими металами, такими як алюміній або цинк, у дрібнодисперсних формах або зі сплавами, такими як алюміній-магній, воно запалюється і вибухає при ударі. З цієї причини нітрат барію вважається відмінним компонентом військової зброї та вибухових речовин..

Сполучені з тринитротолуолом (комерційно відомі як TNT або C6H2(NO2)3CH3) і сполучна (регулярно парафіновий віск), ця сіль утворює з'єднання під назвою Баратол, яке має вибухові властивості. Висока щільність нітрату барію робить Baratol також більш високою щільністю, що робить його більш ефективним у своїй функції.

Нітрат барію також зв'язується з алюмінієвим порошком, формулою, що призводить до утворення проблискового пороху, який використовується в основному у феєрверках і театральній піротехніці..

Цей проблисковий порох також бачив застосування у виробництві спалахів (як протиракетних засобів літальних апаратів) і оглушаючих гранат. Крім того, ця речовина є вибухонебезпечним.

Ця сіль комбінується з сумішшю реагентів, що називається термітом, щоб утворити варіацію цього термату, яка генерує короткий і дуже потужний спалах дуже високих температур на невеликих ділянках за короткий час.

Термат-TH3 являє собою термат, який містить 29% за масою композиції нітрату барію, що сприяє збільшенню теплового ефекту, генеруванню полум'я і значно знижує температуру займання термату.

Термати зазвичай використовуються у виробництві запальних гранат і мають функцію знищення танкових бронетанків і військових структур.

Крім того, нітрат барію був одним з найбільш використовуваних інгредієнтів у виробництві запальних звинувачень, які використовувалися англійцями у військових літаках під час Другої світової війни..

Нарешті, ця сіль використовує в процесі виготовлення оксиду барію, в промисловості термоелектричних клапанів і, як уже говорилося, у створенні піротехніки, особливо зелених кольорів..

Фізико-хімічні властивості

Сіль з'являється у вигляді білого, гігроскопічного і без запаху твердої речовини, яка погано розчиняється у воді і абсолютно нерозчинна у спиртах.

Вона має молярну масу 261,337 г / моль, щільність 3,24 г / см3 і температуру плавлення 592 ° С. Коли вона досягає своєї точки кипіння, вона розкладається, як було сказано вище. При кімнатній температурі вона має розчинність у воді 10,5 г / 100 мл.

Він вважається стабільним, але він є сильним окислювачем і його слід тримати подалі від горючих матеріалів, щоб запобігти пожежам. Він має чутливість до води і не повинен змішуватися з кислотами або безводними.

У високих концентраціях (наприклад, в контейнерах) вони повинні бути ізольовані від речовин, які можуть викликати їх реакцію, оскільки вони можуть вибухнути сильно.

Як і будь-яке інше розчинне з'єднання барію, воно є токсичною речовиною для тварин і людини.

Її не слід вдихати або вживати, оскільки можуть виникнути симптоми отруєння (особливо затвердіння м'язів обличчя), блювоти, діареї, болю в животі, м'язових треморів, тривоги, слабкості, респіраторного дистрессу, порушення серця і судоми..

Смерть може виникнути в результаті отруєння цією речовиною, кілька годин або кілька днів до цього.

Інгаляція нітрату барію викликає подразнення в респіраторній слизовій оболонці, і в обох режимах отруєння розчини сульфатних солей повинні бути готові до застосування першої допомоги постраждалим..

У разі розливів, він повинен бути ізольований від горючих речовин і матеріалів, а в разі пожежі, він ніколи не повинен контактувати з сухими хімікатами або пінами. Якщо вогонь більший, його слід залити водою.

Список літератури

  1. Мабус. (s.f.). ScienceMadness. Отримано з sciencemadness.org
  2. Запальна бомба США TH3-M50A3. (s.f.). Отримано з ammunitionpages.com
  3. Cameo хімічних речовин. (s.f.). Отримано з cameochemicals.noaa.gov
  4. Chemspider. (s.f.). Отримано з chemspider.com