חנק הבריום הוא מלח המהווים אטום של בריום (Ba) ו יון חנק (NO 3 ). הוא מופיע כמוצק גבישי לבן בטמפרטורת החדר וקיים בטבע כמינרל נדיר מאוד המכונה ניטרובריט. תכונותיו הופכות אותו לתרכובת רעילה שיש לטפל בזהירות.
למעשה, למתחם זה יש שימושים רבים בתעשייה הצבאית, שכן ניתן לשלב אותו עם חומרים כימיים אחרים ולהוסיף לפורמולות חומר נפץ ותבערה, בין היתר.
נוּסחָה
לבריום חנקתי, המכונה גם בריום דיניטרט, יש את הנוסחה הכימית Ba (NO 3 ) 2 , והוא מיוצר בדרך כלל בשתי שיטות.
הראשון שבהם כולל פירוק של חתיכות קטנות של בריום פחמתי (BaCO 3 ) במדיום של חומצה חנקתית (HNO 3 , חומצה מינרלית מאכלת מאוד), ומאפשר לזיהום הברזל לזרז ואז לתערובת זו להיות סוננו, התאדו והתגבשו.
השיטה השנייה מתבצעת על ידי שילוב של בריום כלורי (BaCl 2 , אחד ממלחי הבריום עם המסיסות הגבוהה ביותר במים) עם תמיסה מחוממת מראש של נתרן חנקתי. זה מייצר תגובה שמביאה להפרדת גבישים בריום חנקתי מהתערובת.
מבנה כימי
מלח זה מציג מאפיינים של מבנה גביש מעוקב או אוקטדרה ללא מים.
המבנה הכימי שלה הוא כדלקמן:
דיסוציאציה
בטמפרטורות גבוהות (592 מעלות צלזיוס), בריום חנקתי מתפרק ליצירת תחמוצת בריום (BaO), חנקן דו חמצני (NO 2 ) וחמצן (O 2 ), בהתאם לתגובה הכימית הבאה:
2Ba (NO 3 ) 2 + חום → 2BaO + 4NO 2 + O 2
בתקשורת עם ריכוזים גבוהים של תחמוצת החנקן (NO), הפירוק של בריום חנקתי מייצר תרכובת הנקראת בריום ניטריט (Ba (NO 2 ) 2 ), על פי המשוואה הבאה:
Ba (NO 3 ) 2 + 2NO → Ba (NO 2 ) 2 + 2NO 2
תגובות עם סולפטים מתכתיים מסיסים או חומצה גופרתית (H 2 SO 4 ) מייצרות בריום גופרתי (BaSO 4 ). הרוב המכריע של מלחי בריום בלתי-מסיסים, כגון קרבונט (BaCO 3 ), אוקסלט (BaC 2 O 4 ) או פוספט מתכת (Ba 3 (PO4) 2 ), ניתזים בתגובות פירוק כפולות דומות.
יישומים
חומר זה בצורת אבקה הוא חומר מחמצן ומגיב באופן משמעותי עם חומרי צמצום נפוצים.
כאשר מלח זה מעורבב במתכות אחרות, כגון אלומיניום או אבץ בצורותיהם המחולקות דק, או עם סגסוגות כמו אלומיניום-מגנזיום, הוא מתלקח ומתפוצץ על ההשפעה. מסיבה זו, בריום חנקתי נחשב למרכיב מצוין בכלי נשק וחומרי נפץ לשימוש צבאי.
הצטרף עם trinitrotoluene (הידוע מסחרית כמו TNT, או C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3 ) ו קלסר (בדרך כלל פראפין), מלח זה יוצר תרכובת הנקראת Baratol, אשר מאפיינים נפץ. הצפיפות הגבוהה של בריום חנקתי גורמת לכך שבראטול גם רוכש צפיפות גבוהה יותר, מה שהופך אותו ליעיל יותר בתפקודו.
בריום חנקה נקשר גם עם אבקת אלומיניום, פורמולה שמביאה להיווצרות אבק שריפה פלאש המשמש בעיקר בזיקוקים ופירוטכניקה תיאטרונית.
אבק שריפה זהה ראה גם שימושים בייצור התלקחות (כגון אמצעי טיל נגד טילים) וברימוני הלם. יתר על כן, חומר זה נפץ מאוד.
מלח זה משולב בתערובת המגיבים הנקראת טרמיט ליצירת וריאציה של זה המכונה טרמיט, המייצר הבזקים קצרים וחזקים מאוד של טמפרטורות גבוהות מאוד באזורים קטנים במשך זמן קצר.
Thermate-TH3 הוא תרמוט המכיל 29% משקל של משקל של נתרן בריום, המסייע להגדיל את האפקט התרמי, לייצר להבות ולהפחית משמעותית את טמפרטורת ההתנעה של התרמוט.
מונחים משמשים לעתים קרובות בייצור רימוני תבערה והם בעלי תפקיד של הרס שריון טנקים ומבנים צבאיים.
בנוסף, בריום חנקתי היה אחד המרכיבים המשומשים ביותר בייצור מטעני תבערה ששימשו את הבריטים במטוסי המלחמה שלהם במלחמת העולם השנייה, אותם חימשו בתחמושת תבערה ששימשו להשמדת מטוסי אויב.
לבסוף, למלח זה יש שימושים בתהליך הייצור של תחמוצת הבריום, בתעשיית השסתומים התרמווניים וכאמור ביצירת פירוטכניקה, בעיקר אלה בצבעים ירוקים.
תכונות פיזיקליות וכימיות
מלח מופיע כמוצק לבן, היגרוסקופי וחסר ריח, המסיס בצורה גרועה במים ולא מסיס לחלוטין באלכוהולים.
יש לו מסת טוחנת של 261.337 גרם / מול, צפיפות של 3.24 גרם / ס"מ 3 ונקודת התכה של 592ºC. כאשר הוא מגיע לנקודת הרתיחה הוא מתפרק, כאמור לעיל. בטמפרטורת החדר יש לו מסיסות במים של 10.5 גרם / 100 מ"ל.
הוא נחשב ליציב, אך הוא חומר חמצון חזק ויש להרחיק אותו מחומרים דליקים כדי להימנע משריפות. זה רגיש למים ואסור לערבב עם חומצות או מים נטול מים.
בריכוזים גבוהים (למשל, מכולות) עליהם להיות מבודדים מחומרים שיכולים לגרום לו להגיב, מכיוון שהוא יכול להתפוצץ באלימות.
כמו כל תרכובת בריום מסיסה אחרת, זהו חומר רעיל לבעלי חיים ובני אדם.
אין לשאוף אותו או לצרוך אותו, כתופעות של הרעלה (במיוחד הידוק שרירי הפנים), הקאות, שלשולים, כאבי בטן, רעידות שרירים, חרדה, חולשה, קוצר נשימה, חריגות בלב והתקפים.
מוות יכול להתרחש כתוצאה מהרעלה עם חומר זה, כמה שעות או כמה ימים לאחר התרחשותו.
שאיפה של בריום חנקתי גורמת לגירוי ברירית הנשימה, ובשני מצבי הרעלה יש להכין פתרונות של מלחי סולפט ליישום עזרה ראשונה לאדם הפגוע.
במקרה של נשפך, יש לבודד אותו מחומרים דליקים וחומרים ובמקרים של שריפה אסור לו לבוא במגע עם כימיקלים יבשים או קצף. יש להציף את האזור במים אם האש גדולה יותר.
הפניות
- מבוס. (sf). ScienceMadness. נשלח מ- sciencemadness.org
- פצצת התבערה של ארצות הברית TH3-M50A3. (sf). נשלח מ- ammunitionpages.com
- קמיע כימיקלים. (sf). נשלח מ- cameochemicals.noaa.gov
- Chemspider. (sf). נשלח מ- chemspider.com