Azotat de bariu este o sare care conține un atom de bariu (Ba) și ion nitrat (NO 3 ). Apare ca un solid alb cristalin la temperatura camerei și există în natură ca un mineral foarte rar cunoscut sub numele de nitrobarit. Proprietățile sale îl fac un compus toxic care trebuie manipulat cu atenție.
De fapt, acest compus are multiple utilizări în industria militară, deoarece poate fi combinat cu alte substanțe chimice și adăugat la explozive și formulări incendiare, printre altele.
Formulă
Nitratul de bariu, numit și dinitrat de bariu, are formula chimică Ba (NO 3 ) 2 și este de obicei fabricat prin două metode.
Primul dintre acestea implică dizolvarea unor bucăți mici de carbonat de bariu (BaCO 3 ) într-un mediu de acid azotic (HNO 3 , un acid mineral puternic coroziv), permițând impuritățile fierului să precipite și apoi acest amestec să fie filtrate, evaporate și cristalizate.
A doua metodă este realizată prin combinarea clorurii de bariu (BaCl 2 , una dintre sărurile de bariu cu cea mai mare solubilitate în apă) cu o soluție preîncălzită de azotat de sodiu. Aceasta generează o reacție care are ca rezultat separarea cristalelor de nitrat de bariu de amestec.
Structura chimică
Această sare prezintă caracteristici ale structurii cristaline cubice sau a octaedrelor anhidre.
Structura sa chimică este următoarea:
Disociere
La temperaturi ridicate (592 ° C), azotatul de bariu se descompune formând oxid de bariu (BaO), dioxid de azot (NO 2 ) și oxigen (O 2 ), conform următoarei reacții chimice:
2ba (NO 3 ) 2 + căldură → 2BaO + 4NO 2 + O 2
În mediile cu concentrații mari de oxid nitric (NO), descompunerea nitratului de bariu produce un compus numit nitrit de bariu (Ba (NO 2 ) 2 ), conform următoarei ecuații:
Ba (NO 3 ) 2 + 2NO → Ba (NO 2 ) 2 + 2NO 2
Reacțiile cu sulfații metalici solubili sau acidul sulfuric (H 2 SO 4 ) generează sulfat de bariu (BaSO 4 ). Marea majoritate a sărurilor de bariu insolubile, cum ar fi carbonatul (BACO 3 ), oxalat (Bâc 2 O 4 ) sau fosfat de metal (Ba 3 (PO4) 2 ), sunt precipitate prin reacții similare de descompunere duble.
Aplicații
Această substanță sub formă de pulbere este un agent oxidant și reacționează semnificativ cu agenți reducători comuni.
Atunci când această sare este amestecată cu alte metale, cum ar fi aluminiu sau zinc în formele lor fin divizate sau cu aliaje precum aluminiu-magneziu, se aprinde și explodează la impact. Din acest motiv, nitratul de bariu este considerat o componentă excelentă a armelor și explozivilor pentru uz militar.
Alăturat cu trinitrotoluen (cunoscut comercial ca TNT sau C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3 ) și un liant (ceara de obicei , parafină), această sare formează un compus numit Baratol, care are proprietăți explozive. Densitatea ridicată a nitratului de bariu face ca Baratol să dobândească și o densitate mai mare, ceea ce îl face mai eficient în funcția sa.
Nitratul de bariu se leagă de asemenea cu pulberea de aluminiu, o formulă care are ca rezultat formarea prafului de pușcă flash, care este folosită în principal în artificii și pirotehnie teatrală.
Această pulbere flash a cunoscut, de asemenea, utilizări în producția de flăcări (cum ar fi măsurile antilite anti-avioane) și în grenade. Mai mult, această substanță este extrem de explozivă.
Această sare este combinată cu amestecul de reactanți numit termit pentru a forma o variație a acestui numit termat, care generează sclipiri scurte și foarte puternice de temperaturi foarte ridicate în zone mici pentru o perioadă scurtă de timp.
Thermate-TH3 este un termat care conține 29% compoziție în greutate de azotat de bariu, care ajută la creșterea efectului termic, la generarea de flăcări și la reducerea semnificativă a temperaturii de aprindere a termatului.
Termenii sunt adesea folosiți în producerea de grenade incendiare și au funcția de a distruge armurile de tanc și structurile militare.
În plus, nitratul de bariu a fost unul dintre cele mai utilizate ingrediente la producerea de taxe incendiare folosite de britanici în avioanele lor în timpul celui de-al doilea război mondial, pe care le-au înarmat cu muniții incendiare care erau folosite pentru distrugerea aeronavelor inamice.
În cele din urmă, această sare are utilizări în procesul de fabricație a oxizilor de bariu, în industria valvei termionice și, așa cum am menționat deja, în crearea pirotehnicii, în special a celor cu culori verzi.
Proprietati fizice si chimice
Sarea apare ca un solid alb, higroscopic și inodor, care este slab solubil în apă și total insolubil în alcooli.
Are o masă molară de 261.337 g / mol, o densitate de 3,24 g / cm 3 și un punct de topire de 592ºC. Când ajunge la punctul de fierbere, se descompune, după cum am menționat mai sus. La temperatura camerei are o solubilitate în apă de 10,5 g / 100 ml.
Este considerat stabil, dar este un puternic agent oxidant și trebuie ținut departe de materialele combustibile pentru a evita incendiile. Este sensibil la apă și nu trebuie amestecat cu acizi sau anhidru.
În concentrații mari (de exemplu, containere), acestea trebuie izolate de substanțe care îl pot face să reacționeze, deoarece poate exploda violent.
Ca orice alt compus solubil de bariu, este o substanță toxică pentru animale și oameni.
Nu trebuie inhalat sau consumat, deoarece pot apărea simptome de otrăvire (în special strângerea mușchilor faciali), vărsături, diaree, dureri abdominale, tremururi musculare, anxietate, slăbiciune, respirație, neregularitate cardiacă și convulsii.
Moartea poate apărea ca urmare a otrăvirii cu această substanță, la câteva ore sau câteva zile după ce apare.
Inhalarea nitratului de bariu provoacă iritarea mucoasei respiratorii și, în ambele moduri de otrăvire, soluțiile de săruri sulfatate trebuie pregătite pentru a aplica primul ajutor persoanei afectate.
În cazul deversărilor, acesta trebuie izolat de substanțe și materiale combustibile și, în caz de incendiu, nu trebuie să intre niciodată în contact cu substanțe chimice sau spume uscate. Zona trebuie inundată cu apă dacă focul este mai mare.
Referințe
- Mabus. (Sf). ScienceMadness. Preluat de la sciencemadness.org
- Bombă de incendiară a Statelor Unite TH3-M50A3. (Sf). Preluat de pe ammunitionpages.com
- Cameo Chemicals. (Sf). Preluat din cameochemicals.noaa.gov
- Chemspider. (Sf). Preluat de pe chemspider.com