Các nitrat bari là một muối bao gồm một nguyên tử bari (Ba) và ion nitrat (NO 3 ). Nó xuất hiện dưới dạng chất rắn kết tinh màu trắng ở nhiệt độ phòng và tồn tại trong tự nhiên dưới dạng một khoáng chất rất hiếm được gọi là nitrobarit. Đặc tính của nó khiến nó trở thành một hợp chất độc hại cần được xử lý cẩn thận.
Trên thực tế, hợp chất này có nhiều công dụng trong ngành công nghiệp quân sự, vì nó có thể được kết hợp với các chất hóa học khác và được thêm vào các công thức của chất nổ và chất phụ gia, trong số những chất khác.
Công thức
Bari nitrat, còn được gọi là bari dinitrat, có công thức hóa học là Ba (NO 3 ) 2 , và nó thường được sản xuất bằng hai phương pháp.
Đầu tiên trong số này liên quan đến việc hòa tan các mẩu nhỏ bari cacbonat (BaCO 3 ) trong môi trường axit nitric (HNO 3 , một axit khoáng có tính ăn mòn cao), cho phép các tạp chất sắt kết tủa và sau đó hỗn hợp này được lọc, làm bay hơi và kết tinh.
Phương pháp thứ hai được thực hiện bằng cách kết hợp bari clorua (BaCl 2 , một trong những muối bari có độ hòa tan cao nhất trong nước) với dung dịch natri nitrat đã được đun nóng trước. Điều này tạo ra một phản ứng dẫn đến việc tách các tinh thể bari nitrat ra khỏi hỗn hợp.
Cấu tạo hóa học
Muối này thể hiện các đặc điểm của cấu trúc tinh thể lập phương hoặc khối bát diện khan.
Cấu trúc hóa học của nó như sau:
Phân ly
Ở nhiệt độ cao (592 ° C), bari nitrat phân hủy tạo thành bari oxit (BaO), nitơ đioxit (NO 2 ) và oxi (O 2 ), theo phản ứng hóa học sau:
2Ba (NO 3 ) 2 + Nhiệt → 2BaO + 4NO 2 + O 2
Trong môi trường có nồng độ oxit nitric (NO) cao, sự phân hủy bari nitrat tạo ra hợp chất gọi là bari nitrit (Ba (NO 2 ) 2 ), theo phương trình sau:
Ba (NO 3 ) 2 + 2NO → Ba (NO 2 ) 2 + 2NO 2
Phản ứng với sunfat kim loại hòa tan hoặc axit sunfuric (H 2 SO 4 ) tạo ra bari sunfat (BaSO 4 ). Phần lớn các muối bari không tan, chẳng hạn như cacbonat (BaCO 3 ), oxalat (BaC 2 O 4 ) hoặc photphat kim loại (Ba 3 (PO4) 2 ), được kết tủa bằng các phản ứng phân hủy kép tương tự.
Các ứng dụng
Chất này ở dạng bột là một chất oxy hóa và phản ứng đáng kể với các chất khử thông thường.
Khi muối này được trộn với các kim loại khác, chẳng hạn như nhôm hoặc kẽm ở dạng phân nhỏ của chúng, hoặc với các hợp kim như nhôm-magiê, nó bốc cháy và phát nổ khi va chạm. Vì lý do này, bari nitrat được coi là một thành phần tuyệt vời của vũ khí và chất nổ dùng trong quân sự.
Kết hợp với trinitrotoluene (thương mại được gọi là TNT, hoặc C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3 ) và một chất kết dính (thường là sáp parafin), muối này tạo thành một hợp chất gọi là Baratol, có đặc tính nổ. Mật độ cao của bari nitrat làm cho Baratol cũng có được mật độ cao hơn, làm cho nó hoạt động hiệu quả hơn.
Bari nitrat cũng liên kết với bột nhôm, một công thức dẫn đến việc hình thành thuốc súng nhanh, được sử dụng chủ yếu trong pháo hoa và pháo hoa sân khấu.
Thuốc súng chớp nhoáng này cũng được sử dụng trong sản xuất pháo sáng (chẳng hạn như các biện pháp chống tên lửa máy bay) và trong lựu đạn gây choáng. Hơn nữa, chất này rất dễ nổ.
Muối này được kết hợp với hỗn hợp chất phản ứng được gọi là thermite để tạo thành một biến thể của chất này được gọi là termate, tạo ra các tia chớp ngắn và rất mạnh về nhiệt độ rất cao ở các khu vực nhỏ trong một thời gian ngắn.
Thermate-TH3 là chất tạo nhiệt có chứa 29% thành phần theo trọng lượng là bari nitrat, giúp tăng hiệu ứng nhiệt, tạo ra ngọn lửa và giảm đáng kể nhiệt độ bắt lửa của nhiệt.
Mối thường được sử dụng trong sản xuất lựu đạn cháy và có chức năng phá hủy giáp xe tăng và các công trình quân sự.
Ngoài ra, bari nitrat là một trong những thành phần được sử dụng nhiều nhất để sản xuất chất kích nổ được người Anh sử dụng trên máy bay chiến đấu của họ trong Thế chiến thứ hai, thứ mà họ trang bị cho bom cháy được sử dụng để tiêu diệt máy bay đối phương.
Cuối cùng, muối này được sử dụng trong quá trình sản xuất oxit bari, trong ngành công nghiệp van nhiệt điện và, như đã đề cập, trong việc tạo ra pháo hoa, đặc biệt là những loại có màu xanh lá cây.
Các tính chất vật lý và hóa học
Muối xuất hiện dưới dạng chất rắn màu trắng, hút ẩm và không mùi, kém tan trong nước và không tan hoàn toàn trong rượu.
Nó có khối lượng mol là 261,337 g / mol, khối lượng riêng là 3,24 g / cm 3 và nhiệt độ nóng chảy là 592ºC. Khi đạt đến nhiệt độ sôi, nó sẽ phân hủy, như đã đề cập ở trên. Ở nhiệt độ phòng, nó có độ hòa tan trong nước là 10,5 g / 100 ml.
Nó được coi là ổn định, nhưng nó là một chất oxy hóa mạnh và phải tránh xa các vật liệu dễ cháy để tránh hỏa hoạn. Nó nhạy cảm với nước và không nên trộn lẫn với axit hoặc khan.
Ở nồng độ cao (ví dụ, vật chứa) chúng phải được cách ly khỏi các chất có thể làm cho nó phản ứng, vì nó có thể phát nổ dữ dội.
Giống như bất kỳ hợp chất bari hòa tan nào khác, nó là một chất độc hại đối với động vật và con người.
Nó không nên được hít hoặc tiêu thụ, vì các triệu chứng ngộ độc (đặc biệt là căng cơ mặt), nôn mửa, tiêu chảy, đau bụng, run cơ, lo lắng, suy nhược, khó thở, tim bất thường và co giật có thể xảy ra.
Tử vong có thể xảy ra do ngộ độc chất này, trong vòng vài giờ hoặc vài ngày kể từ khi xuất hiện.
Hít phải bari nitrat gây kích ứng niêm mạc đường hô hấp và ở cả hai phương thức ngộ độc, cần chuẩn bị dung dịch muối sunfat để sơ cứu người bị ngộ độc.
Trong trường hợp bị đổ phải cách ly với các chất, vật liệu dễ cháy, trường hợp cháy không được tiếp xúc với hóa chất khô hoặc bọt. Khu vực này phải ngập trong nước nếu đám cháy lớn hơn.
Người giới thiệu
- Mabus. (sf). ScienceMadness. Lấy từ sciencemadness.org
- Bom cháy của Hoa Kỳ TH3-M50A3. (sf). Lấy từ bulletpages.com
- Hóa chất Cameo. (sf). Lấy từ cameochemicals.noaa.gov
- Hóa chất. (sf). Lấy từ chemspider.com