แบเรียมไนเตรต: สูตรโครงสร้างทางเคมีการใช้ประโยชน์สมบัติ
แบเรียมไนเตรต เป็นเกลือที่ประกอบด้วยอะตอมแบเรียม (Ba) และไอออนไนเตรต (NO 3 ) มันจะปรากฏเป็นผลึกสีขาวแข็งที่อุณหภูมิห้องและมีอยู่ในธรรมชาติเป็นแร่ที่หายากมากที่รู้จักกันในชื่อไนโตรบาร์ คุณสมบัติของมันทำให้มันเป็นสารพิษที่ต้องจัดการอย่างระมัดระวัง
ในความเป็นจริงสารประกอบนี้มีประโยชน์หลายอย่างในอุตสาหกรรมทหารเนื่องจากสามารถเชื่อมโยงกับสารเคมีอื่น ๆ และเพิ่มไปยังสูตรของวัตถุระเบิดและวางเพลิงรวมถึงสารอื่น ๆ
สูตร
แบเรียมไนเตรตหรือที่เรียกว่าแบเรียมไดไนเตรทมีสูตรทางเคมี Ba (NO 3 ) 2 และมักจะผลิตโดยสองวิธี
ครั้งแรกของเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการสลายตัวของชิ้นส่วนเล็ก ๆ ของแบเรียมคาร์บอเนต (BaCO 3 ) ในกรดไนตริกกลาง (HNO 3 ซึ่งเป็นกรดแร่ธาตุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง) ทำให้สิ่งสกปรกเหล็กตกตะกอนแล้วผสมให้เป็น กรองระเหยและตกผลึก
วิธีที่สองจะดำเนินการผ่านการรวมกันของแบเรียมคลอไรด์ (BaCl 2 ซึ่งเป็นหนึ่งในเกลือของแบเรียมที่ละลายได้ดีกว่าในน้ำ) กับสารละลายโซเดียมไนเตรทที่ได้รับความร้อนล่วงหน้า สิ่งนี้สร้างปฏิกิริยาที่ส่งผลให้เกิดการแยกผลึกแบเรียมไนเตรตจากส่วนผสม
โครงสร้างทางเคมี
เกลือชนิดนี้มีคุณสมบัติของโครงสร้างผลึกลูกบาศก์หรือ octahedra ปราศจากน้ำ
โครงสร้างทางเคมีของมันเป็นดังนี้:
การแยกตัวออก
ที่อุณหภูมิสูง (592 ° C) แบเรียมไนเตรตสลายตัวเป็นแบเรียมออกไซด์ (BaO) ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO 2 ) และออกซิเจน (O 2 ) ตามปฏิกิริยาทางเคมีดังต่อไปนี้:
2Ba (NO 3 ) 2 + ความร้อน→ 2BaO + 4NO 2 + O 2
ในสื่อที่มีความเข้มข้นสูงของไนตริกออกไซด์ (NO) การสลายตัวของแบเรียมไนเตรตทำให้เกิดสารประกอบที่เรียกว่าแบเรียมไนไตรท์ (Ba (NO 2 ) 2 ) ตามสมการต่อไปนี้:
Ba (NO 3 ) 2 + 2NO → Ba (NO 2 ) 2 + 2NO 2
ปฏิกิริยากับซัลเฟตที่ละลายได้ของโลหะหรือกรดซัลฟูริก (H 2 SO 4 ) จะสร้างแบเรียมซัลเฟต (BaSO 4 ) ส่วนใหญ่ของเกลือแบเรียมที่ไม่ละลายน้ำเช่นคาร์บอเนต (BaCO 3 ), ออกซาเลต (BaC 2 O 4 ) หรือโลหะฟอสเฟต (Ba 3 (PO 4) 2 ) จะตกตะกอนด้วยปฏิกิริยาที่คล้ายกันของการสลายตัวสองครั้ง
การใช้งาน
สารนี้ในรูปแบบผงเป็นตัวออกซิไดซ์และทำปฏิกิริยาอย่างมีนัยสำคัญกับตัวรีดิวซ์ทั่วไป
เมื่อเกลือนี้ผสมกับโลหะอื่น ๆ เช่นอลูมิเนียมหรือสังกะสีในรูปแบบที่แบ่งอย่างประณีตหรือกับโลหะผสมเช่นอลูมิเนียมแมกนีเซียมจะจุดประกายและระเบิดเมื่อกระทบ ด้วยเหตุนี้แบเรียมไนเตรตจึงถือเป็นส่วนประกอบที่ยอดเยี่ยมของอาวุธและวัตถุระเบิดสำหรับใช้ในทางการทหาร
เข้าร่วมกับ trinitrotoluene (ที่รู้จักกันในเชิงพาณิชย์ในชื่อ TNT หรือ C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3 ) และสารยึดเกาะ (ขี้ผึ้งพาราฟินเป็นประจำ) เกลือนี้เป็นสารประกอบที่เรียกว่า Baratol ซึ่งมีคุณสมบัติการระเบิด ความหนาแน่นสูงของแบเรียมไนเตรททำให้ Baratol มีความหนาแน่นสูงขึ้นทำให้มีประสิทธิภาพในการทำงานมากขึ้น
แบเรียมไนเตรตยังจับกับผงอะลูมิเนียมซึ่งเป็นสูตรที่ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของดินปืนที่กระพริบซึ่งใช้เป็นหลักในการจุดพลุและการแสดงดอกไม้ไฟ
ดินปืนที่กระพริบนี้ยังเห็นการใช้งานในการผลิตพลุ (เป็นมาตรการต่อต้านขีปนาวุธของเครื่องบิน) และการระเบิดงัน นอกจากนี้สารนี้ยังระเบิดได้ง่าย
เกลือนี้ถูกรวมเข้ากับส่วนผสมของสารตั้งต้นที่เรียกว่าปลวกเพื่อก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของ termate ที่เรียกว่านี้ซึ่งจะสร้างแฟลชที่สั้นและทรงพลังมากในอุณหภูมิสูงในพื้นที่เล็ก ๆ ในช่วงเวลาสั้น ๆ
Termate-TH3 เป็นคำศัพท์ที่มีส่วนผสมของแบเรียมไนเตรต 29% โดยน้ำหนักซึ่งช่วยเพิ่มผลความร้อนสร้างเปลวไฟและลดอุณหภูมิการเผาไหม้ของเทอร์มินัลอย่างมีนัยสำคัญ
คำที่มักใช้ในการผลิตระเบิดเพลิงและมีหน้าที่ทำลายเกราะรถถังและโครงสร้างทางทหาร
นอกจากนี้แบเรียมไนเตรตเป็นหนึ่งในส่วนผสมที่ใช้มากที่สุดในการผลิตค่าใช้จ่ายของผู้ก่อความไม่สงบที่อังกฤษใช้ในเครื่องบินรบของพวกเขาในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองซึ่งติดอาวุธด้วยกระสุนเพลิงที่ทำลายเครื่องบินข้าศึก
ในที่สุดเกลือนี้ได้ใช้ในกระบวนการผลิตแบเรียมออกไซด์ในอุตสาหกรรมวาล์ว thermionic และตามที่ได้กล่าวไปแล้วในการสร้างดอกไม้ไฟโดยเฉพาะสีเขียว
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
เกลือจะปรากฏเป็นของแข็งสีขาวอุ้มน้ำและไม่มีกลิ่นซึ่งละลายได้ไม่ดีในน้ำและไม่ละลายในแอลกอฮอล์ทั้งหมด
มันมีมวลโมลาร์ 261.337 g / mol ความหนาแน่น 3.24 g / cm3 และจุดหลอมเหลว 592 ° C เมื่อมันถึงจุดเดือดมันจะสลายตัวดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ที่อุณหภูมิห้องจะมีการละลายในน้ำ 10.5 g / 100 ml
ถือว่ามีความเสถียร แต่เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรงและต้องอยู่ห่างจากวัสดุที่ติดไฟได้เพื่อป้องกันไฟไหม้ มันมีความไวต่อน้ำและไม่ควรผสมกับกรดหรือปราศจาก
ในระดับความเข้มข้นสูง (ตัวอย่างเช่นภาชนะบรรจุ) พวกเขาจะต้องถูกแยกออกจากสารที่สามารถทำให้พวกเขาตอบสนองตามที่พวกเขาสามารถระเบิดได้อย่างรุนแรง
เช่นเดียวกับสารประกอบแบเรียมที่ละลายได้อื่น ๆ มันเป็นสารพิษสำหรับสัตว์และมนุษย์
ไม่ควรสูดดมหรือบริโภคเนื่องจากเป็นพิษ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งการแข็งตัวของกล้ามเนื้อใบหน้า), อาเจียน, ท้องร่วง, ปวดท้อง, แรงสั่นสะเทือนของกล้ามเนื้อ, ความวิตกกังวล, ความอ่อนแอ, ความทุกข์, ระบบหายใจผิดปกติ
ความตายสามารถเกิดขึ้นได้จากพิษของสารนี้สองสามชั่วโมงหรือสองสามวันหลังจากการนำเสนอ
การสูดดมแบเรียมไนเตรตจะทำให้เกิดการระคายเคืองในเยื่อบุทางเดินหายใจและในทั้งสองโหมดของการเป็นพิษต้องเตรียมสารละลายของเกลือซัลเฟตในการปฐมพยาบาลผู้ที่ได้รับผลกระทบ
ในกรณีที่มีการรั่วไหลควรแยกออกจากสารและวัสดุที่ติดไฟได้และในกรณีเกิดอัคคีภัยไม่ควรสัมผัสกับสารเคมีแห้งหรือโฟม พื้นที่ควรถูกน้ำท่วมด้วยน้ำหากไฟมีขนาดใหญ่ขึ้น
