Barium Nitrate: Công thức, Cấu trúc hóa học, Công dụng, Tính chất
Barium nitrate là một loại muối bao gồm một nguyên tử bari (Ba) và ion nitrat (NO 3 ). Nó xuất hiện dưới dạng chất rắn tinh thể màu trắng ở nhiệt độ phòng và tồn tại trong tự nhiên dưới dạng khoáng chất rất hiếm được gọi là nitrobarite. Đặc tính của nó làm cho nó trở thành một hợp chất độc hại phải được xử lý cẩn thận.
Trên thực tế, hợp chất này có nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp quân sự, vì nó có thể được liên kết với các chất hóa học khác và thêm vào các công thức của chất nổ và chất nổ, trong số những thứ khác.
Công thức
Barium nitrate, còn được gọi là barium dinitrate, có công thức hóa học Ba (NO 3 ) 2, và thường được sản xuất bằng hai phương pháp.
Đầu tiên trong số này liên quan đến việc hòa tan các mẩu nhỏ barium carbonate (BaCO 3 ) trong môi trường axit nitric (HNO 3, một loại axit khoáng ăn mòn cao), sau đó cho phép các tạp chất sắt kết tủa và sau đó hỗn hợp này lọc, bay hơi và kết tinh.
Phương pháp thứ hai được thực hiện thông qua sự kết hợp của bari clorua (BaCl 2, một trong những muối bari có độ hòa tan lớn hơn trong nước) với dung dịch natri nitrat được đun nóng trước. Điều này tạo ra một phản ứng dẫn đến việc tách các tinh thể bari nitrat khỏi hỗn hợp.
Cấu trúc hóa học
Muối này có đặc điểm cấu trúc tinh thể hình khối hoặc bát diện khan.
Cấu trúc hóa học của nó như sau:
Phân ly
Ở nhiệt độ cao (592 ° C), bari nitrat bị phân hủy tạo thành oxit bari (BaO), nitơ dioxide (NO 2 ) và oxy (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 một hợp chất gọi là barium nitrite (Ba (NO 2 ) 2 ), theo phương trình sau:
Ba (NO 3 ) 2 + 2NO → Ba (NO 2 ) 2 + 2NO 2
Phản ứng với sunfat hòa tan của kim loại hoặc axit sunfuric (H 2 SO 4 ) tạo ra bari sulfat (BaSO 4 ). Phần lớn các muối bari không hòa tan, như cacbonat (BaCO 3 ), oxalate (BaC 2 O 4 ) hoặc photphat kim loại (Ba 3 (PO 4) 2 ), bị kết tủa bởi các phản ứng tương tự phân hủy kép.
Công dụng
Chất này ở dạng bột là một chất oxy hóa và phản ứng đáng kể với các chất khử phổ biến.
Khi muối này được trộn với các kim loại khác, chẳng hạn như nhôm hoặc kẽm ở dạng phân chia mịn hoặc với các hợp kim như nhôm-magiê, nó sẽ bốc cháy và phát nổ khi va chạm. Vì lý do này, barium nitrate được coi là một thành phần tuyệt vời của vũ khí và chất nổ cho mục đích quân sự.
Được kết hợp với trinitrotoluene (có tên thương mại là TNT, hoặc C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3 ) và chất kết dính (sáp parafin thường xuyên), muối này tạo thành một hợp chất gọi là Baratol, có đặc tính nổ. Mật độ cao của barium nitrate làm cho Baratol cũng có được mật độ cao hơn, làm cho nó hiệu quả hơn trong chức năng của nó.
Barium nitrate cũng liên kết với bột nhôm, một công thức dẫn đến sự hình thành thuốc súng nhấp nháy, được sử dụng chủ yếu trong pháo hoa và pháo hoa sân khấu.
Thuốc súng nhấp nháy này cũng đã được sử dụng trong việc sản xuất pháo sáng (như các biện pháp chống tên lửa của máy bay) và lựu đạn gây choáng. Ngoài ra, chất này rất dễ nổ.
Muối này được kết hợp với hỗn hợp chất phản ứng được gọi là mối để tạo thành một biến thể của cái gọi là mối này, tạo ra các chớp sáng ngắn và rất mạnh ở nhiệt độ rất cao trong một khu vực nhỏ trong một thời gian ngắn.
Termate-TH3 là một loại thuốc có chứa 29% thành phần trọng lượng của barium nitrate, giúp tăng hiệu ứng nhiệt, tạo ra ngọn lửa và giảm đáng kể nhiệt độ bắt lửa của mối.
Các thuật ngữ thường được sử dụng trong sản xuất lựu đạn gây cháy và có chức năng phá hủy áo giáp xe tăng và các cấu trúc quân sự.
Ngoài ra, barium nitrate là một trong những thành phần được sử dụng nhiều nhất trong việc sản xuất các loại đạn gây cháy mà người Anh sử dụng trong các máy bay chiến đấu của họ trong Thế chiến II, được trang bị đạn gây cháy để tiêu diệt máy bay địch.
Cuối cùng, loại muối này đã được sử dụng trong quá trình sản xuất oxit bari, trong ngành công nghiệp van nhiệt và, như đã nói, trong việc tạo ra pháo hoa, đặc biệt là các màu xanh lá cây.
Tính chất hóa lý
Muối xuất hiện dưới dạng chất rắn màu trắng, hút ẩm và không mùi, hòa tan kém trong nước và hoàn toàn không hòa tan trong rượu.
Nó có khối lượng mol là 261.337 g / mol, mật độ 3, 24 g / cm3 và nhiệt độ nóng chảy 592 ° C. Khi nó đạt đến điểm sôi, nó bị phân hủy, như đã nói 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 tác nhân oxy hóa mạnh và phải tránh xa các vật liệu dễ cháy để ngăn ngừa hỏa hoạn. Nó có độ nhạy với nước và không nên trộn với axit hoặc khan.
Ở nồng độ cao (ví dụ, thùng chứa) chúng phải được cách ly khỏi các chất có thể khiến chúng phản ứng, vì chúng có thể phát nổ một cách dữ dội.
Giống như bất kỳ hợp chất bari hòa tan khác, nó là một chất độc hại cho động vật và con người.
Không nên hít hoặc tiêu thụ, vì các triệu chứng ngộ độc (đặc biệt là cứng cơ mặt), nôn mửa, tiêu chảy, đau bụng, run cơ, lo lắng, yếu, suy hô hấp, rối loạn nhịp tim và co giật có thể xảy ra.
Cái chết có thể xảy ra do ngộ độc với chất này, một vài giờ hoặc vài ngày sau khi trình bày.
Hít phải barium nitrate tạo ra kích thích ở niêm mạc đường hô hấp và, trong cả hai chế độ ngộ độc, các dung dịch muối sunfat phải được chuẩn bị để áp dụng sơ cứu cho người bị ảnh hưởng.
Trong trường hợp sự cố tràn, cần cách ly với các chất và vật liệu dễ cháy và trong trường hợp hỏa hoạn, không bao giờ được tiếp xúc với hóa chất khô hoặc bọt. Khu vực cần ngập nước nếu đám cháy lớn hơn.
