ไนเตรตแบเรียมเป็นเกลือประกอบด้วยอะตอมของแบเรียม (Ba) และไนเตรทไอออน (NO 3 ) เกิดเป็นผลึกสีขาวที่อุณหภูมิห้องและมีอยู่ในธรรมชาติเป็นแร่ธาตุที่หายากมากเรียกว่าไนโตรบาไรต์ คุณสมบัติของมันทำให้เป็นสารประกอบที่เป็นพิษซึ่งต้องจัดการอย่างระมัดระวัง
ในความเป็นจริงสารประกอบนี้มีประโยชน์หลายอย่างในอุตสาหกรรมการทหารเนื่องจากสามารถใช้ร่วมกับสารเคมีอื่น ๆ และเติมลงในวัตถุระเบิดและสูตรก่อความไม่สงบและอื่น ๆ
สูตร
แบเรียมไนเตรตหรือที่เรียกว่าแบเรียมไดไนเตรตมีสูตรทางเคมี Ba (NO 3 ) 2และมักผลิตโดยสองวิธี
ประการแรกเกี่ยวข้องกับการละลายของแบเรียมคาร์บอเนตชิ้นเล็ก ๆ (BaCO 3 ) ในกรดไนตริก (HNO 3ซึ่งเป็นกรดแร่ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง) ปล่อยให้สิ่งเจือปนของเหล็กตกตะกอนจากนั้นจึงผสมกัน กรองระเหยและตกผลึก
วิธีที่สองดำเนินการโดยการรวมแบเรียมคลอไรด์ (BaCl 2ซึ่งเป็นหนึ่งในเกลือแบเรียมที่มีความสามารถในการละลายน้ำสูงสุด) กับสารละลายโซเดียมไนเตรตที่อุ่นไว้ก่อน สิ่งนี้ก่อให้เกิดปฏิกิริยาที่ส่งผลให้เกิดการแยกผลึกแบเรียมไนเตรตออกจากส่วนผสม
โครงสร้างทางเคมี
เกลือนี้แสดงลักษณะของโครงสร้างผลึกลูกบาศก์หรือออกตาเฮดราที่ไม่มีน้ำ
โครงสร้างทางเคมีมีดังนี้:
ความแตกแยก
ที่อุณหภูมิสูงขึ้น (592 ° C) แบเรียมไนเตรตจะสลายตัวเป็นแบเรียมออกไซด์ (BaO) ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO 2 ) และออกซิเจน (O 2 ) ตามปฏิกิริยาทางเคมีต่อไปนี้:
2Ba (NO 3 ) 2 + ความร้อน→ 2BaO + 4NO 2 + O 2
ในสื่อที่มีไนตริกออกไซด์ความเข้มข้นสูง (NO) การสลายตัวของแบเรียมไนเตรตจะทำให้เกิดสารประกอบที่เรียกว่าแบเรียมไนไตรต์ (Ba (NO 2 ) 2 ) ตามสมการต่อไปนี้:
Ba (NO 3 ) 2 + 2NO → Ba (NO 2 ) 2 + 2NO 2
ปฏิกิริยากับโลหะซัลเฟตที่ละลายน้ำได้หรือกรดซัลฟิวริก (H 2 SO 4 ) จะสร้างแบเรียมซัลเฟต (BaSO 4 ) เกลือแบเรียมที่ไม่ละลายน้ำส่วนใหญ่เช่นคาร์บอเนต (BaCO 3 ), ออกซาเลต (BaC 2 O 4 ) หรือโลหะฟอสเฟต (Ba 3 (PO4) 2 ) ถูกตกตะกอนโดยปฏิกิริยาการสลายตัวสองครั้งที่คล้ายกัน
การประยุกต์ใช้งาน
สารนี้ในรูปแบบผงเป็นตัวออกซิไดซ์และทำปฏิกิริยาอย่างมีนัยสำคัญกับตัวรีดิวซ์ทั่วไป
เมื่อเกลือนี้ผสมกับโลหะอื่นเช่นอลูมิเนียมหรือสังกะสีในรูปแบบที่แบ่งอย่างประณีตหรือด้วยโลหะผสมเช่นอลูมิเนียมแมกนีเซียมจะติดไฟและระเบิดได้เมื่อได้รับผลกระทบ ด้วยเหตุนี้แบเรียมไนเตรตจึงถือเป็นส่วนประกอบที่ดีเยี่ยมของอาวุธและวัตถุระเบิดสำหรับใช้ในการทหาร
เมื่อเข้าร่วมกับ trinitrotoluene (รู้จักกันในเชิงพาณิชย์ว่าทีเอ็นทีหรือ C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3 ) และสารยึดเกาะ (โดยปกติจะเป็นขี้ผึ้งพาราฟิน) เกลือนี้จะก่อตัวเป็นสารประกอบที่เรียกว่า Baratol ซึ่งมีคุณสมบัติในการระเบิด แบเรียมไนเตรตที่มีความหนาแน่นสูงทำให้บาราทอลได้รับความหนาแน่นสูงขึ้นด้วยทำให้มีประสิทธิภาพในการทำงานมากขึ้น
แบเรียมไนเตรตยังจับกับผงอลูมิเนียมซึ่งเป็นสูตรที่ส่งผลให้เกิดดินปืนแฟลชซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในดอกไม้ไฟและดอกไม้ไฟในโรงละคร
นอกจากนี้ยังมีการใช้ดินปืนแฟลชนี้ในการผลิตเปลวไฟ (เช่นมาตรการต่อต้านขีปนาวุธของเครื่องบิน) และในระเบิดที่ทำให้ตกตะลึง นอกจากนี้สารนี้ยังระเบิดได้สูง
เกลือนี้ถูกรวมเข้ากับส่วนผสมของสารตั้งต้นที่เรียกว่าเทอร์ไมท์เพื่อสร้างรูปแบบของสิ่งนี้ที่เรียกว่าเทอร์มิเตทซึ่งจะทำให้เกิดการกะพริบที่สั้นและทรงพลังมากของอุณหภูมิที่สูงมากในพื้นที่เล็ก ๆ ในช่วงเวลาสั้น ๆ
Thermate-TH3 เป็นเทอร์มิเนตที่มีองค์ประกอบ 29% โดยน้ำหนักของแบเรียมไนเตรตซึ่งช่วยเพิ่มผลกระทบด้านความร้อนสร้างเปลวไฟและลดอุณหภูมิการจุดระเบิดของเทอร์เมตลงอย่างมาก
มักใช้ Termates ในการผลิตระเบิดก่อความไม่สงบและมีหน้าที่ทำลายเกราะรถถังและโครงสร้างทางทหาร
นอกจากนี้แบเรียมไนเตรตยังเป็นหนึ่งในส่วนผสมที่ใช้มากที่สุดในการผลิตประจุไฟฟ้าที่อังกฤษใช้ในเครื่องบินรบในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองซึ่งพวกเขาติดอาวุธด้วยอาวุธก่อความไม่สงบที่ใช้ในการทำลายเครื่องบินข้าศึก
สุดท้ายเกลือนี้ใช้ในกระบวนการผลิตแบเรียมออกไซด์ในอุตสาหกรรมวาล์วเทอร์มิโอนิกและดังที่ได้กล่าวไปแล้วในการสร้างดอกไม้ไฟโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีสีเขียว
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
เกลือจะปรากฏเป็นของแข็งสีขาวดูดความชื้นและไม่มีกลิ่นซึ่งละลายในน้ำได้ไม่ดีและไม่ละลายในแอลกอฮอล์ทั้งหมด
มีมวลโมลาร์ 261.337 g / mol ความหนาแน่น 3.24 g / cm 3และจุดหลอมเหลว592ºC เมื่อถึงจุดเดือดจะสลายตัวดังที่กล่าวมาแล้ว ที่อุณหภูมิห้องมีความสามารถในการละลายในน้ำ 10.5 g / 100 ml.
ถือว่ามีความเสถียร แต่เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงและต้องเก็บให้ห่างจากวัสดุที่ติดไฟได้เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดไฟไหม้ มีความไวต่อน้ำและไม่ควรผสมกับกรดหรือแอนไฮดรัส
ในความเข้มข้นสูง (ตัวอย่างเช่นภาชนะบรรจุ) ต้องแยกออกจากสารที่สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาได้เนื่องจากสามารถระเบิดได้อย่างรุนแรง
เช่นเดียวกับสารประกอบแบเรียมอื่น ๆ ที่ละลายน้ำได้เป็นสารพิษสำหรับสัตว์และมนุษย์
ไม่ควรสูดดมหรือบริโภคเนื่องจากอาจมีอาการเป็นพิษ (โดยเฉพาะกล้ามเนื้อใบหน้าตึง), อาเจียน, ท้องร่วง, ปวดท้อง, กล้ามเนื้อสั่น, วิตกกังวล, อ่อนแรง, หายใจถี่, หัวใจเต้นผิดปกติและชัก
ความตายอาจเกิดขึ้นจากการได้รับพิษจากสารนี้ภายในไม่กี่ชั่วโมงหรือสองสามวันหลังจากเกิดขึ้น
การสูดดมแบเรียมไนเตรตทำให้เกิดการระคายเคืองต่อเยื่อบุทางเดินหายใจและในทั้งสองโหมดของพิษควรเตรียมสารละลายเกลือซัลเฟตเพื่อปฐมพยาบาลผู้ได้รับผลกระทบ
ในกรณีที่มีการรั่วไหลต้องแยกออกจากสารและวัสดุที่ติดไฟได้และในกรณีที่เกิดเพลิงไหม้จะต้องไม่สัมผัสกับสารเคมีแห้งหรือโฟม พื้นที่จะต้องท่วมด้วยน้ำหากไฟมีขนาดใหญ่ขึ้น
อ้างอิง
- Mabus. (เอสเอฟ) วิทยาศาสตร์ สืบค้นจาก sciencemadness.org
- United States Incendiary Bomb TH3-M50A3 (เอสเอฟ) ดึงมาจาก bulletpages.com
- เคมีภัณฑ์ Cameo (เอสเอฟ) ดึงมาจาก cameochemicals.noaa.gov
- Chemspider. (เอสเอฟ) สืบค้นจาก chemspider.com