Dusičnan barnatý je sůl obsahující atom barya (Ba) a dusičnanového iontu (NO 3). Vyskytuje se jako bílá krystalická pevná látka při pokojové teplotě a existuje v přírodě jako velmi vzácný minerál známý jako nitrobarit. Jeho vlastnosti z něj činí toxickou sloučeninu, se kterou je třeba zacházet opatrně.
Ve skutečnosti má tato sloučenina ve vojenském průmyslu více použití, protože ji lze kombinovat s jinými chemickými látkami a mezi jinými přidat do výbušnin a zápalných přípravků.
Vzorec
Dusičnan barnatý, také nazývaný dinitrát barnatý, má chemický vzorec Ba (NO 3) 2 a obvykle se vyrábí dvěma způsoby.
První z nich zahrnuje rozpuštění malých kousků uhličitanu barnatého (BaCO 3) v médiu kyseliny dusičné (HNO 3, vysoce korozivní minerální kyselina), což umožňuje vysrážení železných nečistot a poté tato směs zfiltrován, odpařen a krystalizován.
Druhá metoda se provádí kombinací chloridu barnatého (BaCl 2, jeden z solí barya s nejvyšší rozpustnosti ve vodě) s předehřátou roztoku dusičnanu sodného. To vede k reakci, která vede k oddělení krystalů dusičnanu barnatého ze směsi.
Chemická struktura
Tato sůl vykazuje vlastnosti krychlové krystalické struktury nebo bezvodé oktaedry.
Jeho chemická struktura je následující:
Disociace
Při zvýšených teplotách (592 ° C) se dusičnan barnatý rozkládá za vzniku oxidu barnatého (BaO), oxidu dusičitého (NO 2) a kyslíku (O 2) podle následující chemické reakce:
2ba (NO 3) 2 + tepla → 2BaO + 4NO 2 + O 2
V médiích s vysokými koncentracemi oxidu dusnatého (NO) vytváří rozklad dusičnanu barnatého sloučeninu zvanou dusitan barnatý (Ba (NO 2) 2) podle následující rovnice:
Ba (NO 3) 2 + 2NO → Ba (NO 2) 2 + 2NO 2
Reakce s rozpustnými sírany kovů nebo kyseliny sírové (H 2 SO 4) generování síranu barnatého (BaSO 4). Drtivá většina nerozpustných solí barya, jako je uhličitan (BACO 3), oxalát (BAC 2 O 4), nebo kovový fosforečnan (Ba 3 (PO4) 2), se vysráží podobnými dvojitými rozkladných reakcí.
Aplikace
Tato látka v práškové formě je oxidační činidlo a významně reaguje s běžnými redukčními činidly.
Když se tato sůl smísí s jinými kovy, jako je hliník nebo zinek v jejich jemně rozmělněných formách, nebo se slitinami, jako je hliník-hořčík, zapálí se a při nárazu exploduje. Z tohoto důvodu je dusičnan barnatý považován za vynikající součást zbraní a výbušnin pro vojenské použití.
Spojil s trinitrotoluen (komerčně známý jako TNT, nebo C 6 H 2 (NO 2) 3 CH 3) a pojiva (obvykle parafinového vosku), tato sůl tvoří sloučeninu zvanou Baratol, který má výbušné vlastnosti. Vysoká hustota dusičnanu barnatého způsobuje, že Baratol také získává vyšší hustotu, což zefektivňuje jeho funkci.
Dusičnan barnatý se také váže na hliníkový prášek, což je receptura, která má za následek tvorbu bleskového střelného prachu, který se používá především v ohňostrojích a divadelní pyrotechnice.
Tento bleskový střelný prach také viděl použití ve výrobě světlice (jako jsou protiraketová opatření letadel) a v omračujících granátech. Tato látka je navíc vysoce výbušná.
Tato sůl se kombinuje se směsí reaktantů zvanou termit, čímž se vytvoří variace tohoto zvaného termátu, který na krátkou dobu generuje krátké a velmi silné záblesky velmi vysokých teplot v malých oblastech.
Thermate-TH3 je thermate, který obsahuje 29% hmotnostních složení dusičnanu barnatého, což přispívá ke zvýšení tepelného účinku, vytváří plameny a výrazně snižuje teplotu vznícení termátu.
Termáti se často používají při výrobě zápalných granátů a mají funkci ničení pancéřování tanků a vojenských struktur.
Kromě toho byl dusičnan barnatý jednou z nejpoužívanějších složek při výrobě zápalných nábojů používaných Brity v jejich válečných letadlech během druhé světové války, které vyzbrojovali zápalnou municí, která byla použita k ničení nepřátelských letadel.
Nakonec se tato sůl používá ve výrobním procesu kysličníku barnatého, v průmyslu termionických chlopní a, jak již bylo uvedeno, při vytváření pyrotechnických látek, zejména těch se zelenými barvami.
Fyzikální a chemické vlastnosti
Sůl se jeví jako bílá, hygroskopická pevná látka bez zápachu, která je špatně rozpustná ve vodě a zcela nerozpustná v alkoholech.
Má molekulovou hmotnost 261.337 g / mol, má hustotu 3,24 g / cm 3 a teplotu tání 592ºC. Když dosáhne bodu varu, rozloží se, jak je uvedeno výše. Při pokojové teplotě má rozpustnost ve vodě 10,5 g / 100 ml.
Považuje se za stabilní, ale je to silné oxidační činidlo a musí být udržováno mimo hořlavé materiály, aby se zabránilo požáru. Je citlivý na vodu a neměl by být míchán s kyselinami ani bezvodými.
Ve vysokých koncentracích (například v nádobách) musí být izolovány od látek, které mohou způsobit jeho reakci, protože mohou prudce explodovat.
Jako každá jiná rozpustná sloučenina barya je to toxická látka pro zvířata a lidi.
Neměl by se vdechovat ani konzumovat, protože mohou nastat příznaky otravy (zejména zpřísnění obličejových svalů), zvracení, průjem, bolest břicha, svalové chvění, úzkost, slabost, dušnost, srdeční nepravidelnost a záchvaty.
Smrt může nastat v důsledku otravy touto látkou, několik hodin nebo několik dní poté, co k ní dojde.
Vdechnutí dusičnanu barnatého způsobuje podráždění dýchací sliznice a při obou otravách by měly být připraveny roztoky síranových solí tak, aby postižené osobě poskytly první pomoc.
V případě úniku musí být izolován od hořlavých látek a materiálů a v případě požáru nesmí nikdy přijít do styku se suchými chemikáliemi nebo pěnami. Pokud je oheň větší, musí být oblast zaplavena vodou.
Reference
- Mabus. (sf). ScienceMadness. Citováno z: sciencemadness.org
- Americká zápalná bomba TH3-M50A3. (sf). Citováno z Ammunitionpages.com
- Cameo Chemicals. (sf). Citováno z cameochemicals.noaa.gov
- Chemspider. (sf). Citováno z webu chemspider.com