و نترات الباريوم هو ملح تضم ذرة الباريوم (با) وأيون النترات (NO 3). يتشكل كمادة صلبة بلورية بيضاء في درجة حرارة الغرفة ويوجد في الطبيعة كمعدن نادر جدًا يعرف باسم nitrobarite. خصائصه تجعله مركبًا سامًا يجب التعامل معه بعناية.
في الواقع ، هذا المركب له استخدامات متعددة في الصناعة العسكرية ، حيث يمكن دمجه مع مواد كيميائية أخرى وإضافته إلى المتفجرات والتركيبات الحارقة ، من بين أمور أخرى.
معادلة
نترات الباريوم ، وتسمى أيضًا ثنائي نترات الباريوم ، لها الصيغة الكيميائية Ba (NO 3) 2 ، وعادة ما يتم تصنيعها بطريقتين.
يتضمن أولهما إذابة قطع صغيرة من كربونات الباريوم (BaCO 3) في وسط من حامض النيتريك (HNO 3 ، وهو حمض معدني شديد التآكل) ، مما يسمح بترسيب شوائب الحديد ومن ثم يصبح هذا الخليط مصفى ومبخر ومتبلور.
يتم تنفيذ الطريقة الثانية عن طريق الجمع بين كلوريد الباريوم (BaCl 2 ، أحد أملاح الباريوم ذات أعلى قابلية للذوبان في الماء) مع محلول مسخن من نترات الصوديوم. ينتج عن هذا تفاعل ينتج عنه فصل بلورات نترات الباريوم عن الخليط.
التركيب الكيميائي
يقدم هذا الملح خصائص التركيب البلوري المكعب أو ثماني السطوح اللامائية.
هيكلها الكيميائي كما يلي:
التفكك
عند درجات حرارة مرتفعة (592 درجة مئوية) ، تتحلل نترات الباريوم لتكوين أكسيد الباريوم (BaO) وثاني أكسيد النيتروجين (NO 2) والأكسجين (O 2) ، وفقًا للتفاعل الكيميائي التالي:
2Ba (NO 3) 2 + حرارة → 2BaO + 4NO 2 + O 2
في الأوساط ذات التركيزات العالية من أكسيد النيتريك (NO) ، ينتج عن تحلل نترات الباريوم مركب يسمى نتريت الباريوم (Ba (NO 2) 2) ، وفقًا للمعادلة التالية:
Ba (NO 3) 2 + 2NO → Ba (NO 2) 2 + 2NO 2
التفاعلات مع كبريتات المعادن القابلة للذوبان أو حمض الكبريتيك (H 2 SO 4) تولد كبريتات الباريوم (BaSO 4). يتم ترسيب الغالبية العظمى من أملاح الباريوم غير القابلة للذوبان ، مثل الكربونات (BaCO 3) ، أو الأكسالات (BaC 2 O 4) أو الفوسفات المعدني (Ba 3 (PO4) 2) بواسطة تفاعلات تحلل مزدوجة مماثلة.
التطبيقات
هذه المادة في شكل مسحوق هي عامل مؤكسد وتتفاعل بشكل كبير مع عوامل الاختزال الشائعة.
عندما يتم خلط هذا الملح مع معادن أخرى ، مثل الألومنيوم أو الزنك في أشكالها الدقيقة ، أو مع سبائك مثل الألومنيوم والمغنيسيوم ، فإنه يشتعل وينفجر عند الصدمة. لهذا السبب ، تعتبر نترات الباريوم مكونًا ممتازًا للأسلحة والمتفجرات للاستخدام العسكري.
ينضم هذا الملح إلى ثلاثي نيتروتولوين (المعروف تجاريًا باسم TNT ، أو C 6 H 2 (NO 2) 3 CH 3) ومادة رابطة (شمع البارافين عادةً) ، ويشكل مركبًا يسمى Baratol ، له خصائص متفجرة. تجعل الكثافة العالية لنترات الباريوم Baratol يكتسب أيضًا كثافة أعلى ، مما يجعله أكثر فاعلية في وظيفته.
ترتبط نترات الباريوم أيضًا بمسحوق الألومنيوم ، وهي صيغة تؤدي إلى تكوين بارود فلاش ، والذي يستخدم بشكل أساسي في الألعاب النارية والألعاب النارية المسرحية.
شهد هذا البارود الفلاش أيضًا استخدامات في إنتاج التوهج (مثل التدابير المضادة للصواريخ للطائرات) وفي القنابل الصوتية. علاوة على ذلك ، هذه المادة شديدة الانفجار.
يتم دمج هذا الملح مع خليط المادة المتفاعلة المسمى النمل الأبيض لتشكيل نوع مختلف من هذا يسمى النمل الأبيض ، والذي يولد ومضات قصيرة وقوية للغاية من درجات حرارة عالية جدًا في مناطق صغيرة لفترة قصيرة.
Thermate-TH3 عبارة عن ترميت يحتوي على تركيبة بنسبة 29٪ من وزن نترات الباريوم ، مما يساعد على زيادة التأثير الحراري وتوليد اللهب وتقليل درجة حرارة الاشتعال للحرارة بشكل كبير.
غالبًا ما تستخدم Termates في إنتاج القنابل الحارقة ولها وظيفة تدمير دروع الدبابات والهياكل العسكرية.
بالإضافة إلى ذلك ، كانت نترات الباريوم واحدة من أكثر المكونات استخدامًا في إنتاج العبوات الحارقة التي استخدمها البريطانيون في طائراتهم الحربية خلال الحرب العالمية الثانية ، والتي سلحوا بها ذخائر حارقة استخدمت لتدمير طائرات العدو.
أخيرًا ، يستخدم هذا الملح في عملية تصنيع أكسيد الباريوم ، وفي صناعة الصمامات الحرارية ، وكما ذكرنا سابقًا ، في إنشاء الألعاب النارية ، وخاصة تلك ذات الألوان الخضراء.
الخصائص الفيزيائية والكيميائية
يظهر الملح على شكل مادة صلبة بيضاء ، رطبة وعديمة الرائحة ، وهي ضعيفة الذوبان في الماء وغير قابلة للذوبان تمامًا في الكحول.
كتلته المولية 261.337 جم / مول ، وكثافة 3.24 جم / سم 3 ونقطة انصهار تبلغ 592 درجة مئوية. عندما تصل إلى نقطة الغليان ، فإنها تتحلل كما ذكرنا أعلاه. في درجة حرارة الغرفة له قابلية للذوبان في الماء 10.5 جم / 100 مل.
يعتبر مستقرًا ، ولكنه عامل مؤكسد قوي ويجب إبعاده عن المواد القابلة للاحتراق لتجنب الحرائق. إنه حساس للماء ولا يجب خلطه مع الأحماض أو اللامائية.
في التركيزات العالية (على سبيل المثال ، الحاويات) يجب عزلها عن المواد التي يمكن أن تجعلها تتفاعل ، حيث يمكن أن تنفجر بعنف.
مثل أي مركب باريوم آخر قابل للذوبان ، فهو مادة سامة للحيوانات والبشر.
لا يجب استنشاقه أو تناوله ، فقد تحدث أعراض تسمم (خاصة شد عضلات الوجه) ، قيء ، إسهال ، آلام في البطن ، رعاش عضلي ، قلق ، ضعف ، ضيق في التنفس ، عدم انتظام في القلب ، ونوبات صرع.
يمكن أن تحدث الوفاة نتيجة التسمم بهذه المادة ، بعد بضع ساعات أو بضعة أيام من حدوثها.
يتسبب استنشاق نترات الباريوم في تهيج الغشاء المخاطي للجهاز التنفسي ، وفي كلا وضعي التسمم ، يجب تحضير محاليل أملاح الكبريتات لتقديم الإسعافات الأولية للشخص المصاب.
في حالة الانسكابات ، يجب عزلها عن المواد والمواد القابلة للاحتراق ، وفي حالة نشوب حريق ، يجب ألا تتلامس أبدًا مع المواد الكيميائية الجافة أو الرغوة. يجب أن تغمر المنطقة بالمياه إذا كان الحريق أكبر.
المراجع
- مابوس. (سادس). العلم. تعافى من sciencemadness.org
- القنبلة الحارقة الأمريكية TH3-M50A3. (سادس). تم الاسترجاع من موقع ammunitionpages.com
- كاميو كيماويات. (سادس). تم الاسترجاع من comeochemicals.noaa.gov
- كيم سبايدر. (سادس). تعافى من chemspider.com