Bariumnitrat: Formel, chemische Struktur, Verwendung, Eigenschaften
Bariumnitrat ist ein Salz aus einem Bariumatom (Ba) und dem Nitration (NO 3 ). Es erscheint als weißer kristalliner Feststoff bei Raumtemperatur und kommt in der Natur als sehr seltenes Mineral vor, das als Nitrobarit bekannt ist. Aufgrund seiner Eigenschaften ist es eine giftige Verbindung, die vorsichtig behandelt werden muss.
Tatsächlich hat diese Verbindung in der Militärindustrie vielfältige Verwendungsmöglichkeiten, da sie mit anderen chemischen Substanzen in Verbindung gebracht und unter anderem den Formulierungen von Sprengstoffen und Brandstiftern zugesetzt werden kann.
Formula
Bariumnitrat, auch Bariumdinitrat genannt, hat die chemische Formel Ba (NO 3 ) 2 und wird üblicherweise nach zwei Methoden hergestellt.
Die erste davon besteht darin, kleine Stücke Bariumcarbonat (BaCO 3 ) in einem Salpetersäuremedium (HNO 3, eine stark ätzende Mineralsäure) aufzulösen und dann die Eisenverunreinigungen auszufällen und dann diese Mischung zu bilden filtriert, eingedampft und kristallisiert.
Die zweite Methode wird durch die Kombination von Bariumchlorid (BaCl 2, eines der wasserlöslicheren Bariumsalze) mit einer vorgewärmten Natriumnitratlösung durchgeführt. Dies erzeugt eine Reaktion, die zur Abtrennung von Bariumnitratkristallen aus der Mischung führt.
Chemische Struktur
Dieses Salz weist Merkmale einer kubischen Kristallstruktur oder wasserfreier Oktaeder auf.
Seine chemische Struktur ist wie folgt:
Dissoziation
Bei erhöhten Temperaturen (592 ° C) zersetzt sich Bariumnitrat gemäß der folgenden chemischen Reaktion unter Bildung von Bariumoxid (BaO), Stickstoffdioxid (NO 2 ) und Sauerstoff (O 2 ):
2Ba (NO 3 ) 2 + Wärme → 2BaO + 4NO 2 + O 2
In Medien mit hohen Konzentrationen an Stickstoffmonoxid (NO) entsteht bei der Zersetzung von Bariumnitrat eine Verbindung mit der Bezeichnung Bariumnitrit (Ba (NO 2 ) 2 ) gemäß der folgenden Gleichung:
Ba (NO 3 ) 2 + 2NO → Ba (NO 2 ) 2 + 2NO 2
Reaktionen mit löslichen Sulfaten von Metall oder Schwefelsäure (H 2 SO 4 ) erzeugen Bariumsulfat (BaSO 4 ). Die überwiegende Mehrheit der unlöslichen Bariumsalze wie Carbonat (BaCO 3 ), Oxalat (BaC 2 O 4 ) oder Metallphosphat (Ba 3 (PO 4) 2 ) wird durch ähnliche Reaktionen der doppelten Zersetzung ausgefällt.
Verwendet
Diese pulverförmige Substanz ist ein Oxidationsmittel und reagiert stark mit üblichen Reduktionsmitteln.
Wenn dieses Salz mit anderen Metallen wie Aluminium oder Zink in seiner feinteiligen Form oder mit Legierungen wie Aluminium-Magnesium gemischt wird, entzündet es sich und explodiert beim Aufprall. Aus diesem Grund wird Bariumnitrat als ausgezeichneter Bestandteil von Waffen und Sprengstoffen für militärische Zwecke angesehen.
In Verbindung mit Trinitrotoluol (im Handel als TNT oder C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3 bekannt ) und einem Bindemittel (regelmäßig Paraffinwachs) bildet dieses Salz eine Verbindung namens Baratol, die explosive Eigenschaften aufweist. Die hohe Dichte von Bariumnitrat bewirkt, dass das Baratol auch eine höhere Dichte annimmt, wodurch es in seiner Funktion effektiver wird.
Bariumnitrat bindet sich auch mit Aluminiumpulver, eine Formel, die zur Bildung von blitzendem Schießpulver führt, das hauptsächlich in Feuerwerkskörpern und Pyrotechnik im Theater eingesetzt wird.
Dieses blinkende Schießpulver wurde auch bei der Herstellung von Fackeln (als Raketenabwehrmaßnahmen für Flugzeuge) und Betäubungsgranaten verwendet. Darüber hinaus ist dieser Stoff hochexplosiv.
Dieses Salz wird mit dem als Termite bezeichneten Reaktantengemisch zu einer Variation dieses sogenannten Termates kombiniert, das für kurze Zeit auf kleinen Flächen kurze und sehr starke Blitze mit sehr hohen Temperaturen erzeugt.
Termate-TH3 ist ein Termate, das 29 Gew .-% Bariumnitrat enthält, wodurch die thermische Wirkung erhöht, Flammen erzeugt und die Zündtemperatur des Termates erheblich gesenkt wird.
Die Termaten werden üblicherweise zur Herstellung von Brandgranaten verwendet und haben die Funktion, Panzerpanzer und militärische Strukturen zu zerstören.
Darüber hinaus war Bariumnitrat einer der am häufigsten verwendeten Bestandteile bei der Herstellung von Brandbomben, die die Briten während des Zweiten Weltkriegs in ihren Kampfflugzeugen verwendeten und die mit Brandmunition bewaffnet waren, die zur Zerstörung feindlicher Flugzeuge diente.
Schließlich wird dieses Salz bei der Herstellung von Bariumoxid, bei der Herstellung von thermionischen Ventilen und, wie bereits erwähnt, bei der Herstellung von Pyrotechnik, insbesondere von grünen Farben, verwendet.
Physikalische und chemische Eigenschaften
Das Salz erscheint als weißer Feststoff, hygroskopisch und geruchlos, in Wasser schwer löslich und in Alkoholen völlig unlöslich.
Es hat eine Molmasse von 261, 337 g / mol, eine Dichte von 3, 24 g / cm³ und einen Schmelzpunkt von 592ºC. Wenn es seinen Siedepunkt erreicht, zersetzt es sich, wie oben gesagt wurde. Bei Raumtemperatur hat es eine Wasserlöslichkeit von 10, 5 g / 100 ml.
Es gilt als stabil, ist jedoch ein starkes Oxidationsmittel und muss von brennbaren Stoffen ferngehalten werden, um Brände zu vermeiden. Es ist wasserempfindlich und sollte nicht mit Säuren oder wasserfrei gemischt werden.
In hohen Konzentrationen (z. B. in Behältern) müssen sie von Substanzen isoliert werden, die zu einer Reaktion führen können, da sie heftig explodieren können.
Wie jede andere lösliche Bariumverbindung ist es eine giftige Substanz für Tiere und Menschen.
Es darf nicht eingeatmet oder eingenommen werden, da Vergiftungssymptome (insbesondere Verhärtung der Gesichtsmuskulatur), Erbrechen, Durchfall, Bauchschmerzen, Muskelzittern, Angstzustände, Schwäche, Atemnot, Herzstörungen und Krampfanfälle auftreten können.
Der Tod kann als Folge einer Vergiftung mit dieser Substanz einige Stunden oder einige Tage nach der Präsentation eintreten.
Das Einatmen von Bariumnitrat führt zu einer Reizung der Atemschleimhaut, und bei beiden Vergiftungsarten müssen Lösungen von Sulfatsalzen hergestellt werden, um dem Betroffenen Erste Hilfe zu leisten.
Bei Verschütten sollte es von brennbaren Stoffen und Materialien isoliert werden und im Brandfall niemals mit trockenen Chemikalien oder Schäumen in Berührung kommen. Der Bereich sollte mit Wasser geflutet werden, wenn das Feuer größer ist.
