The barium nitrat adalah garam yang terdiri daripada satu atom barium (Ba) dan nitrat ion (NO 3 ). Ia berlaku sebagai pepejal kristal putih pada suhu bilik dan wujud di alam semula jadi sebagai mineral yang sangat jarang dikenali sebagai nitrobarite. Khasiatnya menjadikannya sebatian toksik yang mesti ditangani dengan berhati-hati.
Sebenarnya, sebatian ini mempunyai banyak kegunaan dalam industri ketenteraan, kerana ia dapat digabungkan dengan bahan kimia lain dan ditambahkan ke formulasi bahan letupan dan pembakar api, antara lain.
Formula
Barium nitrat, juga disebut barium dinitrate, mempunyai formula kimia Ba (NO 3 ) 2 , dan biasanya dihasilkan dengan dua kaedah.
Yang pertama melibatkan pembubaran kepingan kecil barium karbonat (BaCO 3 ) dalam medium asid nitrik (HNO 3 , asid mineral yang sangat menghakis), yang memungkinkan kekotoran besi memendap dan kemudian campuran ini menjadi ditapis, disejat dan dikristal.
Kaedah kedua dijalankan dengan menggabungkan barium klorida (BaCl 2 , salah satu garam barium dengan kelarutan tertinggi dalam air) dengan larutan natrium nitrat yang telah dipanaskan terlebih dahulu. Ini menghasilkan tindak balas yang mengakibatkan pemisahan kristal barium nitrat dari campuran.
Struktur kimia
Garam ini menunjukkan ciri struktur kristal kubik atau oktahedra anhidrat.
Struktur kimianya adalah seperti berikut:
Pemisahan
Pada suhu tinggi (592 ° C), barium nitrat terurai untuk membentuk barium oksida (BaO), nitrogen dioksida (NO 2 ) dan oksigen (O 2 ), mengikut tindak balas kimia berikut:
2Ba (NO 3 ) 2 + Panas → 2BaO + 4NO 2 + O 2
Dalam media dengan kepekatan nitrat oksida (NO) yang tinggi, penguraian barium nitrat menghasilkan sebatian yang disebut barium nitrit (Ba (NO 2 ) 2 ), mengikut persamaan berikut:
Ba (NO 3 ) 2 + 2NO → Ba (NO 2 ) 2 + 2NO 2
Tindak balas dengan sulfat logam larut atau asid sulfurik (H 2 SO 4 ) menghasilkan barium sulfat (BaSO 4 ). Sebilangan besar garam barium tidak larut, seperti karbonat (BaCO 3 ), oksalat (BaC 2 O 4 ) atau logam fosfat (Ba 3 (PO4) 2 ), dipicu oleh reaksi penguraian berganda yang serupa.
Permohonan
Bahan dalam bentuk serbuk adalah agen pengoksidaan dan bertindak balas dengan ketara dengan agen pengurangan biasa.
Apabila garam ini dicampurkan dengan logam lain, seperti aluminium atau zink dalam bentuknya yang terbahagi halus, atau dengan aloi seperti aluminium-magnesium, ia menyala dan meletup pada hentaman. Atas sebab ini, barium nitrat dianggap sebagai komponen senjata dan bahan letupan yang sangat baik untuk kegunaan ketenteraan.
Bergabung dengan trinitrotoluene (secara komersial dikenali sebagai TNT, atau C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3 ) dan pengikat (biasanya lilin parafin), garam ini membentuk sebatian yang disebut Baratol, yang mempunyai sifat letupan. Ketumpatan tinggi barium nitrat menjadikan Baratol juga memperoleh ketumpatan yang lebih tinggi, menjadikannya lebih efektif dalam fungsinya.
Barium nitrat juga mengikat dengan serbuk aluminium, formula yang menghasilkan pembentukan mesiu kilat, yang digunakan terutamanya dalam bunga api dan piroteknik teater.
Mesiu kilat ini juga telah melihat kegunaan dalam pengeluaran suar (seperti langkah-langkah anti-peluru berpandu pesawat) dan bom tangan. Tambahan pula, bahan ini sangat mudah meletup.
Garam ini digabungkan dengan campuran reaktan yang disebut anai-anai untuk membentuk variasi terma yang disebut ini, yang menghasilkan kilatan pendek dan sangat kuat dari suhu yang sangat tinggi di kawasan kecil untuk waktu yang singkat.
Thermate-TH3 adalah termate yang mengandungi komposisi 29% berat barium nitrat, yang membantu meningkatkan kesan terma, menghasilkan api dan mengurangkan suhu pencucuhan termate dengan ketara.
Anai-anai sering digunakan dalam penghasilan bom tangan pembakar dan mempunyai fungsi memusnahkan perisai tangki dan struktur ketenteraan.
Di samping itu, barium nitrat adalah salah satu bahan yang paling banyak digunakan dalam pengeluaran caj pembakar yang digunakan oleh Inggeris di pesawat perang mereka semasa Perang Dunia II, yang mereka bersenjata dengan amunisi pembakar yang digunakan untuk memusnahkan pesawat musuh.
Akhirnya, garam ini mempunyai kegunaan dalam proses pembuatan barium oksida, dalam industri injap termionik dan, seperti yang telah disebutkan, dalam pembuatan piroteknik, terutama yang mempunyai warna hijau.
Sifat fizikal dan kimia
Garam muncul sebagai pepejal putih, hygroscopic dan tidak berbau, yang kurang larut dalam air dan tidak larut dalam alkohol.
Ia mempunyai jisim molar 261.337 g / mol, ketumpatan 3.24 g / cm 3 dan titik lebur 592ºC. Apabila mencapai titik didih, ia akan terurai, seperti yang disebutkan di atas. Pada suhu bilik, ia mempunyai kelarutan dalam air 10.5 g / 100 ml.
Ia dianggap stabil, tetapi ia adalah agen pengoksidaan yang kuat dan mesti dijauhkan dari bahan mudah terbakar untuk mengelakkan kebakaran. Ia sensitif terhadap air dan tidak boleh dicampurkan dengan asid atau anhidrat.
Dalam kepekatan tinggi (misalnya, bekas) mereka mesti diasingkan dari bahan yang dapat membuatnya bereaksi, kerana ia boleh meletup dengan ganas.
Seperti sebatian barium larut lain, ia adalah bahan toksik bagi haiwan dan manusia.
Ia tidak boleh dihirup atau dikonsumsi, kerana gejala keracunan (terutama pengetatan otot muka), muntah, cirit-birit, sakit perut, gegaran otot, kegelisahan, kelemahan, sesak nafas, ketidakteraturan jantung dan kejang dapat terjadi.
Kematian boleh berlaku akibat keracunan dengan bahan ini, beberapa jam atau beberapa hari selepas ia berlaku.
Penyedutan barium nitrat menyebabkan kerengsaan pada mukosa pernafasan dan, dalam kedua-dua cara keracunan, larutan garam sulfat harus disediakan untuk memberi pertolongan cemas kepada orang yang terkena.
Sekiranya tumpahan, ia mesti diasingkan dari bahan dan bahan yang mudah terbakar dan, sekiranya berlaku kebakaran, ia tidak boleh bersentuhan dengan bahan kimia kering atau busa. Kawasan itu mesti dibanjiri air jika api lebih besar.
Rujukan
- Mabus. (sf). ScienceMadness. Diperolehi dari sciencemadness.org
- Bom Incendiary Amerika Syarikat TH3-M50A3. (sf). Diperolehi dari ammunitionpages.com
- Bahan Kimia Cameo. (sf). Diperolehi dari cameochemicals.noaa.gov
- Chemspider. (sf). Diperolehi dari chemspider.com