Il nitrato di bario è un sale comprendente un atomo di bario (Ba) e ione nitrato (NO 3 ). Si presenta come un solido cristallino bianco a temperatura ambiente ed esiste in natura come un minerale molto raro noto come nitrobarite. Le sue proprietà lo rendono un composto tossico che deve essere maneggiato con cura.
In effetti, questo composto ha molteplici usi nell'industria militare, poiché può essere combinato con altre sostanze chimiche e aggiunto alle formulazioni di esplosivi e incendiari, tra gli altri.
Formula
Il nitrato di bario, chiamato anche dinitrato di bario, ha la formula chimica Ba (NO 3 ) 2 e di solito è prodotto con due metodi.
Il primo di questi prevede la dissoluzione di piccoli pezzi di carbonato di bario (BaCO 3 ) in un mezzo di acido nitrico (HNO 3 , un acido minerale altamente corrosivo), permettendo alle impurità di ferro di precipitare e quindi a questa miscela di essere filtrato, evaporato e cristallizzato.
Il secondo metodo viene eseguito combinando cloruro di bario (BaCl 2 , uno dei sali di bario con la più alta solubilità in acqua) con una soluzione preriscaldata di nitrato di sodio. Questo genera una reazione che si traduce nella separazione dei cristalli di nitrato di bario dalla miscela.
Struttura chimica
Questo sale presenta caratteristiche di struttura cristallina cubica o ottaedri anidri.
La sua struttura chimica è la seguente:
Dissociazione
A temperature elevate (592 ° C), il nitrato di bario si decompone per formare ossido di bario (BaO), biossido di azoto (NO 2 ) e ossigeno (O 2 ), secondo la seguente reazione chimica:
2Ba (NO 3 ) 2 + Heat → 2BaO + 4NO 2 + O 2
In terreni con alte concentrazioni di ossido nitrico (NO), la decomposizione del nitrato di bario produce un composto chiamato nitrito di bario (Ba (NO 2 ) 2 ), secondo la seguente equazione:
Ba (NO 3 ) 2 + 2NO → Ba (NO 2 ) 2 + 2NO 2
Le reazioni con solfati metallici solubili o acido solforico (H 2 SO 4 ) generano solfato di bario (BaSO 4 ). La stragrande maggioranza dei sali di bario insolubili, come il carbonato (BaCO 3 ), l'ossalato (BaC 2 O 4 ) o il fosfato metallico (Ba 3 (PO4) 2 ), vengono precipitati da simili reazioni di doppia decomposizione.
applicazioni
Questa sostanza in polvere è un agente ossidante e reagisce in modo significativo con i comuni agenti riducenti.
Quando questo sale viene mescolato con altri metalli, come l'alluminio o lo zinco nelle loro forme finemente suddivise, o con leghe come l'alluminio-magnesio, si accende ed esplode all'impatto. Per questo motivo il nitrato di bario è considerato un ottimo componente di armi ed esplosivi per uso militare.
Unito con trinitrotoluene (commercialmente noto come TNT, o C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3 ) e un legante (solitamente cera di paraffina), questo sale forma un composto chiamato Baratol, che ha proprietà esplosive. L'alta densità di nitrato di bario fa sì che Baratol acquisisca anche una densità maggiore, rendendolo più efficace nella sua funzione.
Il nitrato di bario si lega anche con la polvere di alluminio, una formula che si traduce nella formazione di polvere da sparo flash, che viene utilizzata principalmente nei fuochi d'artificio e nella pirotecnica teatrale.
Questa polvere da sparo flash ha anche visto usi nella produzione di razzi (come misure antimissile per aerei) e nelle granate stordenti. Inoltre, questa sostanza è altamente esplosiva.
Questo sale è combinato con la miscela di reagenti chiamata termite per formare una variazione di questo chiamato termate, che genera lampi brevi e molto potenti di temperature molto elevate in piccole aree per un breve periodo.
Thermate-TH3 è un thermate che contiene una composizione del 29% in peso di nitrato di bario, che aiuta ad aumentare l'effetto termico, generare fiamme e ridurre significativamente la temperatura di accensione del thermate.
I termini sono spesso usati nella produzione di granate incendiarie e hanno la funzione di distruggere l'armatura dei carri armati e le strutture militari.
Inoltre, il nitrato di bario era uno degli ingredienti più utilizzati nella produzione di cariche incendiarie usate dagli inglesi nei loro aerei da guerra durante la seconda guerra mondiale, che armavano con munizioni incendiarie che venivano usate per distruggere gli aerei nemici.
Infine, questo sale trova impiego nel processo di produzione dell'ossido di bario, nell'industria delle valvole termoioniche e, come già accennato, nella creazione di articoli pirotecnici, in particolare quelli con colori verdi.
Proprietà fisiche e chimiche
Il sale si presenta come un solido bianco, igroscopico e inodore, scarsamente solubile in acqua e totalmente insolubile in alcoli.
Ha una massa molare di 261,337 g / mol, una densità di 3,24 g / cm 3 e un punto di fusione di 592 ° C. Quando raggiunge il punto di ebollizione, si decompone, come detto sopra. A temperatura ambiente ha una solubilità in acqua di 10,5 g / 100 ml.
È considerato stabile, ma è un forte agente ossidante e deve essere tenuto lontano da materiali combustibili per evitare incendi. È sensibile all'acqua e non deve essere miscelato con acidi o anidri.
In alte concentrazioni (ad esempio contenitori) devono essere isolati da sostanze che possono farlo reagire, in quanto può esplodere violentemente.
Come qualsiasi altro composto di bario solubile, è una sostanza tossica per animali e esseri umani.
Non deve essere inalato o consumato, poiché possono verificarsi sintomi di avvelenamento (specialmente irrigidimento dei muscoli facciali), vomito, diarrea, dolore addominale, tremori muscolari, ansia, debolezza, mancanza di respiro, irregolarità del cuore e convulsioni.
La morte può verificarsi a seguito di avvelenamento con questa sostanza, poche ore o pochi giorni dopo che si è verificato.
L'inalazione di nitrato di bario provoca irritazione alla mucosa respiratoria e, in entrambe le modalità di avvelenamento, è necessario preparare soluzioni di sali solfati per applicare il primo soccorso alla persona interessata.
In caso di fuoriuscite, deve essere isolato da sostanze e materiali combustibili e, in caso di incendio, non deve mai entrare in contatto con prodotti chimici secchi o schiume. L'area deve essere allagata con acqua se l'incendio è più grande.
Riferimenti
- Mabus. (Sf). ScienceMadness. Estratto da sciencemadness.org
- Bomba incendiaria degli Stati Uniti TH3-M50A3. (Sf). Estratto da ammunitionpages.com
- Cameo Chemicals. (Sf). Estratto da cameochemicals.noaa.gov
- Chemspider. (Sf). Estratto da chemspider.com