Nitrato di bario: formula, struttura chimica, usi, proprietà
Il nitrato di bario è un sale composto da un atomo di bario (Ba) e dallo ione nitrato (NO 3 ). Appare come un solido bianco cristallino 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 realtà, questo composto ha molteplici usi nell'industria militare, dal momento che può essere collegato ad 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, ed è generalmente prodotto con due metodi.
Il primo di questi riguarda lo scioglimento di piccoli pezzi di carbonato di bario (BaCO 3 ) in un mezzo di acido nitrico (HNO 3, un acido minerale altamente corrosivo), permettendo quindi alle impurità di ferro di precipitare e quindi questa miscela deve essere filtrato, evaporato e cristallizzato.
Il secondo metodo viene effettuato attraverso la combinazione di cloruro di bario (BaCl 2, uno dei sali di bario di maggiore solubilità in acqua) con una soluzione preriscaldata di nitrato di sodio. Questo genera una reazione che provoca la separazione dei cristalli di nitrato di bario dalla miscela.
Struttura chimica
Questo sale ha caratteristiche di struttura cristallina cubica o ottaedro anidro.
La sua struttura chimica è la seguente:
dissociazione
A temperature elevate (592 ° C), il nitrato di bario si decompone formando ossido di bario (BaO), biossido di azoto (NO 2 ) e ossigeno (O 2 ), in base alla seguente reazione chimica:
2Ba (NO 3 ) 2 + Calore → 2BaO + 4NO 2 + O 2
Nel mezzo 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 solubili di metallo o acido solforico (H 2 SO 4 ) generano solfato di bario (BaSO 4 ). La stragrande maggioranza dei sali insolubili di bario, come il carbonato (BaCO 3 ), l'ossalato (BaC 2 O 4 ) o il metallo fosfato (Ba 3 (PO 4) 2 ), sono precipitati da reazioni simili di doppia decomposizione.
applicazioni
Questa sostanza in polvere è un agente ossidante e reagisce in modo significativo con agenti riducenti comuni.
Quando questo sale viene miscelato con altri metalli, come alluminio o zinco nelle sue forme finemente suddivise, o con leghe come alluminio-magnesio, si accende ed esplode all'impatto. Per questo motivo, il nitrato di bario è considerato un componente eccellente di armi ed esplosivi per uso militare.
Unito con trinitrotoluene (noto commercialmente come TNT, o C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3 ) e un legante (regolarmente paraffina), questo sale forma un composto chiamato Baratol, che ha proprietà esplosive. L'elevata densità del nitrato di bario rende il Baratol anche più denso, rendendolo più efficace nella sua funzione.
Il nitrato di bario si lega anche alla polvere di alluminio, una formula che si traduce nella formazione di polvere da sparo lampeggiante, che viene utilizzata principalmente in fuochi d'artificio e pirotecnica teatrale.
Questa lampeggiante polvere da sparo ha anche visto usi nella produzione di razzi (come misure antimissile di aerei) e 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 cosiddetto termate, che genera brevi e molto potenti flash di temperature molto elevate in piccole aree per un breve periodo.
Termate-TH3 è un termato che contiene il 29% in peso di composizione di nitrato di bario, che aiuta ad aumentare l'effetto termico, generare fiamme e ridurre significativamente la temperatura di accensione del termato.
I termates sono solitamente usati nella produzione di granate incendiarie e hanno la funzione di distruggere armature e strutture militari.
Inoltre, il nitrato di bario era uno degli ingredienti più utilizzati nella produzione di cariche incendiarie utilizzate dagli inglesi nei loro aerei da guerra durante la seconda guerra mondiale, che armati di munizioni incendiarie che servivano a distruggere gli aerei nemici.
Infine, questo sale ha usi nel processo di produzione di ossido di bario, nel settore delle valvole termoioniche e, come già detto, nella creazione di articoli pirotecnici, in particolare quelli di colori verdi.
Proprietà fisiche e chimiche
Il sale appare come un solido bianco, igroscopico e inodore, che è poco solubile in acqua e totalmente insolubile in alcoli.
Ha una massa molare di 261, 337 g / mol, una densità di 3, 24 g / cm3 e un punto di fusione di 592 ° C. Quando raggiunge il suo punto di ebollizione si decompone, come è stato 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 dai materiali combustibili per prevenire gli incendi. Ha sensibilità all'acqua e non deve essere miscelato con acidi o anidro.
In alte concentrazioni (ad esempio, contenitori) devono essere isolati da sostanze che possono indurli a reagire, in quanto possono esplodere in modo violento.
Come qualsiasi altro composto solubile di bario, è una sostanza tossica per animali e umani.
Non deve essere inalato o consumato, poiché possono verificarsi sintomi di avvelenamento (in particolare indurimento dei muscoli facciali), vomito, diarrea, dolori addominali, tremori muscolari, ansia, debolezza, difficoltà respiratoria, irregolarità cardiache e convulsioni.
La morte può verificarsi a seguito di un avvelenamento con questa sostanza, poche ore o pochi giorni dopo la presentazione.
L'inalazione di nitrato di bario genera irritazione nella mucosa respiratoria e, in entrambe le modalità di avvelenamento, devono essere preparate soluzioni di sali solfatici per applicare il primo soccorso alla persona interessata.
In caso di fuoriuscite, dovrebbe essere isolato da sostanze e materiali combustibili e, in caso di incendio, non dovrebbe mai venire a contatto con prodotti chimici o schiume asciutti. L'area dovrebbe essere inondata di acqua se l'incendio è più grande.
