Что такое азид серебра

Неорганических производных азотистово до родной кислоты из­вестно значительно больше, чем производных гремучей кислоты. Сравнение их взрывчатых свойств позволяет сделать предположение о том, что из азидов инициирующими веществами могут быть только азиды побочных подгрупп периодической системы элементов Мен­делеева, Поэтому мы остановимся, главным образом, на описании свойств последних.

Азид серебра N3Ag. Азид серебра впервые был получен Курциусом в 1890 г.

Германское военное министерство сразу же после первой публикации о полу­чении азида серебра питалось применить его в качестве инициатора для военных целей. Первая серьезная попытка этого рода была сделана еще в 1893 г., когда в германском военно-исследовательском институте в Шпандау были произведены Биллем и Ленцем, по предложению Курциуса, очень обстоятельные опыты по применений) азида серебра. Однако эта попытка не увенчалась тогда успехом, и вследствие большого взрыва, при котором был убит один химик; работы временно были прекращены. Только тогда, когда Л. Велер и О. Маттер показали практи­ческую целесообразность применения азидов тяжелых металлов в качестве ини­циирующих ВВ вообще, научно-исследовательские работы возобновились, и опыты применения азида серебра были продолжены.

Взрывная наука: Нитрид трииода

В дальнейшем азид серебра изучал в 1909—1910 гг. А. А. Солонина, в 1918 г. Hitch и затеи Тейлор и Ринкенбах в 1925 г.

Азид серебра, как это достоверно известно из литературных дан­ных, производился в заводском масштабе в Италии на заводе в Taino, в Испании и в других странах, причем в некоторых из них азид, серебра не только вытеснил из снаряжения капсюлей-детонаторов гремучую ртуть, но, невидимому, успешно вытесняет и азид свинца.

Получение азида серебра. Курциус получал азид серебра перегонкой азотистоводородной кислоты и поглощением ее нейтральным раствором нитрата серебра; впоследствии он указал на возможность получения нерастворимых в воде азидов путем двой­ного обмена растворимой соли металла и растворимого азида в вод­ной среде, Велер и Маттер получали азид серебра смешением водных растворов нитрата серебра и азида аммония:

Штеттбахер описывает методику получения азида серебра путем двойного обмена в водной среде азида натрия и нитрата серебра:

При применении неконцентрированных растворов (не более 5%) происходит мгновенное образование кристаллов азида серебра, но они получаются настолько мелкими, что осадок представляется хлопьевидным, творожистым. Раствор нитрата серебра вливают в рас­твор азида натрия при перемешивании до тех пор, пока не перестанет образовываться осадок азида серебра. Раствору дают отстояться, сливают прозрачную, находящуюся над осадком, жидкость и промывают азид серебра на фильтре дистиллированной водой до тех пор, пока в промывных водах исчезнет ион серебра (проба хлоридом натрия). Осадок содержит большое количество адсорбированного маточного раствора, который очень трудно удаляется при промы­вании. Промытый азид серебра сушат в течение 24—48 час. при температуре 50°.

Самая НЕСТАБИЛЬНАЯ СОЛЬ — Азид натрия!

В сущности этим же методом пользовались Тейлор и Ринкенбах. Однако они, опасаясь образования крупных кристаллов азида се­ребра при осаждении из разбавленных растворов, пользовались концентрированными растворами. 34 г нитрата серебра они раство­ряли в 50 мл воды и полученный раствор медленно приливали к рас­твору 13,5 г азида натрия в 70 мл воды при непрерывном перемеши­вании. Кристаллы отфильтровывали и промывали водой, спиртом и эфиром. Сушка производилась в струе сухого воздуха.

А. А. Солонина готовил азид серебра приливанием раствора 2,6 г азида натрия в 20 мл воды к 20 мл 2N раствора нитрата серебра. Азид натрия, видимо, содержал неопределенное количество карбо­ната или гидроокиси натрия, и поэтому необходимо было предвари­тельно нейтрализовать его разбавленной азотной кислотой. Осадок он промывал водой, спиртом и эфиром и сушил при температуре 98° в течение получаса, а затем над хлористым кальцием в эксикаторе с разреженной атмосферой.

Браун показал, что азид серебра можно получить количественно электролизом азотистоводородной кислоты с применением серебря­ных электродов.

Ф и з и к о — х и м и.ч е с к и е свойства азида серебра. Азид серебра представляет собой белое кристаллическое вещество, уд. веса 4,81 ± 0,05 (азид свинца имеет уд. вес 4,71, а гремучая ртуть 4,3—4,42). Кристаллическая решетка азида серебра относится к орторомбической сингонии и имеет следующие параметры:

а = 5,58 ±0,03 A, b = 5,93 ±0,03 А, с = 6,04 ±0,03 А

Элементарная ячейка содержит 4 молекулы, что дает вычисленную плотность 4,94 ± 0,07, хорошо согласующуюся с непосредственно измеренной при помощи пикнометра (4,81^0,05). Рентгенограммы вращения показывают, что структура кристаллов ионная.

Азид серебра, осажденный из концентрированных растворов ни­трата серебра и азида натрия; имеет вид чрезвычайно мелких, не поддающихся измерению под микроскопом, белых кристаллов, при сушке превращающихся в очень прочные комки. Величина кристал­лов возрастает по мере уменьшения концентрации растворов исход­ных веществ.

Из водных растворов азид серебра кристаллизуется в небольшие, игольчатого типа кристаллы. Из раствора в водном аммиаке он кри­сталлизуется в виде крупных почти бесцветных кристаллов иголь­чатой формы, достигающих I см в длину и обладающих повышенной чувствительностью.

Растворимость азида серебра в воде ничтожна. В спирте и эфире она только несколько больше. В табл. 59 приведены Данные о рас­творимости азида серебра в обыч­ных растворителях.

Растворимость азида серебра

В 100 г растворителя растворяется азида серебра, грамм

Источник: studfile.net

Азид серебра

Азид серебра — (Тринитрид серебра) химическое соединение с формулой AgN3, соль азотистоводородной кислоты. Это бесцветное вещество известно своими взрывчатыми свойствами.

Безопасность

AgN3, подобно большинству других азидов тяжёлых металлов (меди, свинца и др.), ядовит и взрывоопасен.

Получение и структура

Азид серебра может быть получен по следующей реакции:

Возможны следующие структуры:

В своей наиболее характерной реакции вещество разлагается со взрывом, образуя свободный азот:

2 AgN3 → 2 Ag + 3 N2

Соединения серебра

• Серебро (Ag)
• Азид серебра (AgN3) Тринитрид серебра
• Амид серебра (AgNH2)
• Антимонид серебра I (Ag3Sb)
• Арсенат серебра I (Ag3AsO4) Арсенат серебра
• Арсенид серебра I (Ag3As) Арсенид трисеребра
• Ацетат серебра (AgC2H3O2) Серебро уксуснокислое
• Ацетиленид серебра (Ag2C2)
• Бензоат серебра (AgC7H5O2) Серебро бензойнокислое
• Бромат серебра I (AgBrO3) Серебро бромноватокислое
• Бромид серебра I (AgBr) Серебро бромистое
• Вольфрамат серебра (Ag2WO4) Серебро вольфрамовокислое
• Гексафторогерманат серебра (Ag2[GeF6])
• Гидроксид серебра (AgOH) Гидроокись серебра
• Гидрофосфат серебра (Ag2HPO4) Фосфорнокислое серебро кислое
• Гипонитрит серебра (Ag2N2O2) Серебро азотноватистокислый
• Диборид серебра (AgB2) Серебро бористое
• Дигидрофосфат серебра (AgH2PO4)
• Дихромат серебра (Ag2Cr2O7) Бихромат серебра (Серебро двухромовокислое)
• Йодат серебра (AgIO3) Серебро йодноватокислое
• Йодид серебра I (AgI) Серебро йодистое
• Карбонат серебра I (Ag2CO3) Серебро углекислое
• Лактат серебра (AgC3H5O3) Серебро молочнокислое
• Лаурат серебра (AgC12H23O2) Серебро лауриновокислое
• Метафосфат серебра (AgPO3) Серебро фосфорнокислое
• Молибдат серебра (Ag2MoO4) Серебро молибденовокислое
• Нитрат серебра I (AgNO3) Серебро азотнокислое (Ляпис или адский камень)
• Нитрат серебра II (Ag(NO3)2) Азотнокислое серебро
• Нитрид серебра I (Ag3N)Серебро азотистое
• Нитрит серебра I (AgNO2) Серебро азотистокислое
• Оксалат серебра (Ag2C2O4) Серебро щавелевокислое
• Оксид серебра I (Ag2O) Окись серебра
• Оксид серебра III (Ag2O3)
• Оксид серебра I,III (Ag2O2) Серебро окись
• Ортоарсенит серебра I (Ag3AsO3) Арсенит серебра
• Ортофосфат серебра I (Ag3PO4)
• Пальмитат серебра (AgC16H31O2) Серебро пальмитиновокислое
• Периодат серебра (AgIO4) Серебро йоднокислое
• Перманганат серебра (AgMnO4) Серебро марганцовокислое
• Перренат серебра (AgReO4) Серебро рениевокислое
• Перхлорат серебра (AgClO4) Серебро хлорнокислое
• Пирофосфат серебра (Ag4P2O7) Дифосфат серебра
• Пропионат серебра (AgC3H5O2) Серебро пропионовокислое
• Реактив Толленса ([Ag(NH3)2]ОН)
• Селенат серебра (Ag2SeO4) Серебро селеновокислое
• Селенид дисеребра (Ag2Se) Серебро селенистое
• Селенит серебра (Ag2SeO3) Серебро селенистокислое
• Субфторид серебра (Ag2F) Гемифторид серебра
• Сульфат серебра (Ag2SO4) Серебро сернокислое
• Сульфид серебра I (Ag2S) Серебро сернистое
• Сульфид серебра II (AgS) Сернистое серебро
• Сульфит серебра (Ag2SO3) Серебро сернистокислое
• Тартрат серебра (Ag2C4H4O6) Серебро виннокислое
• Теллурид серебра (AgTe) Серебро теллуристое
• Теллурид серебра I (Ag2Te) Теллурид дисеребра
• Теллурит серебра (Ag2TeO3) Серебро теллуристокислое
• Тетрафтороборат серебра (Ag[BF4]) Тетрафторобориат серебра
• Тиоантимонит серебра (Ag3SbS3) Серебро тиосурьмянистокислое
• Тиосульфат серебра (Ag2S2O3) Серебро тиосернокислое
• Тиоцианат серебра I (AgSCN) Серебро роданистое
• Фосфид серебра (Ag3P) Серебро фосфористое
• Фторид серебра I (AgF) Серебро фтористое
• Фторид серебра II (AgF2) Фтористое серебро
• Фульминат серебра (AgONC) Гремучее серебро
• Хлорат серебра (AgClO3) Серебро хлорноватокислое
• Хромат серебра (Ag2CrO4) Серебро хромовокислое
• Хлорид серебра I (AgCl) Серебро хлористое
• Хлорит серебра (AgClO2) Серебро хлористокислое
• Цианамид серебра (Ag2CN2)
• Цианат серебра (AgOCN) Серебро циановокислое
• Цианид серебра I (AgCN) Серебро цианистое
• Цитрат серебра (Ag3C6H5O7) Серебро лимоннокислое

Источник: chem.ru

Способ получения микрокристаллов азида серебра

Использование: изобретение относится к области синтеза микрокристаллов азида серебра, которые могут быть использованы в качестве компонента инициирующих взрывчатых веществ. Сущность: для получения микрокристаллов азида серебра моноклинной модификации (-фазы азида серебра) смешивают равные объемы растворов нитрата серебра и азида калия двухструйной кристаллизацией в маточном растворе, содержащем растворы нитрата калия, азида калия и 1,5 10 -4 г — экв/л -3 10 -3 г — экв/л низкомолекулярного неионогенного поверхностноактивного вещества. Способ позволяет получить продукт с увеличенным сроком хранения и улучшенными рабочими характеристиками (устойчивость к внешним воздействиям — теплу, свету, радиации). 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области синтеза микрокристаллов азида серебра, в частности для использования в качестве компонента инициирующих взрывчатых веществ в детонаторах, а миниатюрных детонационных цепях и т.п.

Известен двустадийный способ получения микрокристаллов азида серебра, при котором сначала смешивают растворы азида натрия и нитрата серебра в концентрации 0,2 г-экв/л каждый с последующим промыванием и высушиванием получившихся в результате обменной реакции микрокристаллов -азида серебра. Затем медленным нагреванием -азида серебра до 180 — 200 o C переводят его в -азид серебра. [Кинетика и механизм реакций в твердой фазе, Сборник науч. тр., Кемерово, гос. ун-т, 1982, с. 99].

Полученный таким способом азид серебра моноклинной модификации не может быть отделен от продуктов термического разложения азида серебра (кластеры или микрочастицы серебра и газовые включения), т.е. является недостаточно чистым и однородным, что значительно снижает его устойчивость к температурному и радиационному взаимодействию, к фоторазложению и сокращает его срок хранения.

Известен также способ получения микрокристаллов азида серебра введением раствора азида натрия концентрацией 0,3 г-экв/л в раствор нитрата серебра концентрацией 0,3 г-экв/л при нагревании до 60-70 o C, перемешивании до полного выпадения осадка с последующим промыванием и высушиванием продукта [Energetic materials, V1, Physics and chemistry of the inorganic azides, Ed. Fair H.D., Wolker R.F., New York-London, 1977, 382pp, перевод ЯЛ-424 Рег. N 669/78, с 100].

Однако данный способ позволяет получить микрокристаллы только кристаллографической модификации -азид серебра, которые обладают повышенной чувствительностью к внешним воздействиям (тепла, света, радиации) и пониженным сроком хранения.

Задачей данного изобретения является улучшение рабочих характеристик азида серебра — устойчивости к термическому, радиационному и фоторазложению порошков азида серебра, а также повышение срока хранения путем получения -фазы азида серебра одностадийным способом при пониженных температурах.

Поставленная задача решается получением микрокристаллов азида серебра путем смешивания двумя струями равных объемов растворов нитрата серебра и азида щелочного металла по повышенной температуре с последующей кристаллизацией конечного продукта, при этом в качестве азида щелочного металла используют азид калия, а смешивание исходных растворов ведут путем подачи их в маточный раствор, содержащий нитрат калия с концентрацией 0,1 г-экв/л, азид калия с концентрацией 0,0001 — 0,1 г-экв/л и низкомолекулярное неионогенное поверхностноактивное вещество в концентрации 1,5 10 -4 г-экв/л — 3 10 -3 г — экв/л.

Способ изобретения заключается в том, что предложен способ получения кристаллов моноклинной модификации (-фазы азида серебра). Введение низкомолекулярного неионогенного поверхностноактивного вещества определенной концентрации, уменьшающего поверхностную энергию кристалла, позволяет формировать кристалл с меньшей энергией, создавать условия для формирования менее плотно упакованной кристаллической решетки моноклинной модификации — -азида серебра.

При уменьшении концентрации неионогенного низкомолекулярного поверхностноактивного вещества менее 1,5 10 -4 г-экв/л в полученных образцах наряду с -фазой азида серебра появляется -фаза. При синтезе азида серебра в растворе с концентрацией поверхностоактивного вещества до 3 10 -3 г-экв/л образуется порошок, однородный по фазовому составу, а дальнейшее увеличение концентрации не технологично.

Механизм действия неионогенных ПАВ в случае образования кристаллов -фазы заключается в уменьшении поверхностной энергии при обволакивании кристаллов азида серебра на ранней стадии роста и гидрофилизации их поверхности, вследствие чего оказывается возможным формирование менее плотной кристаллической структуры с моноклинной решеткой. Ионогенные ПАВ не обеспечивают достаточного понижения поверхностной энергии зародышей, поэтому формируется кристаллическая структура с более плотной атомной упаковкой, относящаяся к ромбическому классу симметрии. Выбор концентрации нитрата калия 0,1 г-экв/л в маточном растворе связан с заданными величинами концентраций исходных реагентов и служит для поддержания постоянной ионной маточного раствора в процессе синтеза. Азид калия в качестве азида щелочного металла и компонента маточного раствора в концентрации 0,0001 — 0,1 г-экв/л используют с целью исключения внедрения в кристаллическую решетку ионов щелочного металла (ионный радиус калия превышает ионный радиус натрия) и получения микрокристаллов с увеличенным сроком хранения. Синтез в других условиях приводит либо к коагуляции кристаллов, либо к загрязнению азида серебра продуктами разложения.

Способ осуществляется следующим образом. Приготовленные исходные реагирующие растворы: 0,2 г-экв/л раствор азотнокислого серебра в дистиллированной воде и 0,2002 — 0,4 г-экв/л раствор азида калия в дистиллированной воде заливают в бюретки.

Готовят маточный раствор с концентрацией нитрата калия 0,1 г-экв/л, азида калия с концентрацией 0,0001 — 0,1 г-экв/л и низкомолекулярное неионогенное поверхностноактивное вещество с концентрацией 1,5 10 -4 г-экв/л — 3 10 -3 г-экв/л. Маточный раствор заливают в реактор и нагревают, одновременно перемешивая, до температуры 45 — 55 o C. В маточный раствор опускают капилляры, через которые по шлангам от бюреток с постоянной скоростью а диапазоне 510 -4 -10 -3 г-экв/мин в течение 5-10 минут поступают растворы исходных реагирующих веществ. Исходные реагенты (нитрат серебра и азид калия) вступают в обменную реакцию, в результате которой в реакционном сосуде образуется азид серебра в виде осадка, хорошо растворимый нитрат калия остается в составе маточного раствора. По окончании слива реагирующих растворов осадок отфильтровывают на воронке Бюхнера с помощью вакуумного водоструйного насоса, промывают дистиллированной водой и высушивают в вакуумном сушильном шкафу. Азид серебра, полученной по этому способу представляет собой белый сыпучий порошок, не меняющий своего цвета и качества при выдерживании в термическом шкафу при температуре 150 o C в течение 10 часов, при воздействии радиации Co 60 ) в течение суток.

Методом электронно-микроскопического анализа получают фотографии микрокристаллов, по которым проводят их морфологическое описание и дисперсионный анализ. Средний размер полученных микрокристаллов равен 0,7 — 0,8 мкм и коэффициент вариации по размерам составляет 40 — 50%. Методом рентгеноспектрального анализа устанавливают принадлежность к кристаллографической группе симметрии. Полученный азид серебра имеет моноклинную модификацию кристаллической решетки, а следовательно является -азидом серебра.

Пример 1. Исходный раствор азотнокислого серебра с концентрацией 0,2 г-экв/л приготавливают растворением 0,85 г нитрата серебра в 25 мл дистиллированной воды. Для приготовления исходного раствора азида калия с концентрацией 0,2002 г-экв/л 0,4054 г порошка растворяют в 25 мл дистиллированной воды.

Маточный раствор готовят растворением 1,01 г нитрата калия в 100 мл дистиллированной воды для получения раствора нитрата калия с концентрацией 0,1 г-экв/л, добавляют 4 мг азида калия для получения раствора азида калия с концентрацией 0,0001 г-экв/л и 56 мг полиоксиэтиленалкилового эфира (неонол 2B 1317 — 12) для получения раствора неонола с концентрацией 1,5 10 -4 г-экв/л. . Кислотность маточного раствора доводят до pH 5.5 азотной кислотой. Маточный раствор нагревают до температуры 45 o C при перемешивании. Реагирующие растворы сливают в маточный раствор в течение 10 минут с постоянной скоростью 510 -4 г-экв/мин. После прекращения подачи реагентов конечный продукт отфильтровывают, промывают и высушивают.

Примеры выполнения способа при других концентрациях компонентов с различными типами и концентрациями низкомолекулярных неионогенных поверхностноактивных веществ сведены в таблицу.

Микрокристаллы азида серебра, полученные предлагаемым способом, имеют значительно большую фото-, термическую и радиационную стабильность, что делает порошки более устойчивыми при хранении.

Азид серебра приготовленный по способу прототипа при температуре 150 o C уже через 0,5 часа становится темно-серым, при воздействии радиации 0,6 Мрад/час в течении 1 часа меняет цвет. Изменение цвета при действии тепла и радиации обусловлено выделением дисперсного серебра в результате разложения.

Азид серебра, полученный предлагаемым способом не меняет своего цвета и качества при выдерживании в термическом шкафу при той же температуре в течение 10 часов, а при воздействии той же дозы радиации в течение суток. Устойчивость к разложению микрокристаллов -азида серебра в ультрафиолетовых и видимых световых лучах в сравнении с прототипом возрастает в 20 раз. Таким образом, предлагаемый способ повышает устойчивость продукта к фото-, термо- и радиационному излучению в 20 раз при сохранении взрывчатых свойств.

1. Способ получения микрокристаллов азида серебра, включающий смешивание двумя струями равных объемов растворов нитрата серебра и азида щелочного металла при повышенной температуре с последующей кристаллизацией конечного продукта, отличающийся тем, что в качестве азида щелочного металла используют азид калия, а смешивание исходных растворов ведут путем подачи их в маточный раствор, содержащий нитрат калия, азид калия и низкомолекулярное неионогенное поверхностноактивное вещество с концентрацией 1,5 10 -4 г-экв/л — 3 10 -3 г-экв/л.

Источник: findpatent.ru