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雷酸汞
來源:互聯網

雷酸汞(英文名:雷酸鹽,MF)是一種無機鹽化學式為Hg(CNO)2,分子量為284.624 g/mol,有毒,通常情況下為白色或灰色結晶性體,密度為4.42 g/cm3,微溶于水,可溶于熱水、氨水乙醇(室溫下)。雷酸汞含有不穩定活性原子基團-O-N≡C,使其機械敏感性較高,在受到輕微撞擊、摩擦等刺激時會立刻發生活性反應,產生爆炸。汞常溫下較為穩定,但在一定溫度條件下加熱可發生分解。雷酸汞通常以金屬汞、硝酸和乙醇為原料制備,通常作為起爆劑使用,但隨后被熱安定性更好和起爆力更強的疊氮化鉛所替代。

發現歷史

17世紀,雷酸汞由瑞典煉金家孔爾克(J.Kunckel)利用汞與硝酸和酒精反應制備,并在其撰寫的《化學博物館實驗室》中描述了雷酸汞產生時的劇烈的現象,但他未將雷酸汞從混合物中分離出來。

1799年,英國化學家愛德華·霍華德(Edward Charles Howard)成功地通過乙醇處理硝酸中的汞溶液分離出雷酸汞。1800年,愛德華·查爾斯·霍華德首次闡述了雷酸汞的性質和化學上的制備方法。

1864年,瑞典化學家阿爾弗雷德?伯納德?諾貝爾(Alfred Bernhard Nobel)發明了雷酸汞引爆硝化甘油的技術,即雷管。

物質結構

雷酸汞含有活性原子基團-O-N≡C,這些基團通常不穩定,受到外界的刺激會立刻發生活性反應,即發生爆炸。

雷酸汞在具有晶格參數的正交中心對稱空間群Cmce中結晶,空間群Cmce為a=5.3549 ?,b=10.4585 ?, c=7.5579 ?,V = 437.03 ?3和Z=4。雷酸汞在具有晶格參數的非中心對稱空間群Pca21中結晶a=10.623 ?,b=6.264 ?, c=6.323 ?,V = ?3和Z=4。

在雷酸汞晶體中,每個汞原子都被來自相鄰Hg(CNO)2分子的兩個氧原子包圍,Hg···O的非鍵合距離為 2.833(4) ?。

在雷酸汞中,Hg-C鍵的鍵長為2.029(6)?,C≡N鍵的鍵長為1.143(8)?,N-O鍵的鍵長1.248(6)?,C-Hg-C的鍵角為180.0(1)°, Hg-C≡N的鍵角為169.1(5)°,C≡N-O的鍵角為179.7(6)°。

理化性質

物理性質

常溫下,雷酸汞為白色或棕黃色結晶體,密度為4.42 g/cm3,微溶于水,可溶于熱水,氨水、乙醇(室溫下)。雷酸汞的吸濕性小,流散性好,但耐壓性差。雷酸汞的爆燃點為160 ℃,爆發點為210 ℃(2s),機械撞擊、摩擦和針感度較高。

化學性質

制備方法

在一定溫度條件下首先將金屬汞與硝酸反應生成硝酸汞,在控制一定的反應溫度將硝酸汞逐漸加入至乙醇溶液中,即可獲得雷酸汞粗品。其化學方程式為:

其工藝流程可簡化為:制備稀硝酸→制備硝酸汞→與酒精作用化合生成產品→過濾洗滌篩選過濾干燥等除雜工序。

應用領域

無機雷酸鹽屬于起爆劑,可用作二次炸藥,雷酸汞具有起爆威力大、性能高和易引爆的優點,是第一個被廣泛和長期使用的炸藥。將雷酸汞與氯酸鉀混合制成爆粉具有高的針刺感度、撞擊感度和摩擦感度的特性。但在之后發現了可替代雷酸汞的熱安定性和起爆力更強的疊氮化鉛

安全事宜

毒性

粉塵或氣溶膠形式的無機化合物汞化合物,可經呼吸道吸收進入體內,并在肺部沉積。與汞相比,無機汞化合物呼吸道吸收程度較小,無機汞化合物在胃的溶解度決定消化道吸收的程度。

雷酸汞粉塵對皮膚、黏膜有強烈的刺激作用,在接觸皮膚、黏膜時可引起皮膚痛、氧、水腫、起疤或丘疹,且癥狀難以消除。當雷酸汞粉塵接觸眼睛和呼吸道后,會引起嚴重的炎癥。

危險類別

雷酸汞屬于爆炸物,常溫下較為穩定,受到輕微撞擊和摩擦可引起爆炸(受潮時爆炸性減弱)。空氣含水量達到10%時,可在空氣中點燃而不爆炸;含水量達到30%時,則點不燃。具有急性毒性(經口),急性毒性(經皮膚),急性毒性(吸入),特異性靶器官毒性(反復接觸),危害水生環境(急性危害),危害水生環境(長期危害)。雷酸汞屬于無機化合物汞化合物,具有慢性毒性。慢性汞中毒會降低人體免疫清除能力,增加患癌的可能性。

防護措施

對于呼吸系統的防護,接觸雷酸汞的制造或使用人員需佩戴防毒口罩。在出現緊急搶救或緊急逃生的時候,需要佩戴自給式呼吸器,同時佩戴化學安全防護眼鏡和穿著相應的防護服來保護眼睛和身體。

對于有關雷酸汞的生產或工作現場需禁止吸煙,同時注意個人清潔衛生,在進入限制性密閉空間或高濃度區作業時,須有人監護。

參考資料 >

mercury fulminate.pubchem.2023-02-26

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