아자이드화 납(II)
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1. 개요
아자이드화 납(II)은 질산 납(II)과 아자이드화 나트륨의 반응으로 제조되는 화합물로, 매우 민감한 폭발물이다. 1891년 테오도어 쿠르티우스에 의해 처음 제조되었으며, 뇌관으로 사용하기 위해 덱스트린화 형태로 개발되었다. 아자이드화 납(II)은 물리적 자극에 극도로 민감하여 폭발하며, 구리와 반응하여 더욱 민감한 아자이드화 구리를 생성한다. 1981년 로널드 레이건 대통령 암살 시도에 사용된 탄환의 구성 요소로 사용된 사례가 있다.
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아자이드화 납(II) - [화학 물질]에 관한 문서 | |
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개요 | |
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IUPAC 명칭 | 다이아지도납 |
기타 명칭 | 해당 사항 없음 |
식별 정보 | |
CAS 등록 번호 | 13424-46-9 |
UNII | 677QUF0Z7P |
UN 번호 | 0129 |
펍켐(PubChem) 아이디 | 61600 |
스마일즈(SMILES) | [N-]=[N+]=N[Pb]N=[N+]=[N-] |
표준 InChI | 1S/2N3.Pb/c2*1-3-2;/q2*-1;+2 |
표준 InChI 키 | ISEQAARZRCDNJH-UHFFFAOYSA-N |
EINECS 번호 | 236-542-1 |
켐스파이더(ChemSpider) 아이디 | 55508 |
성질 | |
화학식 | Pb(N3)2 |
몰 질량 | 291.24 g/mol |
외형 | 흰색 분말 |
밀도 | 4.71 g/cm3 |
녹는점 | 190 °C (분해), 350 °C (폭발) |
용해도 | 18 °C에서 2.3 g/100 mL, 70 °C에서 9.0 g/100 mL |
다른 용매에 대한 용해도 | 아세트산에 매우 잘 녹음, 암모니아 용액, NH4OH에 녹지 않음 |
열화학 | |
표준 생성 엔탈피 | 462.3 kJ/mol |
폭발성 | |
충격 민감도 | 높음 |
마찰 민감도 | 높음 |
폭발 속도 | 5180 m/s |
RE 인자 | 해당 사항 없음 |
위험성 | |
주요 위험 | 유해함, 폭발성 |
GHS 신호어 | 위험 |
P 문구 | 해당 사항 없음 |
인화점 | 해당 사항 없음 |
자연 발화 온도 | 350 °C |
NFPA 704 | NFPA-H: 3 NFPA-F: 0 NFPA-R: 4 |
관련 화합물 | |
관련 음이온 | 해당 사항 없음 |
관련 양이온 | 아지드화 칼륨 아지드화 나트륨 아지드화 구리(II) |
관련 기능 | 해당 사항 없음 |
관련 화합물 | 하이드라조산 |
2. 제조 방법
아자이드화 납(II)은 아자이드화 나트륨과 질산 납(II) 수용액을 반응시켜 제조한다.[6][5] 아세트산 납 (II)을 사용할 수도 있다.[7][8] 침전된 생성물을 안정화하기 위해 덱스트린이나 폴리비닐 알코올과 같은 증점제를 첨가하기도 한다. 보통은 감도를 낮춘 덱스트린 용액 상태로 운송한다.[9]
2. 1. 제조 과정
액체 상태의 질산 납(II)과 아자이드화 나트륨을 반응시켜 제조한다.[22] 아세트산 납 (II)을 사용할 수도 있다.[23][24] 침전되는 산물의 안정화를 위해 용액에 덱스트린이나 폴리바이닐 알코올 등을 첨가하기도 한다. 사실상 민감도를 낮추는 덱스트린화 용액으로 선적된다.[25]아자이드화 나트륨의 묽은 수용액에 아세트산 납(II)의 묽은 수용액을 서서히 가하면, 침상 결정으로 침전된다.
단사정계의 α형과 사방정계의 β형이 있지만, 폭발물로 사용되는 것은 α형 아자이드화 납(II)뿐이다. 이는 β형 아자이드화 납(II)은 물리적 자극에 대해 극단적으로 민감하여 취급이 위험하기 때문이다. 따라서 아자이드화 납(II)의 제조·보존에 있어서는 β형 아자이드화 납(II)이 발생하지 않도록 특히 주의를 기울여야 한다.
2. 2. 결정 형태
아자이드화 나트륨의 묽은 수용액에 아세트산 납(II)의 묽은 수용액을 서서히 가하면, 침상 결정으로 침전된다.단사정계의 α형과 사방정계의 β형이 있지만, 폭발물로 사용되는 것은 α형 아자이드화 납(II)뿐이다. 이는 β형 아자이드화 납(II)은 물리적 자극에 대해 극단적으로 민감하여 취급이 위험하기 때문이다. 따라서 아자이드화 납(II)의 제조·보존에 있어서는 β형 아자이드화 납(II)이 발생하지 않도록 특히 주의를 기울여야 한다.
3. 생산 역사
테오도어 쿠르티우스는 1891년에 순수한 형태의 아자이드화 납을 처음 제조했다.[10] 이후 1920년대와 1930년대에 덱스트린화된 형태의 아자이드화 납(MIL-L-3055)이 개발되었고, 1932년부터 듀폰 사에서 대량 생산이 시작되었다. 제2차 세계 대전 중에는 더 높은 분쇄성을 가진 RD-1333 아자이드화 납(MIL-DTL-46225)이 개발되었다. 베트남 전쟁 시기에는 특수 목적 아자이드화 납(MIL-L-14758)이 개발되었고, 미국 정부는 대량의 아자이드화 납을 비축했다. 베트남 전쟁 이후 아자이드화 납 사용은 급격히 감소하여 1990년대 초 미국 내 제조가 중단되었으나, 2000년대에 비축된 아자이드화 납의 노후화 문제로 인해 미국 정부는 비축분 처리 및 새로운 제조업체 확보 방법을 연구했다.[11]
3. 1. 초기 개발
순수한 형태의 아자이드화 납(II)은 1891년 테오도어 쿠르티우스에 의해 처음 제조되었다.[10] 민감성과 안정성에 대한 우려로 인해, 1920년대와 1930년대에 아자이드화 납의 덱스트린화 형태(MIL-L-3055)가 개발되었고, 1932년부터 듀폰 사(DuPont Co.)에서 대량 생산이 시작되었다.[10] 제2차 세계 대전 중 뇌관 개발로 인해 더 높은 분쇄성을 가진 아자이드화 납 형태가 필요하게 되었다. 이러한 요구를 충족시키기 위해 침전제로 소듐 카복시메틸 셀룰로스를 사용한 RD-1333 아자이드화 납(MIL-DTL-46225)이 개발되었다.[11] 베트남 전쟁 동안 아자이드화 납의 수요가 급증했고, 이 시기에 특수 목적 아자이드화 납(MIL-L-14758)이 개발되었으며, 미국 정부는 대량의 아자이드화 납을 비축하기 시작했다.[11] 베트남 전쟁 이후, 아자이드화 납의 사용은 급격히 감소했다. 미국 비축량의 규모 때문에, 미국의 아자이드화 납 제조는 1990년대 초에 완전히 중단되었다. 2000년대에는 비축된 아자이드화 납의 노후화와 안정성에 대한 우려로 인해 미국 정부는 비축된 아자이드화 납을 처리하고 새로운 제조업체를 확보하기 위한 방법을 연구했다.[11]3. 2. 제2차 세계 대전 이후
테오도어 쿠르티우스는 1891년에 순수한 형태의 아자이드화 납(II)을 처음 제조하였다. 민감성과 안정성에 대한 우려로 1920년대와 1930년대에 걸쳐 덱스트린화된 형태의 아자이드화 납(MIL-L-3055)이 개발되었고, 1932년부터 듀폰(DuPont Co.)에서 대량 생산이 시작되었다.[10] 제2차 세계 대전 중에는 뇌관 개발로 인해 더 높은 분쇄성을 가진 아자이드화 납 형태가 필요하게 되었다. 이러한 요구를 충족시키기 위해 침전제로 소듐 카복시메틸 셀룰로스를 사용한 RD-1333 아자이드화 납(MIL-DTL-46225)이 개발되었다. 베트남 전쟁 동안 아자이드화 납 수요가 급증하였고, 이 시기에 특수 목적 아자이드화 납(MIL-L-14758)이 개발되었으며, 미국 정부는 대량의 아자이드화 납을 비축하기 시작했다. 베트남 전쟁 이후, 아자이드화 납 사용은 급격히 감소하였다. 미국 비축량의 규모 때문에 1990년대 초에 미국의 아자이드화 납 제조는 완전히 중단되었다. 2000년대에는 비축된 아자이드화 납의 노후화와 안정성에 대한 우려로 인해 미국 정부는 비축된 아자이드화 납을 처리하고 새로운 제조업체를 확보하기 위한 방법을 연구하였다.[11]4. 폭발 특성
아자이드화 납(II)은 1981년 3월 30일 존 힝클리 주니어가 로널드 레이건 미국 대통령 암살 시도에 사용한 뢰엠 RG-14 권총의 .22 구경 데바스테이터 탄에 사용되었다.[15][16] 이 탄환은 충돌 시 폭발하도록 설계된, 래커로 밀봉된 알루미늄 팁이 있는 아자이드화 납(II) 센터로 구성되었다. 제임스 S. 브래디 백악관 대변인의 머리에 맞은 총알은 폭발했을 가능성이 높지만, 레이건 대통령을 맞춘 총알을 포함하여 다른 사람들을 맞춘 총알은 폭발하지 않았다.
4. 1. 민감도
액체 상태의 질산 납(II)과 아자이드화 나트륨을 반응시켜 만들거나, 아세트산 납 (II)을 사용할 수도 있다.[22][23][24] 침전되는 산물의 안정화를 위해 용액에 덱스트린이나 폴리바이닐 알코올 등을 첨가하기도 한다. 아자이드화 납(II)은 매우 민감하여 일반적으로 절연 고무 용기에 물속에 보관하고 취급한다. 약 150mm 높이에서 떨어뜨리거나 7mJ의 정전기 방전이 있으면 폭발한다.[12]아세트산 암모늄과 이크롬산 나트륨은 소량의 아자이드화 납(II)을 파괴하는 데 사용된다.[13] 아자이드화 납(II)은 즉시 폭굉 전이(DDT)를 겪으며, 이는 소량이라도 불꽃이나 정전기에 맞으면 완전한 폭굉을 겪는다는 것을 의미한다.
아자이드화 납(II)은 구리, 아연, 카드뮴 또는 이러한 금속을 포함하는 합금과 반응하여 다른 아자이드를 형성한다. 예를 들어, 아자이드화 구리는 훨씬 더 폭발성이 있으며 상업적으로 사용하기에는 너무 민감하다.[14] 물 또는 알코올에는 녹지 않으므로 저장할 때는 물 또는 물과 알코올 혼합액 속에 보존한다. 단, 장기간 보존하면 결정이 성장하여 폭발하기 쉬워 위험하므로 장기간 보존은 피해야 한다. 구리와 반응하여 극히 민감하고 위험한 아자이드화 구리(II)를 생성한다. 따라서 아자이드화 납에 접촉하는 기기는 구리나 황동의 사용이 기피되며, 주로 알루미늄이 사용된다. 점화하면 즉시 확실하게 폭굉을 일으킨다.
4. 2. 폭굉 속도
아자이드화 납(II)은 매우 민감하며 일반적으로 절연 고무 용기에 물속에 보관하고 취급한다. 약 150mm 높이에서 떨어뜨리거나 7밀리줄의 정전기 방전이 있으면 폭발한다. 폭굉 속도는 약 5180m/s이다.[12]4. 3. 화학 반응성
아자이드화 납(II)은 매우 민감하며 일반적으로 절연 고무 용기에 물속에 보관하고 취급한다. 약 150mm 높이에서 떨어뜨리거나 7밀리줄의 정전기 방전이 있으면 폭발한다. 폭굉 속도는 약 5180m/s이다.[12]아세트산 암모늄과 이크롬산 나트륨은 소량의 아자이드화 납(II)을 파괴하는 데 사용된다.[13]
아자이드화 납(II)은 즉시 폭굉 전이(DDT)를 겪으며, 이는 소량이라도 불꽃이나 정전기에 의해 맞으면 완전한 폭굉을 겪는다는 것을 의미한다.
아자이드화 납(II)은 구리, 아연, 카드뮴 또는 이러한 금속을 포함하는 합금과 반응하여 다른 아자이드를 형성한다. 예를 들어, 아자이드화 구리는 훨씬 더 폭발성이 있으며 상업적으로 사용하기에는 너무 민감하다.[14]
아자이드화 납(II)은 물 또는 알코올에는 불용성이므로 저장할 때는 물 또는 물과 알코올 혼합액 속에 보존한다. 단, 장기간 보존하면 결정이 성장하여 폭발하기 쉬워 위험하므로 장기간 보존은 피해야 한다.
구리와 반응하여 극히 민감하고 위험한 아자이드화 구리(II)를 생성한다. 따라서 아자이드화 납에 접촉하는 기기는 구리나 황동의 사용이 기피되며, 주로 알루미늄이 사용된다.
점화하면 즉시 확실하게 폭굉을 일으킨다.
5. 사용 사례
아자이드화 납(II)은 매우 민감하며 일반적으로 절연 고무 용기에 물속에 보관하고 취급한다. 약 150mm 높이에서 떨어뜨리거나 7밀리줄의 정전기 방전이 있으면 폭발한다. 폭굉 속도는 약 5180m/s이다.[12]
아세트산 암모늄과 이크롬산 나트륨은 소량의 아자이드화 납(II)을 파괴하는 데 사용된다.[13]
아자이드화 납(II)은 즉시 폭굉 전이(DDT)를 겪으며, 이는 소량이라도 불꽃이나 정전기에 의해 맞으면 완전한 폭굉을 겪는다는 것을 의미한다.
아자이드화 납(II)은 구리, 아연, 카드뮴 또는 이러한 금속을 포함하는 합금과 반응하여 다른 아자이드를 형성한다. 예를 들어, 아자이드화 구리는 훨씬 더 폭발성이 있으며 상업적으로 사용하기에는 너무 민감하다.[14]
아자이드화 납(II)은 1981년 3월 30일 존 힝클리 주니어가 로널드 레이건 미국 대통령을 암살하려 시도하면서 뢰엠 RG-14 권총에서 발사한 여섯 발의 .22 (5.6 mm) 구경 데바스테이터 탄의 구성 요소였다. 이 탄환은 충돌 시 폭발하도록 설계된 래커로 밀봉된 알루미늄 팁이 있는 아자이드화 납(II) 센터로 구성되었다. 제임스 S. 브래디 백악관 대변인의 머리에 맞은 총알이 폭발했을 가능성이 높다. 레이건 대통령을 맞춘 총알을 포함하여 다른 사람들을 맞춘 나머지 총알은 폭발하지 않았다.[15][16]
6. 안전 및 취급
아자이드화 납(II)은 매우 민감하며, 일반적으로 절연 고무 용기에 물속에 보관하고 취급한다. 약 150mm 높이에서 떨어뜨리거나 7밀리줄의 정전기 방전이 있으면 폭발한다. 폭굉 속도는 약 5180m/s이다.[12]
아세트산 암모늄과 이크롬산 나트륨은 소량의 아자이드화 납(II)을 파괴하는 데 사용된다.[13]
아자이드화 납(II)은 즉시 폭굉 전이(DDT)를 겪으며, 이는 소량이라도 불꽃이나 정전기에 의해 맞으면 완전한 폭굉을 겪는다는 것을 의미한다.
아자이드화 납(II)은 구리, 아연, 카드뮴 또는 이러한 금속을 포함하는 합금과 반응하여 다른 아자이드를 형성한다. 예를 들어, 아자이드화 구리는 훨씬 더 폭발성이 있으며 상업적으로 사용하기에는 너무 민감하다.[14]
아자이드화 납(II)은 물 또는 알코올에는 불용성이므로 저장할 때는 물 또는 물과 알코올 혼합액 속에 보존한다. 단, 장기간 보존하면 결정이 성장하여 폭발하기 쉬워 위험하므로 장기간 보존은 피해야 한다. 구리와 반응하여 극히 민감하고 위험한 아자이드화 구리(II)를 생성한다. 따라서 아자이드화 납에 접촉하는 기기는 구리나 황동의 사용이 기피되며, 주로 알루미늄이 사용된다. 점화하면 즉시 확실하게 폭굉을 일으킨다.
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