3.9.2. Получение кристаллического азида свинца

Кристаллический азид свинца используют в промышленности в небольших количествах в воспламенительных составах.

Приготовление рабочих растворов. Рабочий раствор нитрата свинца концентрацией 150,5% готовят в баке-растворителе 1, снабженном рубашкой и механической мешалкой. Перед операцией осаждения профильтрованный рабочий раствор подкисляют 10%-ной азотной кислотой для нейтрализации щелочи, которая всегда содержится в растворе азида натрия.

Раствор азида натрия с массовой долей 100,5 % готовят в растворителе 4, снабженном рубашкой и механической мешалкой. Для очистки от примесей карбонатов к полученному раствору приливают рассчитанное количество раствора нитрата бария и отстаивают полученную суспензию в течение 30 минут. После лабораторного анализа на полноту осаждения карбонатов и содержание азида натрия суспензию самотеком сливают на вакуум-воронку 12, отфильтровывая от примесей карбонатов.

Осаждение азида свинца. Азид свинца осаждают при комнатной температуре в реакторе 7, снабженном рубашкой и механической многолопастной мешалкой. В реактор 7 при перемешивании из мерника 5 сливают раствор нитрата свинца, взятый 15 %-ном в избытке. Затем в реактор 7 подают из мерника 6 раствор азида натрия. После окончания слива раствора азида натрия выдерживают образующуюся суспензию азида свинца при перемешивании в течение ~ 10-ти минут. Операции фильтрации, сушки, просейки азида свинца и уничтожения его отходов аналогичны соответствующим операциям, применяемым при получении декстринового азида свинца.

Масса получаемого за одно осаждение кристаллического азида свинца составляет ~ 4 кг.

3.9.3. Карбоксиметилцеллюлозный азид свинца.

Недостатком декстринового азида свинца является его гигроскопичность, недостаточно высокая инициирующая способность, возможность перепрессовки при давлениях выше 150 МПа. Поиски более мощных сыпучих промышленных сортов азида свинца, проведенные в Англии и США, привели к выпуску для военных целей карбоксиметилцеллюлозного азида модификаций RD1333 и RD1343. Начиная с Вьетнамской войны в США во всех боеприпасах во взрывателях используется только карбоксиметилцеллюлозный азид свинца, который получается в присутствии натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ - [C₆H₇O₂(OH)_3-x(OCH₂COONa)_x]_n, степень этерификации x ~ 80 –85%). КМЦ широко применяется в различных отраслях народного хозяйства. Она входит, например, во все стиральные порошки и моющие средства, а также во многие рецептуры промышленных взрывчатых веществ. В качестве водорастворимой соли свинца при синтезе Pb(N₃)₂ используют ацетат свинца

2NaN₃ + Pb(CH₃COO)₂  Pb(N₃)₂ + 2CH₃COONa

Приготовление рабочих растворов. Раствор уксускокислого свинца с массовой долей 250,5 % готовят в баке-растворителе 1, снабженном рубашкой и механической мешалкой. В бак-растворитель 1 заливают из мерника 2 2/3 рассчитанного количества дистиллированной воды (или водного конденсата), загружают навеску уксускокислого свинца и перемешивают полученный раствор в течение 15 минут. По окончании выдержки к раствору добавляют оставшуюся воду. Затем к полученному раствору ацетата свинца добавляют необходимое количество 1% раствора КМЦ, перемешивают 10 минут и затем оставляют на 1 час. После чего сливают его на вакуум воронку 14 для отделения от механических примесей. Профильтрованный раствор хранят в вакуум-приемнике 15. Из приемника 15 рабочий раствор уксускокислого свинца при помощи вакуума засасывают в обогреваемый мерник 5.

Раствор азида натрия с массовой долей 100,5 % готовят в баке-растворителе 4, снабженном рубашкой и механической мешалкой. В растворитель 4 заливают из мерника 3 2/3 рассчитанного объема водного конденсата, к нему дозируют навеску азида натрия и перемешивают раствор 20 минут. Для очистки от примесей карбонатов к полученному раствору приливают рассчитанное количество раствора нитрата бария. Затем к содержимому аппарата 4 добавляют при перемешивании оставшуюся часть конденсата и полученную суспензию отстаивают в течение 30 минут. После лабораторного анализа на полноту осаждения карбонатов суспензию сливают на вакуум-воронку 12, для отделения от примеси карбонатов. Профильтрованный раствор азида натрия поступает в вакуум-приемеик 13, откуда его засасывают в мерник 6.

Осаждение азида свинца. Получают азид свинца в реакторе 7 объемом 100-120 л, снабженном рубашкой и механической многолопастной мешалкой. Реактор 7 подогревают горячей водой, которая подается в рубашку в течение всего процесса осаждения с таким расчетом, чтобы температура реакционной массы поддерживалась ~ 40 ⁰С. В реактор 7 из мерника 5 сливают подогретый до температуры 40 ⁰С раствор ацетата свинца. Затем подают в реактор 7 из мерника 6 раствор азида натрия с температурой 20 - 30 ⁰С. После окончания слива раствора азида натрия и выдержки полученную суспензию охлаждают до комнатной температуры и сливают на вакуум-воронку 8. Операции фильтрации, сушки, просейки азида свинца и уничтожения его отходов аналогичны соответствующим операциям, применяемым при получении декстринового азида свинца. Масса получаемого за одно осаждение азида свинца составляет ~ 4 кг.