话说这玩意很顿吧?五水合物很难完全爆轰
恰逢赶上第二届科创晶体大赛,无意间翻到一小瓶多前制备的五水合偶氮四唑钠,灯光下一闪一闪的,制作成单晶应该挺漂亮的,于是有了此作品。
一、科普及原理
偶氮四唑钠化学式为Na2C2N10,水溶液中结晶的偶氮四唑钠通常含有5个结晶水,黄色棱柱型晶体,水溶液呈中性。干燥条件下,五水偶氮四唑钠加热到30°C失去两个结晶水,70°C时成为无水化合物。五水合偶氮四唑钠机械感度和火焰感度都较低,常温空气中存放稳定,火焰接触只会爆裂并发出啪啪的声响,是晶体安全培养的基础。但是完全脱去结晶水的偶氮四唑钠脾气十分暴躁,轻微的撞击、摩擦,火焰接触都会发生爆轰。所以,在制备及培养期间严禁对晶体进行脱水处理,包括加热,曝晒等。
室温下,五水合偶氮四唑钠溶解度比较小,故培养过程比较长,可以采用常温蒸发饱和溶液的方法培养晶体。鉴于室温溶解度比较小,生长速度也比较慢,需要匹配好析晶速度和蒸发速度。培养期间尽量避免振动和灰尘的干扰,否则会一下子出来很多小晶粒。我这里天热蒸发速度较快,时常出来很多小晶粒就得换培养液。
二、培养过程
1、重结晶提纯的五水合偶氮四唑钠。
2、取约2g五水合偶氮四唑钠,用纯净水配制20mL饱和培养液,溶解度不大,大部分溶解,并过滤。其晶格能比较大,室温下充分溶解至饱和需要比较长的一段时间。
3、选几颗形态较为规则的作为晶种,烧杯上面盖个表面皿,防尘,减少溶剂蒸发。这里的晶种也可以另外培养,只不过很难获得比较完美的晶种,就直接在重结晶的产物里挑了。
4、培养第5天图
5、培养第18天图
6、培养到第25天取出
三、晶体图片
(色深的为自然光下拍摄,色浅的为光线透过晶体拍摄)
靠近器皿壁的一面因生长受阻较为粗糙,有黄水晶的视感;靠近溶液的生长面较光滑,镜面光泽。
四、同一批次其它晶体鉴赏
可以看到五水合偶氮四唑是黄色棱柱型晶体,形貌如上图所示。
感谢各位的观看!
[修改于 3年9个月前 - 2021/02/11 17:32:17]
鉴于安全问题,做了个暴力测试,CuNT作起爆药,黄铜管约束,营造一个高压,铝箔高速冲击的条件。
可见底部部分残留碎晶
视频中被冲出的较为大块晶体,是否引起局部爆轰看不出来,但是安全性至少还是有得保障的。
VID_20200815_104259(0).mp4 点击下载
说明一厘米大小的单晶五水合物是比较顿感的,做晶体时的轻微摩擦振动不会触发其起爆,就算爆轰也只是局部性的,参考火焰灼烧时的爆轰。
时段 | 个数 |
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