"Légies" robbanószerek<br/>

Amerikai vegyészek a nitrogénnek olyan új változatát állították elő, amely a levegő túlnyomó részét kitevő ártalmatlan kétatomos nitrogénmolekulával szemben veszedelmes robbanószer. A kis fajsúlyú, könnyű vegyület, ha sikerül kezelhetővé tenni, elsősorban rakéta-hajtóanyagként használható majd fel.

Amikor Daniel Rutherford angol kémikus 1772-ben felfedezte a nitrogént, holt levegőnek nevezte el, mert a molekulában a két atomot olyan szoros kötés tartja együtt, hogy az kémiailag igen semleges és nehezen lép reakcióba más anyagokkal. De tudjuk, hogy például az oxigén a kétatomos mellett háromatomos ózonmolekulákat is alkothat, a kén pedig hat-, hét-, nyolc- és tízatomos gyűrűket. Vajon a nitrogénatomok között nem alakulhatnak ki másfajta kötések?

Nos, már több mint száz éve ismeretes a nitrogén háromatomos, negatív töltésű változata, az azid-ion, amely fémekkel (például ólommal, higannyal vagy báriummal) hatékony robbanóvegyületeket alkot. Az azidok heves reakcióképesség lényegében abból fakad, hogy a nitrogén szeretné visszanyerni kétatomos, semleges formáját.
Azóta azonban nem sikerült más módosulatot előállítani. Karl Christe és munkatársai a Légierő Kutatólaboratóriumában most egy elméleti számítás alapján láttak munkához, amely azt mutatta, hogy létezhet a nitrogénnek egy ötatomos, pozitív töltésű ionja, az N5+. Ennek szintézise azonban, amelyet a kutatók tömören csak "meghökkentően kézenfekvő" eljárásnak mondanak, nem éppen gyenge idegzetűeknek való. Az előállítás során a veszélyesen robbanékony hydrazoic savat erősen mérgező arzénvegyülettel kell összekeverni folyékony hidrogén-fluoridban, amely maga is olyan korrozív, hogy az üveget is szétmarja. Az eredmény egy fehér, kenhető massza, amely szobahőmérsékleten épphogy stabil. Az elemzése azonban már nem volt veszélytelen - a kutatók maguk is beismerték, hogy egy eközben bekövetkezett robbanás szétrombolta néhány laboratóriumi berendezésüket. Különösen veszélyessé válik az anyag vízzel érintkezve.

Ám ez sem rettenti el őket attól, hogy folytassák a kísérletet: a következőkben a pozitív töltésű N5+ iont a negatív azid-ionnal akarják vegyíteni, hogy olyan "sót" hozzanak létre, amely kizárólag nitrogénből áll. Az elemnek ez a szobahőmérsékleten szilárd halmazállapotú formája valószínűleg az előbbieknél is veszedelmesebb robbanóanyag. Ám a kutatók szerint megéri a kockázatot, mert ezek a nitrogénvegyületek a könnyű nitrogénatomok miatt kis fajsúlyúak, azaz kisebb tömegbe sűrítik a robbanóenergiát. Ilyen robbanószerek különösen hasznosak lehetnek rakétahajtóművekben, ahol az üzemanyag tömegének csökkenése a hasznos teher mennyiségét növelheti. (Nature Science Update)

(ÉT)

Ajánló:

Tudományos szinten az azid-ionokról.