FULMINATO DE MERCURIO Un castor en el laboratorio

Horacio Martn Cerrudo

El fulminato de mercurio o fulminante de mercurio es una sal explosiva, que se presenta en forma de cristales blancos o amarillentos. Es muy inestable y de descomposicin exotrmica poco calrica, por lo que se utiliza como explosivo de iniciacin. La frmula qumica del fulminato de mercurio es ONC-Hg-CON.

FULMINATO DE MERCURIO Un castor en el laboratorio | Horacio Martn Cerrudo

1

FULMINATO DE MERCURIO (II)

Introduccin:

El fulminato de mercurio es un compuesto explosivo primario muy inestable. Fue descubierto en 1799 por el qumico britnico Howard. Alfred Nobel obtuvo su patente en 1867 para los detonadores, y fue el nico compuesto ms utilizado para esa aplicacin hasta hace muy poco. No se utiliza hoy en da para ese propsito, porque los explosivos ms estables de la qumica moderna fueron tomando su lugar, pero su gran potencia, facilidad de fabricacin y una relativa estabilidad (en comparacin con otros primer) lo convierten en una opcin atractiva para los detonadores incluso hoy en da.

A continuacin se describe la fabricacin de un pequeo lote pero slo con propsitos informativos. La sntesis completa dura aproximadamente 2 horas. No se recomienda la produccin de lotes ms grandes debido a que se puede llegar a producir una gran detonacin. Una vez ms, no recomiendo a nadie que intente estos procedimientos y si decide hacerlo usted lo est haciendo bajo su propio riesgo.

Materiales:

Reactivos Materiales

1,1gr de Mercurio Metlico (d. 13.543g/cc) Pipeta

10mL de cido ntrico concentrado 68% (d. 1.41g/cc) Papel de filtro

45mL de Etanol absoluto 99.8% Vasos de precipitados

50mL de Agua destilada Varilla de agitacin

Hidrxido de amonio 24% (Purificacin) Embudo

cido actico glacial (Purificacin)

Preparacin: Las reacciones se dan de la siguiente manera:

En primer lugar se produce la nitracin del mercurio con exceso de cido:

Hg + 3 HNO3 HgNO3 + HNO3 + NO2

En segundo lugar el nitrato de mercurio y el exceso de cido son aadidos al etanol, formando el fulminato:

HgNO3 + HNO3 + CH3-CH2-OH Hg(ONC)2 + Humos txicos

FULMINATO DE MERCURIO Un castor en el laboratorio | Horacio Martn Cerrudo

2

Procedimientos: Se introducen 10mL de cido ntrico dentro de un vaso de precipitados sobre 1,1gr de mercurio. Se produce una reaccin violenta durante la cual se liberan grandes cantidades de NO2 gaseoso y calor. El gas de color rojizo/marrn es altamente txico y un fuerte oxidante, se debe evitar cualquier tipo de contacto; este paso debe ser realizado debajo de una campana. Si la reaccin entre el cido y el mercurio no comienza inmediatamente, la solucin debe ser calentada cuidadosamente sin pasar los 70C. Una vez que finaliz la reaccin, un lquido verdoso (solucin de HgNO3) se puede observar en el fondo del vaso de precipitados. Se deja enfriar a temperatura ambiente y hasta que la mayora del NO2 haya escapado. Se colocan 15mL de etanol absoluto en el baln de fondo plano y se lo calienta suavemente. Ahora la solucin enfriada de HgNO3 y HNO3 se aade al etanol calentado y comenzar nuevamente una reaccin bastante violenta. Esta reaccin dura aproximadamente 10 minutos, en ese lapso de tiempo la solucin burbujear violentamente y desprender humos blancos muy densos (venenosos e inflamables, realizar este procedimiento debajo de una campana). Cuando la reaccin est cerca de terminar cesar el burbujeo. Una vez que la reaccin est completa se habr formado en el fondo una pequea capa de cristales. ste es nuestro fulminato explosivo, al cual debemos lavar hasta que no queden rastros de cido para que nuestro producto se vuelva un poco ms estable. Estos cristales son filtrados y durante el filtrado se lavan con 15mL de etanol, 50mL de agua destilada y luego nuevamente con 15mL de etanol. Esto nos asegura de que el cido fue removido y tambin se redujo el tiempo de secado ya que el etanol es ms voltil que el agua destilada. Cuando se hayan secado nuestros cristales blancos/amarillos debemos tener cuidado porque son txicos, sensibles a la electricidad esttica, a la friccin, al impacto y el calor.

Purificando el producto: Para poder purificar nuestro producto necesitaremos hidrxido de amonio concentrado (NH4OH al 24%) y cido actico glacial (C2H4O2, diluido tambin funciona). Primero debemos disolver el fulminato de mercurio, 10 veces su volumen, en hidrxido de amonio (en ste caso se usaron 10mL). Se formar una solucin gris con una pequea cantidad de precipitado en el fondo. Se debe tener cuidado de evitar el gas amonio de la solucin. Una vez que el fulminato de mercurio se disolvi por completo, se filtra la solucin y el filtrado, que contiene una pequea cantidad de mercurio metlico e impurezas oscuras (que result ser casi tan explosivo como el explosivo primario en s mismo) fue descartado, mientras que la solucin filtrada se mantiene. A la solucin de fulminato de mercurio e hidrxido se le aade, gota a gota, cido actico glacial hasta que los cristales de fulminato de mercurio empiecen a precipitar (se requieren aproximadamente 6mL). Luego se sigue aadiendo cido hasta pH neutro. A esta solucin debemos agregarle 20mL de agua destilada y finalmente se filtra la solucin lavndola con 10mL de etanol para un secado ms rpido.

FULMINATO DE MERCURIO Un castor en el laboratorio | Horacio Martn Cerrudo

3

Finalmente podemos ver el producto final purificado. Consiste en una masa regular de perfectos cristales ortorrmbicos y es perfectamente blanca. El rendimiento es aproximadamente de 2,5gr. La pureza mxima minimiza el potencial y tiene problemas de estabilidad, por eso se suele mezclar el producto con 10% de clorato de potasio por peso, lo cual le brinda un mejor balance de oxgeno y mayor poder.

Resultados: Propiedades: Masa molecular: 284,62 gr/mol Vel. Reaccin: 4000m/s a densidad normal (2,5gr/mL) 5000m/s a mxima densidad (4gr/mL)

El explosivo es muy sensible a golpes, friccin, calor y descargas estticas explotando violentamente. Si se emplean pequeas cantidades se produce una luz blanca y un desplazamiento de aire subsnico. Quemando poco ms de unos gramos se produce una detonacin y produce una onda de choque hipersnica. Todo alrededor de la explosin es salpica con mercurio metlico atomizado y una nube txica se puede apreciar en el lugar de la explosin, la cual debe ser evitada de cualquier forma posible. El explosivo es prcticamente no higroscpico y puede ser almacenado hasta durante 1 ao, con total seguridad, mientras se lo mantenga en un lugar fresco y sin contacto con materiales tales como aluminio, magnesio, zinc, cobre, latn o bronce, ya que se corroe formando amalgamas. Almacenarlo por ms tiempo har que pierda su efecto. Para un almacenamiento seguro los cristales deben estar siempre en agua destilada.

Bibliografa: Wikipedia. PowerLabs.