Tendencia de un compuesto químico a encenderse al aire libre
Una sustancia es pirofórica (del griego πυροφόρος , pyrophoros , 'que contiene fuego') si se enciende espontáneamente en el aire a 54 °C (129 °F) o menos (para gases) o dentro de los 5 minutos después de entrar en contacto con el aire (para líquidos y sólidos). [1] Algunos ejemplos son los compuestos de organolitio y el trietilborano . Los materiales pirofóricos también suelen ser reactivos con el agua y se encenderán cuando entren en contacto con el agua o el aire húmedo . Se pueden manipular de forma segura en atmósferas de argón o (con algunas excepciones) nitrógeno . Los extintores de incendios de clase D están diseñados para su uso en incendios que involucran materiales pirofóricos. Un concepto relacionado es la hipergolicidad , en la que dos compuestos se encienden espontáneamente cuando se mezclan.
Usos
La creación de chispas a partir de metales se basa en la piroforicidad de pequeñas partículas metálicas, y para este propósito se fabrican aleaciones pirofóricas. [2] Las aplicaciones prácticas incluyen los mecanismos de chispa en encendedores y varios juguetes, utilizando ferrocerio ; iniciar fuego sin fósforos, utilizando un pedernal ; el mecanismo de chispa en armas de fuego; y la prueba de chispas en metales ferrosos.
Manejo
Las pequeñas cantidades de líquidos pirofóricos se suministran a menudo en un frasco de vidrio con un tapón revestido de politetrafluoroetileno . Las cantidades mayores se suministran en tanques de metal similares a cilindros de gas, diseñados para que una aguja pueda pasar por la abertura de la válvula. Se utiliza una jeringa, cuidadosamente secada y purgada de aire con un gas inerte , para extraer el líquido de su recipiente.
Cuando se trabaja con sólidos pirofóricos, los investigadores suelen emplear una caja de guantes sellada que se llena con gas inerte. Dado que estas cajas de guantes especializadas son caras y requieren un mantenimiento especializado y frecuente, muchos sólidos pirofóricos se venden como soluciones o dispersiones en aceite mineral o disolventes de hidrocarburos más ligeros , de modo que se puedan manipular en la atmósfera del laboratorio, manteniendo al mismo tiempo un entorno libre de oxígeno y humedad. Los sólidos ligeramente pirofóricos, como el hidruro de litio y aluminio y el hidruro de sodio, se pueden manipular en el aire durante breves períodos de tiempo, pero los contenedores deben llenarse con gas inerte antes de devolver el material al contenedor para su almacenamiento.
Materiales pirofóricos
Sólidos
- Fósforo blanco
- Metales alcalinos , especialmente potasio , rubidio , cesio , incluida la aleación NaK
- Metales finamente divididos ( hierro , [3] aluminio , [3] magnesio , [3] calcio , circonio , [ cita requerida ] uranio , titanio , tungsteno , bismuto , hafnio , torio , osmio , neodimio )
- Algunos metales y aleaciones en forma masiva ( cerio , plutonio )
- Alcóxidos metálicos alquilados o haluros no metálicos (dietiletoxialuminio, dicloro(metil)silano)
- Grafito de potasio (KC 8 )
- Hidruros metálicos ( hidruro de sodio , hidruro de litio y aluminio , trihidruro de uranio )
- Derivados parcial o totalmente alquilados de hidruros metálicos y no metálicos (hidruro de dietilaluminio, trimetilaluminio , trietilaluminio , butillitio ), con algunas excepciones (es decir, dimetilmercurio y tetraetilo de plomo ).
- Catalizadores de pilas de combustible de cobre ( óxido de zinc , óxido de aluminio ) [4]
- Reactivos de Grignard (compuestos de la forma RMgX)
- Se utilizan catalizadores de hidrogenación como paladio sobre carbono o níquel Raney (especialmente peligrosos debido al hidrógeno adsorbido)
- Sulfuro de hierro (II) : se encuentra a menudo en instalaciones de petróleo y gas, donde los productos de corrosión en los equipos de las plantas de acero pueden encenderse si se exponen al aire.
- Polvos de plomo y carbono producidos a partir de la descomposición del citrato de plomo [5] [6]
- El uranio , como se muestra en la desintegración de proyectiles penetradores de uranio empobrecido en polvo ardiente al impactar con sus objetivos; en forma finamente dividida es fácilmente inflamable, y los desechos de uranio de las operaciones de mecanizado están sujetos a ignición espontánea [7]
- Neptunio
- Varios compuestos de plutonio son pirofóricos y causan algunos de los incendios más graves que ocurren en las instalaciones del Departamento de Energía de los Estados Unidos [8].
- Lodos de hidrocarburos de petróleo (PHC)
Líquidos
La hidracina es hipergólica con oxidantes como el tetróxido de dinitrógeno o el peróxido de hidrógeno , pero no es verdaderamente pirofórica.
Gases
Notas explicativas
- ^ La fosfina, PH 3 sólo es pirofórica si es impura, con P 2 H 4 presente.
Referencias
- ^ SGA, séptima versión revisada. https://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/danger/publi/ghs/ghs_rev07/English/ST_SG_AC10_30_Rev7e.pdf
- ^ N. Pradeep Sharma (septiembre de 1998), Diccionario de química, Gyan Publishing House, ISBN 9788121205931
- ^ abc Angelo & Subramanian (2008), Metalurgia de polvos: ciencia, tecnología y aplicaciones , pág. 48,
Los polvos de aluminio, hierro y magnesio son de naturaleza altamente pirofórica.
- ^ CW Corti y col. / Catálisis Aplicada A: General 291 (2005) 257
- ^ Composición del plomo pirofórico y método para su elaboración
- ^ Charles J (1966). "La reacción del plomo pirofórico con oxígeno". The Journal of Physical Chemistry . 70 (5): 1478–1482. doi :10.1021/j100877a023.
- ^ DOE | Oficina de Salud, Seguridad y Protección | Seguridad Nuclear y Medio Ambiente | Uranio Archivado el 21 de febrero de 2015 en Wayback Machine , consultado el 3 de septiembre de 2013; archivado el 24 de agosto de 2010.
- ^ DOE | Oficina de Salud, Seguridad y Protección | Seguridad Nuclear y Medio Ambiente | Plutonio Archivado el 21 de febrero de 2015 en Wayback Machine , consultado el 3 de septiembre de 2013; archivado el 28 de septiembre de 2010.
Enlaces externos
- Manual del Departamento de Energía de EE. UU., "Introducción al calentamiento espontáneo y la piroforicidad" (archivado)
- «Lista de materiales pirofóricos». Archivado desde el original el 9 de julio de 2015.
- "Guía de sustancias químicas pirofóricas" (PDF) . Salud y seguridad ambiental . Universidad de Minnesota. Archivado desde el original (PDF) el 31 de octubre de 2014 . Consultado el 27 de marzo de 2021 .