Piroforicidad

Una sustancia es pirofórica (del griego: πυροφόρος, pyrophoros, 'portador de 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). Los ejemplos son compuestos de organolitio y trietilborano. Los materiales pirofóricos a menudo también reaccionan con el agua y se encenderán cuando entren en contacto con el agua o el aire húmedo. Se pueden manejar con seguridad en atmósferas de argón o (con algunas excepciones) nitrógeno. Los extintores de incendios Clase D están designados 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 se fabrican aleaciones pirofóricas para este fin. Los mecanismos de chispas en encendedores y varios juguetes, utilizando ferrocerio; iniciar fuegos sin fósforos, utilizando un firesteel; el mecanismo de chispa en las armas de fuego; y prueba de chispas de metales ferrosos.

Manejo

A menudo, se suministran pequeñas cantidades de líquidos pirofóricos en una botella de vidrio con un tabique revestido de politetrafluoroetileno. Las cantidades más grandes 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 enjuagada 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, para que puedan manipularse en la atmósfera del laboratorio, manteniendo al mismo tiempo un nivel de oxígeno. y ambiente libre de humedad. Los sólidos levemente pirofóricos, como el hidruro de litio y aluminio y el hidruro de sodio, pueden manipularse en el aire durante breves períodos de tiempo, pero los contenedores deben lavarse con gas inerte antes de devolver el material al contenedor para su almacenamiento.

Materiales pirofóricos

Sólidos

• Fósforo blanco
• Alkali metales, especialmente potasio, rubidium, cesio, incluyendo la aleación NaK
• Metales finamente divididos (hierro, aluminio, magnesio, calcio, zirconio, uranio, titanio, tungsteno, bismut, hafnio, torio, osmio, neodimio)
• Algunos metales y aleaciones en forma masiva (cerium, plutonio)
• Alkoxidos metálicos alquilados o halidos no metálicos (dietiloxialuminio, dicloro(metil)silano)
• Gráfico de potasio (KC)₈)
• Hidruros metálicos (hidruro de sodio, hidrauro de aluminio de litio, trihidrato de uranio)
• Partially or fully alkylated derivatives of metal and nonmetal hydrides (diethylaluminium hidrataide, trimethylaluminium, triethylaluminium, butyllithium), with a few exceptions (i.e. dimethylmercury and tetraethyllead)
• catalizadores de células de combustible de cobre (óxido de zinc, óxido de aluminio₎
• Reactivos Grignard (compuestos del formulario RMgX)
• Catalizadores de hidrógeno usados como palladio sobre carbono o niquel Raney (especialmente peligroso debido al hidrógeno adsorbido)
• Sulfuro de hierro: a menudo encontrado en instalaciones de petróleo y gas, donde los productos de corrosión en equipos de planta de acero pueden encenderse si están expuestos al aire
• Polvos de plomo y carbono producidos a partir de la descomposición de cítrato de plomo
• Uranio, como se muestra en la desintegración de penetradores de uranio empobrecidos en polvo ardiendo sobre impacto con sus objetivos; en forma bien dividida es fácilmente encendido, y la chatarra de uranio de las operaciones de mecanizado está sujeta a ignición espontánea
• Neptunium
• Varios compuestos de plutonio son pirofóricos, y causan algunos de los incendios más graves ocurridos en las instalaciones del Departamento de Energía de los Estados Unidos
• Lodo de hidrocarburo de petróleo (PHC)

Líquidos

• Diphosphane
• Metalorgias de metales de grupo principal (por ejemplo, aluminio, galio, indio, zinc, cadmio, etc.)
• Triethylborane
• tert-Butyllithium
• Diethylzinc
• Trietilaluminio
• Aceite de linaza; trapos empapados en aceite de linaza puede auto-ignita

La hidracina es hipergólica con oxidantes como el tetróxido de dinitrógeno o el peróxido de hidrógeno, pero no es verdaderamente pirofórica.

Gases

• Hidridos no metálicos (arsina, fosfina, diborano, germano, silana)
• Carbonilos metálicos (octacarbonilo médicobalto, carbono níquel)

Notas explicativas