雷酸银

雷酸银分子式为（AgONC），分子量149.885，结晶密度为4.07g/cm3 ，爆发点170℃（5秒延滞期），是一种白色或无色的针状晶体。微溶于冷水，溶于氨水和热水，不溶于硝酸。^[1][3][4]吸湿性小。^[6]雷酸银有正交晶系和菱型晶系的晶型结构。^[7]热安定性和火焰感度较好，^[4]撞击敏感度高，爆轰成长距离短，^[8]因为含有极不稳定的爆炸基团（-N=C），稍加摩擦或提高温度就能引起爆炸，可用来制作雷管。^[4][9]继欧洲化学家合成起爆药后，1842年中国火器专家丁守存成功仿制雷酸银并制成雷管，^[10][11]工业和军事上应用有限，商业上可制作烟花爆竹。^[12][13][14]雷酸银通常采用将乙醇加入到硝酸银的硝酸溶液中反应制得。^[1]也会在做银镜反应或其他化学试验时无意中合成出来。^[15][16][17]雷酸银有毒，误吸后可能出现一般性银中毒反应，主要是皮肤、眼睛和粘膜等部位的色素沉着。^[18]雷酸银应贮存在专业的仓库内，由专人看管，运输时注意减少震动和摩擦防止爆炸。^[5][19]

1788年，法国化学家贝托莱·克洛德·路易（Berthollet Claude Louis,1748-1822）发现了雷酸银。^[20][21]1799年，英国科学家霍华德（Edward Charles Howard,1774-1816）制得雷酸汞，相比雷酸银来说性能更稳定，对撞击敏感，可用来撞击发火，进一步激发其他炸药（比如黑火药）的爆炸，由此衍生出击发枪。^[22]1823年德国化学家李比希（J.vonLiebig,1803-1873）发现雷酸银（AgONC）与维勒（Friedrick Wohler,1800-1882）制得的氰酸银（AgNCO）相比元素组成相同，有相同的分子式，但性质却不同，雷酸银易爆炸而氰qíng酸银则性质稳定，自此提出了同分异构体的猜想。^[23][24]1831年欧洲化学家李比希和盖·吕萨克首次用雷酸银、雷酸汞合成了起爆药，鸦片战争后期制造火器火药的技术逐渐从西方流入中国。^[10][11][25]爱国人士丁守存发现西方战舰不用“药线”引燃火炮，而是用很小的“铜帽”，也就是雷管来引爆火药，相比中国的传统火器，在战争时还击更加快速。^[26]道光二十二（1842）年，丁守存在天津用十分简陋的条件成功仿制出了雷酸银，并在《自来火统造法》中记载了他的合成技术，丁守存用青矾和硝石反应将产物蒸馏制得浓硝酸，再将酒精反复蒸馏得到纯酒精（乙醇），将以上两种化合物配成溶液后加入纯银则得到雷酸银结晶，然后做成雷管用于火器起爆器的研究，他的研发成果改变了用纸药引信和火石引燃铳炮的传统方法，很快就应用在当时的火器制造和工业生产上，打破了西方对我国的技术封锁。^[10][11]

雷酸银（AgONC）与氰酸银（AgNCO）互为同分异构体，它们的化学组成相同，都由一个Ag原子，一个N原子，一个C原子和一个O原子组成，但因原子排列次序不同导致结构和性质不同，是人类发现的第一个同分异构体。^{[23][24][2][27]}

雷酸银有两种晶型结构。一种是正交晶系，空间群为Cmcm，晶胞参数为a=3.864， b=10.722，c=5.851Å，Z=4。另一种是菱形晶系，a=9.109 Å，α=115°44'，Z=6，空间群。^[7]

晶体结构如下图所示：

雷酸银分子式为（AgONC），分子量149.885，结晶密度为4.07g/cm3 ，是一种无色或白色光亮的针状晶体。微溶于冷水，溶于氨水和热水，不溶于硝酸。^[1][3][4]13℃水中的溶解度是0.075g/100g，30℃水中的溶解度是0.018g/100g，100℃水中的溶解度是0.25g/100g。^[8]雷酸银在50℃时加热60天也不会出现热分解，热安定性较好。^[4]吸湿性小，室温下不会发生变化。^[6][5]爆发点170℃（5秒延滞期），撞击敏感度高于雷汞，低于氮化铅。^[4]

雷酸银在空气和光的作用下易于分解，导致表面发黑。^[6]雷酸银分子中含有爆炸基团（-N=C），这种基团易被活化，所以极不稳定，-N=C键受到外力的作用时很容易破裂，引发爆炸反应。^[6][9]雷酸银稍加摩擦就能引起爆炸，即使在水中，受到坚硬物体的碰撞也会发生爆炸，有较好的火焰感度，可用来制作雷管。^[4][28]

雷酸银爆炸会发生剧烈的氧化反应，生成大量气体及热量，反应式如下：^[6]

雷酸银的合成方法一：是将乙醇加入到硝酸银的硝酸溶液中，适当加热后反应制得雷酸银。^[1][29]反应式如下：

雷酸银的合成方法二：将纯银溶于硝酸中，缓慢加热，然后加入酒精。反应完全后自然冷却即有白色针状结晶析出，水洗后晾干就得到雷酸银。^[1][12]反应式如下：

雷酸银的合成方法三：在做检测醛基（-CHO）的银镜反应时，^[17]向硝酸银溶液中加入氢氧化钠和氨水可制成吐伦试剂。但如果反应过程中加入过量的氨水、加热时间过长，或者直接在火焰上加热就会意外制得雷酸银，并使吐伦试剂失去活性，除此之外，吐伦试剂久置还会析出氮化银（Ag3N，又称雷爆银）沉淀，二者均有爆炸性，所以最好现配现用。^[16]吐伦试剂制备反应式如下：

硝基甲烷和甲酰胺肟wò这两个化合物会在一定条件下转变成雷酸，与银的化合物接触可能生成雷酸银，乙醇与硝酸银接触时，如果有酸同时存在也会意外制得雷酸银，这些方法有潜在风险，实验室试验时需注意安全。^[15]

雷酸及其盐类（雷酸银、雷酸汞）是单一成分得爆炸物质，较少单独做爆破炸药，通常是装填制成雷管，再与其他炸药制成混合炸药，作为起爆药，用来引爆更强得炸药，可用于煤矿爆破等。^[4][30]但雷酸银的原料之一是银，比较昂贵，且雷酸银比雷酸汞更敏感，制造困难，所以较少用雷酸银做起爆药，工业和军事上应用有限，现在可被其他性能优良，价格低廉的药剂（比如四氮烯）取代。^{[4][15][5][12][13]}

雷酸银引爆性能较好，小剂量可用于商业制作烟花爆竹。^[31][13]烟火剂是由氧化剂和可燃剂组成的混合物，燃烧后产生特定的烟火效果，比如发光，发声等。^[32]其中摩擦类爆炸药组成中的单基起爆药就是雷酸银，另外两种成分是氧化剂（氯酸盐）和可燃物（硫化物、赤磷），这种爆炸药十分敏感，稍加摩擦或碰撞就会爆炸，可用于制作摩擦炮和拉炮等摩擦类烟花，还可与砂子混合制成砂炮。^[31][33]

砂炮是一种纸卷得小商品，其中的小砂粒涂有一层微量雷酸银，掼guàn到地上受到撞击就会发出爆音。^[34]摔炮用的爆音剂可使用雷酸银。^[4]与玩具枪弹相比，摔炮的爆声较小，使用时既不会产生火焰，也不会产生气体，而且在离使用者很远的地方才会发生爆炸，不易燃烧，触摸时爆炸也不会导致使用者身体的损伤（烧伤、刺痛等），是十分有趣又无害的玩具。^[14]

雷酸银有毒 ，^[5]各种形式的银都会在体内蓄积，排除困难，工人吸入或摄入氧化银或银盐（如硝酸银，雷酸银或氟化银）后，可能发生一般性银中毒反应，全身性症状较少，但会导致皮肤和眼部色素沉着。可在颜面部、额头、脖颈、上肢（手、前臂）、指（趾）甲、颊粘膜及皮肤表面出现分布均匀的暗色或蓝灰色的变色过程，随着暴露程度的不同深度也不一样，职业暴露也会引起肾损伤，但不一定对肾功能造成影响。^[18]

雷酸银作为爆炸品属于危险化学品，具有一定的毒害性，雷酸银对撞击及摩擦的敏感度较高，反应速度极快，稍经触动或摩擦即可爆炸，爆炸时释放出大量热量和有毒或室息性气体气体，比如一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮等，可经呼吸道、食道及皮肤等进入体内，引起中毒。^[35]

消防员应穿全身消防服并佩戴防毒面具，转移爆炸现场中可能与爆炸品发生化学反应的物品，可使用带架水枪、固定摇摆炮等远距离喷射水流来灭火，降低或冷却爆炸品的爆炸能力^[36]，也可使用干粉、二氧化碳、雾状水、泡沫等灭火剂在上风向灭火。^[19][35]

眼睛和皮肤误接触雷酸银后，应立即远离污染源并用洗眼剂和大量的水冲洗；误食后需要催吐和洗胃并关注身体各项机能变化；不小心吸入后应立即转移到有新鲜空气的地方，如有呼吸困难的症状需要进行人工呼吸并吸氧。如果以上措施不能缓解症状，仍有不适感，请及时送到医院救治。^[18]

操作此类银盐的工人日常进行操作时应注意防护，穿合适的工作服，戴防护目镜，每天更换可能受到污染的工作服。工作服破损或者有被沾湿渗透的可能时也要及时更换新。皮肤和眼睛被污染后应立即使用洗眼药水和冲洗设备冲洗，值得注意的是，操作相关工作的人员应定期体检，并时刻注意身体耳叶、面部、手部、眼、鼻中隔和咽喉等处是否有色素沉淀，因为出现一般性银中毒前这些地方可能会出现变色过程。^[18]

雷酸银是爆炸反应速度很快的爆轰性火药，^[37]存在爆炸的风险，对人民群众的生命和财产都有很严重的威胁，所以应储存在远离人群的专业仓库内，比如郊外，且要阴凉、通风及保持干燥。由专业人士保管，远离火种及热源，做到防晒和防热（仓温低于30℃）。必须与其他炸药及氧化物、酸类等分仓库存放。雷酸银对撞击及摩擦的敏感度较高，所以搬运时一定要注意防震，配备缓冲设备，轻拿轻放。^[5]任何情况下雷酸银都禁止使用航空器来运输。^[38]

如有雷酸银物质残留且不能再继续使用时，应向当地的公安机关报备，在适当的时间和地点进行销毁，并选择合适的销毁方法，雷酸银应使用酸化法（稀硝酸）销毁，也可使用氨、硫化铵溶液处理。^[39][40]