Hexametilen triperoxid diamină
| Hexametilen triperoxid diamină | |
|---|---|
| General | |
Nume sistematic |
Hexametilen triperoxid diamină |
| Abrevieri | HMTD, HMTD |
| Nume tradiționale | Peroxid de urotropină |
| Chim. formulă | C6N2O6H12 _ _ _ _ _ _ _ |
| Şobolan. formulă | N(CH2 - O- O - CH2 ) 3N |
| Proprietăți fizice | |
| Stat | solid |
| Masă molară | 208,17 g/ mol |
| Densitate | 1,57 g/cm³ |
| Proprietati termice | |
| Temperatura | |
| • descompunere | 60-200°C |
| Proprietăți chimice | |
| Solubilitate | |
| • in apa | 0,01 (22°C) |
| • în acetonă | 0,33 (20°C) |
| • în dietil eter | 0,017 (22°C) |
| • în disulfură de carbon | 0,01 (22°C) |
| • în tetraclorura de carbon | 0,013 (22°C) |
| Clasificare | |
| Reg. numar CAS | 283-66-9 |
| PubChem | 61101 |
| ZÂMBETE | C1N2COOCN(COO1)COOC2 |
| InChI | InChI=1S/C6H12N2O6/c1-7-2-11-13-5-8(4-10-9-1)6-14-12-3-7/h1-6H2HMWPNDNFTFSCEB-UHFFFAOYSA-N |
| ChemSpider | 55052 |
| Siguranță | |
| NFPA 704 |
patru
2
2 |
| Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu este menționat altfel. | |
| Fișiere media la Wikimedia Commons | |
Hexametilen triperoxid diamina (HMTD, HMTD, peroxid de urotropină ) este un exploziv inițiator . compus peroxid. Formula N-(CH2 - O-O-CH2 ) 3 - N .
Proprietăți fizice și chimice
Cristale rombice mici, albe, practic insolubile în apă, alcool, acetonă și mulți alți solvenți (vezi tabelul de mai jos). Puțin volatil (0,5% în 24 de ore la 60°C), dar la temperatura camerei volatilitatea este extrem de scăzută. Destul de rezistent la lumină. Ușor higroscopic, higroscopicitate 0,4% timp de 40 de zile la 100% umiditate relativă. Provoacă strănut, deoarece irită mucoasele. Provoacă coroziune severă a majorității metalelor, în special atunci când sunt umede, dar este compatibil chimic cu aproape toți explozivii. Acidul sulfuric concentrat și bromul pot provoca o explozie, sub acțiunea HNO3 se eliberează oxigen, iodul liber este eliberat din KI într-o soluție acidă. HMTD este o substanță instabilă și instabilă: se poate descompune treptat în timpul depozitării cu apariția unui miros de formol (în legătură cu care nu se recomandă păstrarea mai mult de 2-3 luni, dar se poate păstra uscat și la temperatură scăzută pt. un an și poate fi folosit după spălare). De asemenea, se descompune în apă , descompunerea completă are loc în 4 luni. Se dizolvă treptat și se descompune în acizi diluați . Se descompune semnificativ la temperaturi ridicate peste 60°C cu eliberarea de metilamină. La 100°C, se descompune complet într-o zi. Densitate în vrac 0,5-0,7 g / cm 3 , densitate un singur cristal - 1,57 g / cm 3
Solubilitate la 22°C (g/100 g solvent)| Diluant (100 g) | Solubilitate în % |
|---|---|
| Apă | 0,1 (conform altor date 0,01) |
| Alcool absolut | <0,01 |
| Eter | 0,017 |
| disulfură de carbon | <0,01 |
| Tetraclorură de carbon | 0,013 |
| Gheaţă. acid acetic | 0,14 |
| Cloroform | 0,64 |
| Acetonă | 0,33 |
După cum sa menționat mai sus, HMTD este foarte coroziv pentru metale, mai jos este un tabel cu pierderea în greutate a metalului în g/m² timp de 40 de zile la temperatura camerei când este umed:
Coroziunea metalelor| Metal | pierdere în greutate |
|---|---|
| Aluminiu | zece |
| Staniu | optsprezece |
| Zinc | 37 |
| Alamă | 105 |
| Cupru | 122 |
| Conduce | 405 |
| Fier | 180 |
Susceptibilitate la căldură și influențe externe
t flash 149°C (cu o perioadă de inducție de 3 sec.), conform altor date t aux. 200°C (cu o perioadă de inducție de 1 sec.). În formă uscată, sensibilitatea la șoc este de 3-4 cm pentru o sarcină de 2 kg (mai puțin sensibilă decât fulminatul de mercur ), conform altor surse, mai sensibile. Sensibilitate la impact BAM 0,6-1,5 J (fulminat de mercur 0,1-0,2 J). Foarte sensibil la frecare. Sensibilitate la frecare BAM (50%): 12 mN (fulminat de mercur 51 mN). Cu o șlefuire slabă într-un mortar, explodează ușor. Sensibilitatea la frecare poate fi redusă la nivelul de fulminat de mercur prin adăugarea de ulei mineral de 15%, dar această acțiune are puțin sau deloc efect asupra sensibilității la impact. Cristalele mari explodează atunci când sunt presate și sunt foarte periculoase de manevrat, prin urmare, un GMTD cristalin mare este nepotrivit pentru echiparea capacelor detonatoarelor, deoarece atunci când este presat la 200 kgf/cm², și mai ales la 500 kgf/cm², dă o explozie. Foarte susceptibil la un fascicul de foc și o scânteie. Detonat de un fir de platină roșu. Dintr-un fascicul de foc, GMTD detonează chiar și atunci când este umed.
Căderea probei HMTD pe aliajul de lemn topit| Temperatura în °С | Comportamentul GTTD |
|---|---|
| 200 | Explodează instantaneu |
| 190 | se descompune cu fulger |
| =149 | clipește după 3 secunde |
| <149 | se descompune fără blitz |
| Momentul potrivit (h), jos t | 2 | opt | 24 | 48 |
|---|---|---|---|---|
| 60°С | 0,10 | 0,35 | 0,50 | 0,50* |
| 75°C | 0,25 | 0,60 | 1.30 | 2,25** |
| 100°С | 3.25 | 29.60 | 67,95 | -------- |
* Fara semne de descompunere.
** Substanța se umezește și se micșorează ușor; Brisanța în testul de nisip variază (înainte de încălzire 23,7; după încălzire 22,2).
Trebuie remarcat faptul că într-un amestec cu RDX, tetril, PETN, acid picric la 50 ° C, pierderea în greutate nu accelerează, dar într-un amestec cu TNT și sare Berthollet accelerează de două ori în comparație cu încălzirea unei substanțe pure.
Sensibilitate la soc 100 g| Înălțimea căderii în cm | Procentul (%) de explozii ale probei | ||
|---|---|---|---|
| uscat | umed | ||
| 60 | cincisprezece | 5 | |
| 70 | 25 | treizeci | |
| 75 | cincizeci | 35 | |
Tabelul de mai jos arată o comparație a sensibilității la impact a HMTD în raport cu alte TRS.
Impact cu o greutate de 500 g| Substanţă | Limita superioara, cm | Probă, mg | Dimensiunea granulației, mm |
|---|---|---|---|
| GMTD | zece | 12 | 0,05 |
| Mercur fulminat | 10.5 | 64 | 0,07 |
| azidă de plumb | 36-40 | 25 | 0,05 |
| Tetrazen | zece | 21 | 0,09 |
Limita inferioară pentru GMTD pentru o încărcătură de 500 g este de 8 cm.
Abilitatea de inițiere
Nu își pierde acțiunea de inițiere atunci când este apăsat până la 773 kg/cm² și chiar până la 3000 kg/cm². Detonarea HMTD dintr-un fascicul de flacără necesită prezența a cel puțin 150 mg de HMTD, dar atunci când este plasată într-o capsulă de cupru, substanța poate detona deja într-o cantitate de câțiva mg atunci când capsula este încălzită de un fascicul de foc. Capacitatea de inițiere este de câteva ori mai mare decât cea a fulminatului de mercur și este apropiată de azida de plumb și se ridică la 0,1 g pentru TNT, 0,05 g pentru tetril și TNF (fulminatul de mercur în aceste condiții este de 0,26 - 0,21 g, respectiv). Mai multe detalii sunt oferite în tabelul de mai jos:
Încărcare finală (g) pentru detonarea completă 0,40 g de exploziv secundar, presat împreună cu o încărcătură de inițiere la 70 kg/cm² într-o husă CD nr. 8| BB secundar | GMTD | Mercur fulminat |
|---|---|---|
| TNT | 0,10 | 0,26 |
| TNT la p = 1,35 g/cm³ * | 0,06 | - |
| Acid picric | 0,06 | 0,21 |
| Tetryl | 0,06 | 0,24 |
| picrat de amoniu | 0,30 | 0,9 |
| tetranitroanilină | 0,05 | 0,20 |
| Picrate guanidina | 0,15 | 0,30 |
| Trinitroresorcinol | 0,10 | 0,20 |
| Hexil | 0,05 | - |
| Trinitrobenzaldehida | 0,10 | - |
* Comprimat la 250 kg/cm²
Caracteristicile energetice
Căldura de formare −384,3 kcal/kg, Entalpia de formare −413,7 kcal/kg. Căldura de explozie 3,29 MJ/kg, explozivitate 340 ml. Brisance (test de nisip, încărcare 0,5 g) 42,5 g, fulminat de mercur - 16,5 g, CTA - 44,2 g (mai multe detalii în tabelul de mai jos). Volumul produselor de explozie este de 1097 l/kg.
Tabelul de mai jos arată brizanța HMTD într-o probă de nisip - numărul (g) de nisip (de la 200 g inițial) zdrobit de explozia unei probe de explozibili într-un cilindru de oțel:
Test de Brisance prin nisip| Greutate (g) | BB | ||
|---|---|---|---|
| GMTD | Mercur fulminat | cianurtriazida | |
| 0,10 | 6.6 | — | 4.8 |
| 0,50 | 42.5 | 16.5 | 44.2 |
| 1.00 | 86,7 | 36.6 | 78,6 |
Brisanța HMTD nu se modifică după 3 luni de depozitare într-un vas închis într-o atmosferă uscată sau umedă chiar și la 30°C, deși apare un miros de amină, ceea ce indică descompunere.
Viteza de detonare a HMTD în tub de 5,5 mm| Densitate | Viteza de detonare (m/s) |
|---|---|
| 0,88 | 4500-4511 |
| 1.10 | 5100 |
| Presiune, kgf/cm² | Densitate, g/cm 3 |
|---|---|
| 100 | 1.05 |
| 200 | 1.15 |
| 800 | 1.30 |
Aplicație
HMTD a fost obținut pentru prima dată de Bayer și Villiger (Baeyer și Villiger) în 1900 prin turnarea soluțiilor de sulfat de amoniu, formol și peroxid de hidrogen. Sunt cunoscute un număr de brevete (1912.1917) pentru echiparea capacelor detonatoarelor și a niturilor explozive, dar nu sunt utilizate în practică din cauza durabilității insuficiente și a pericolului la manipulare. Uneori folosit ca un TRS disponibil pentru inițierea detonării explozivilor în laboratoare.
Obținerea
Obținut prin interacțiunea urotropinei cu 20 - 50% peroxid de hidrogen în prezența acidului acetic, citric sau azotic la temperaturi de până la 30 ° C (se poate folosi acid ortofosforic). Cel mai mare randament (aproape 100%) se obține folosind 30% peroxid și acid acetic glacial. Sunt cunoscute și metode pentru obținerea din peroxid de hidrogen mai puțin concentrat, formol și sulfat de amoniu. Amestecul de acid sulfuric reduce semnificativ durabilitatea produsului. Cristalele sunt filtrate, stoarse și spălate în mod repetat cu apă până la neutru, depozitate într-un loc răcoros și întunecat.
Randamentul HMTD cu diferite metode de preparare| Cum se obține | Ieșiți din GMTD |
|---|---|
| 30% H₂O₂ + CH3COOH (gheață), 20°C lăsat peste noapte | Randament cantitativ (100%) |
| 30% H₂O₂ + acid citric, 25-30°C, expunere 17 ore la t°cameră. | Randament 66-71% |
| 30% H₂O₂ + HNO3 (p = 1,45) 15°C | --- |
Link -uri
http://chemistry-chemists.com/N2_2013/P1/pirosprawka2012.pdf Arhivat 12 iulie 2017 la Wayback Machine
http://pirochem.net/index.php?id1=3&category=chemvvisost&author=bagal-li&book=1975 Arhivat 15 ianuarie 2018 la Wayback Machine
http://pirochem.net/index.php?id1=3&category=chemvvisost&author=bubnov-pf&book=1979 Arhivat 6 octombrie 2017 la Wayback Machine