Справочник по ВВ и пиросоставам--pirosprawka 2009 (536594), страница 44
Текст из файла (страница 44)
t всп. ок. 200°С. при нагревании разлагается с сильным самоускорением, часто со взрывом.Детонирует при ударе, чувствителен к электрической искре, способен наэлектролизовываться, поэтому напроизводстве его рекомендовано покрывать антистатиками. Максимальная электростатическая энергия, прикоторой ТЭН еще не детонирует – 0.2Дж. Теплота взрыва 5.76 МДж/кг (1300ккал/кг при 0.9г/см3,1350ккал/кг при 1.7г/см3), Теплота образования -125.0 ккал/моль.
Энтальпия образования -407.4ккал/кгСкорость детонации 6110м/с при плотн. 1.17 г/см3, 7520м/с при плотн. 1.51 г/см3, 8350м/с при плотн. 1.72г/см3, 8590м/с при плотн. 1.77 г/см3. По другим данным при 1.77 г/см3 давление на фронте детонационнойволны 33.5ГПа, Скорость детонации 8290 м/с. Температура взрыва 4200К. Плотность 1.77 г/см3.
Плохопрессуется. Фугасность 500мл(песок), 560 мл(вода). Работоспособность в баллистической мортире 137145% от тротила. Бризантность 129-141% от тротила (песочная проба). Объем продуктов взрыва 768л/кг,по другим данным 790 л/кг. Метательная способность по октогену 93.7% (плотн. 1.738 г/см3, торцевоеметание), для гексогена 97% (1.76 г/см3).Впервые был получен в Германии в 1894г. Интерес как к мощному ВВ был проявлен после 1 мир. войны,ограниченно производился в 20-ые и 30-ые годы. Крупномасштабное пром. производство началосьнезадолго до 2 мир.
войны, когда ацетальдегид и формальдегид стали доступными и дешевыми. К концу 2мир. войны и после начал вытесняться из смесей более стойким и безопасным гексогеном.Применялся для снаряжения капсюлей-детонаторов (вторичный заряд), промежуточных детонаторов,детонирующих шнуров, в боеприпасах в смесях и сплавах с флегматизаторами, пластификаторами,тротилом (пентолит), алюминием и т.п., а также в медицине. Однако ТЭН не потерял важности в техслучаях, когда необходимо обеспечить малый критический диаметр (промышленные и военные детонаторы,детонирующие шнуры, пром. пластичные ВВ и др.). Компонент взрывчатых пенопластов, использующихсядля взрывной сварки и штамповки.Получают нитрованием пентаэритрита пятикратным количеством 93-99% азотной кислоты, свободной отокислов азота. В лабораторной практике часто используют азотную кислоту с добавлением мочевины,способствующей обесцвечиванию кислоты.
Нитрование проходит энергично, поэтому необходимо следить,чтобы температура не превысила 20°С иначе образуется смесь малостабильных и чувствительныхнитроэфиров, к тому же возможно развитие опасных самоускоряющихся процессов окисления. ТЭНнаходится частично в растворенном состоянии, смесь выливают в воду со льдом, кристаллыотфильтровывают, промывают водой, затем теплым 1% раствором бикарбоната натрия иперекристаллизовывают из ацетона с добавкой бикарбоната натрия или карбоната аммония. Выход обычно90-96%. Следует отметить, что ТЭН, как и все другие нитроэфиры необходимо тщательнейшим образомочищать от кислот. Любые примеси кислоты приводят к медленному самопроизвольному разложениюпродукта в процессе хранения, которое может носить самоускоряющийся характер. При хранении взначительных количествах это может привести к вспышке или взрыву. При этом обычной содовой промывкинедостаточно, т.к.
следы кислоты находятся внутри кристаллов и необходима перекристаллизация изацетона с добавкой соды или карбоната аммония. Производство ТЭНа в пром-ти опасно,некристаллизованный продукт термически неустойчив, т.к. содержит некоторое кол-во кислоты, неподверженной нейтрализации при содовой промывке. Однако некоторые сорта ТЭНа, предназначенного дляизготовления детонационных шнуров вместо перекристаллизации измельчают в присутствии воды идобавляют мел.
Это позволяет удалить большую часть внутрикристаллической кислоты и обеспечить болеенизкую стоимость продукта из-за отсутствия операции перекристаллизации.101До 2 мир. войны ТЭН также получали по двухстадийному методу: На первой стадии к 90-95% серной к-те(большая конц. вызывает обугливание) добавляют пентаэритрит. На второй стадии добавляют конц.азотную кислоту и нитруют при 60°С образовавшиеся сульфаты пентаэритрита. Этот способ в целом болеебезопасен чем нитрование одной азотной кислотой. Однако требует вдвое большего расхода кислот испециальной очистки ТЭНа от смешанных cульфоэфиров (кипячение в автоклаве в течение часа), поэтомупо экономическим соображениям в настоящее время не используется.ТЭН можно получать нитрованием серно-азотными нитросмесями в одну стадию при 10°С.
При этомобразуются примеси сульфоэфиров и необходимо продолжительное кипячение в 1% содовом растворе.Этот метод также не нашел широкого применения.1) Получение в лаборатории нитрованием азотной кислотой:К 100г 97-99% азотной кислоты, свободной от окислов азота медленно при интенсивном перемешиваниинебольшими порциями добавляется 20 г пентаэритрита*. Колба помещена в ледяную баню, скоростьдобавления определяется теплоотводом – температура поддерживается не выше 20°С, при превышении25°С производят аварийный слив нитросмеси в 1.5л воды. После присыпания всего пентаэритрита даетсявыдержка 5мин и смесь выливают в 500мл ледяной воды.
Кристаллы отфильтровывают, промывают водойдо нейтральной реакции и тщательно отжимают. Полученный «сырой» ТЭН переносят в колбу с обратнымхолодильником, растворяют в минимальном количестве кипящего ацетона (60-80мл) и к растворуприбавляют 2г карбоната аммония. Горячий раствор фильтруют через воронку с обогревом, фильтратмедленно охлаждают, отделяют кристаллы ТЭНа и промывают их 20 мл спирта. Маточную жидкостьразбавляют двумя объемами воды, отфильтровывают выпавшие кристаллы и промывают их 10мл спирта.Обе порции кристаллов сушат при температуре не выше 60°С, определяют суммарный выход (около 90%) иТ пл. фракций.2) Получение в лаборатории двухстадийным способом:К 130г 96% серной кислоты при температуре не выше 30°С и перемешивании добавляют 20гпентаэритрита.
После растворения всего пентаэритрита смесь медленно и осторожно при активномперемешивании приливают к 120г 90% азотной кислоты, удерживая температуру не выше 60°С. Поокончании добавления смесь перемешивают и выдерживают при температуре 50-60°С в течение часа. Вслучае появления окислов азота производят аварийный слив смеси. Затем выливают в 1000мл ледянойводы.
Кристаллы отфильтровывают, промывают несколько раз водой до нейтральной реакции, заливают1000мл 1% раствора бикарбоната натрия и кипятят до исчезновения пены. Сырой ТЭН фильтруют,тщательно отжимают и перекристаллизовывают из ацетона как в первом случае. Кипятить в ацетонеследует до появления светло-желтой окраски ацетонового раствора, указывающего на полнуюнейтрализацию кислот и разрушение сульфоэфиров.3) Получение в лаборатории нитрованием нитросмесью:К смеси 34мл 65% азотной кислоты и 24.8мл 96% серной кислоты (или 32.7мл 70%АК и 18.9мл 96% СКили 34.8мл 58%АК и 36.3мл 96%СК ) при 10°С небольшими порциями при охлаждении ледяной баней ипостоянном перемешивании добавляют 10г пентаэритрита.
Температуру удерживают на уровне не выше15°С. После окончания добавления пентаэритрита дается выдержка 5мин. Если на протяжении всегопроцесса не наблюдается выделение оранжевых окислов азота, то смесь медленно нагревают до 50°С и приперемешивании выдерживают при этой температуре 20минут, затем охлаждают до комнатной и выливают вледяную воду. Если выделение окислов азота наблюдается, то смесь выливают в ледяную воду сразу непроводя операцию донитровывания сульфоэфиров. Очистка аналогично двухстадийному способу.*- Пентаэритрит - Бесцветные пластинчатые кристаллы растворимые в воде (при 15°С – 5.6 г /100 г воды,при 100°С – 76.6 г /100 г воды), малорастворимое в орг.
раств. t пл. 141°С. Получают слабым нагреваниемводного раствора формалина с уксусным альдегидом в присутствии гашеной извести или щелочи: 4CH2O +CH3CHO = C(CH2OH)4 + HCOOH. Выход обычно составляет 50-90%.Литература:1. T. Urbanski – Chemistry and Technology of Explosives Vol 2 – Pergamon Press. Oxford. 1965- P.175.2. T. Urbanski – Chemistry and Technology of Explosives Vol 4 – Pergamon Press. Oxford.
1984- P.315.3. Encyclopedia of explosives and related items./ Basil T. Fedoroff & Oliver E. Sheffield. Vol 8 –Piccatiny Arsenal Dover, New Jersey, USA – 1978. P86-P121.4. Rudolf Meyer «Explosives», Fifth Edition. Wiley-VCH Verlag GmbH. (Electronic) 2002 p2535. Dobratz B.M. LLNL Explosives Handbook Properties of Chemical Explosives and Explosive Simulants–LLNL University of California, Livermore, California – (UCRL – 52997, 1985)6.
Хмельницкий Л.И. Справочник по бризантным взрывчатым веществам Ч2 – М 1962 С 291.7. Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь/ Под Ред.Б.П.Жукова. Изд 2-е исправл – М. Янус К. 2000 с. 5361028. Орлова Е.Ю. и др. Руководство к лабораторному практикуму по получению нитросоединений.М. 1969 Стр. 2169. US16606515.2 Маннитолгексанитрат, нитроманнит, CH2ONO2(CHONO2)4CH2ONO2Бесцветное кристаллическое вещество не растворимое в воде, хор.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
