Содержание

Тротил

ТРОТИЛ, тринитротолуол, тол, толей, тритол, тритон, THT (а. trinitrotoluene, TNT; н. Trotyl; ф. trotyl, trinitrotoluene; и. trinitrotolueno), — самое распространённое взрывчатое вещество. Впервые получен в Германии в 1863 Й. Вильбрандтом.

Тротил представляет собой белые кристаллы, желтеющие на свету, температура затвердевания 80,6° С, плотность монокристалла 1663 кг/м3, гравиметрии, плотность 900-1000 кг/м3. Тротил — сильнобризантное вещество со сравнительно малой чувствительностью к механическим воздействиям. Гигроскопичность тротила около 0,05%, плохо растворяется в воде (0,15% при 100°С), хорошо — в органических растворителях (пиридин, ацетон, толуол, хлороформ).

Тротил химически стоек, может храниться длительное время без разложения с сохранением взрывчатых свойств. При действии щелочей образует легковзрывающиеся нестойкие металлические производные (тротилаты). Взрывчатые свойства тротила: температура вспышки 290° С, восприимчивость к детонации удовлетворительная (предельный инициирующий заряд азида свинца 0,1 г, гремучей ртути 0,38 г), ударно-волновая чувствительность 0,7 ГПа.

Расширение в свинцовой бомбе 285 мл, бризантность 16 мм, скорость детонации при плотности 1600 кг/м3 — 7 км/с, объём газообразных продуктов 730 л/кг, теплота взрыва при плотности 1500 кг/м3 — 4240 кДж/кг, критический диаметр порошкообразного тротила 8-10 мм, предельный диаметр детонации 32 мм. С увеличением плотности детонационная способность увеличивается, чувствительность к детонации снижается. Термостойкость тротила 215°С.

Тротил получают нитрованием серно-азотными смесями толуола. Очищенный тротил представляет собой физически и химически стойкое вещество, достаточно безопасное в обращении. При наличии примесей (в основном асимметричных тринитротолуолов) температура плавления снижается до 75-77°С.

Используется как индивидуальное взрывчатое вещество и в разных взрывчатых смесях. Тротил в чистом виде или в смеси с гексогеном или тэном широко применяется в виде литых и прессованных шашек в качестве промежуточных детонаторов, кумулятивных зарядов для дробления негабаритов, зарядов для сейсморазведки.

Тротил входит в состав многих аммиачно-селитренных взрывчатых веществ. В чистом виде в виде гранул (гранулотол, гранитол, пелетол, нитропел, гранатол) или в смеси с алюминиевым порошком (алюмотол, гранатол А, айригел) применяется в ряде стран в качестве водоустойчивых взрывчатых веществ при открытой разработке полезных ископаемых

Тротил токсичен (предельно допустимая концентрация 1 мг/м3), при работе с ним необходимо использовать спецодежду и средства защиты органов дыхания.

Тротил поставляют в бумажных многослойных мешках, дополнительно упакованных в джутовые. Гарантийный срок хранения 20 лет.

Краткие сведения об основных взрывчатых веществах

1.5. Краткие сведения об основных взрывчатых веществах

В зависимости от чувствительности к внешним воздействиям и способности к переходу от горения к детонации взрывчатые вещества разделяются на три основные группы ВВ.

Инициирующие, или первичные ВВ используются для возбуждения детонации или горения взрывчатых веществ других групп. Горение и детонация инициирующих ВВ происходит при незначительной затрате внешней энергии в результате теплового или механического воздействия (нагревание, удар, трение).

Бризантные, или вторичные ВВ используются для изготовления разрывных снарядов боеприпасов и для взрывных работ. Горение их переходит в детонацию только при определенных условиях (например, при горении большой массы вещества с большим числом пор или при горении в замкнутом прочном сосуде). При применении бризантных ВВ детонацию их вызывают с помощью взрыва вспомогательного заряда инициирующего (первичного) ВВ или с помощью взрыва заряда другого бризантного ВВ.

Пороха, или метательные ВВ используются в качестве метательных зарядов для огнестрельного оружия и в качестве топлива для реактивных двигателей. По составу они близки к бризантным ВВ, но горение их более устойчиво. Горение порохов не переходит в детонацию даже при давлении в несколько тысяч атмосфер.

При определенных условиях (например, при воздействии на них достаточно мощного начального импульса или если диаметр их больше критического) пороха могут детонировать. Некоторые из порохов имеют большой критический диаметр, и, кроме того, детонация порохов возможна только при взрыве мощного детонатора, — по этим причинам возникло мнение, что пороха не могут детонировать.

Инициирующие взрывчатые вещества

Гремучая ртуть [Hg(CNO)2] – соль гремучей кислотыHCNO, фульминат ртути — белый или серый кристаллический порошок с плотностью 4,4 г/ см3. Температура вспышки 175 – 1800С. Легко взрывается от незначительного удара и трения. Разложение гремучей ртути происходит в соответствии с уравнением

[Hg(CNO)2]Hg+ 2CO+N2+ 494 кДж.

Может гореть, но горение легко и быстро переходит в детонацию. Известны случаи детонации в результате падения коробки с сухой гремучей ртутью, в результате падения какого-либо предмета на рассыпанную гремучую ртуть и т.д. Чувствительность к механическим и тепловым воздействиям гремучей ртути уменьшается в присутствии воды (при содержании 30 % воды она даже не загорается, но может быть взорвана капсюлем – детонатором). Гремучая ртуть в присутствии влаги энергично взаимодействует с алюминием, поэтому ее нельзя хранить в алюминиевой посуде, и капсюли-детонаторы из гремучей ртути не изготавливаются из алюминия. Фульминаты алюминия являются очень чувствительными соединениями. Аналогична реакция образования фульмината меди, соединения, чувствительного к сотрясениям. Капсюли из меди предохраняются от влаги лакировкой изнутри и снаружи.

Соли гремучей кислоты – фульминаты – чрезвычайно опасны, т.к. взрываются во влажном состоянии и даже под водой ( особенно фульминаты ртути, золота и серебра). При высыхании брызг воды, содержащей гремучую ртуть, твердый остаток взрывает уже от действия солнечных лучей. Пыль, а также все промывные воды и водные отбросы производства фульминатов, склонны к самопроизвольному взрыву и перед удалением должны быть обезврежены нагреванием до 90 – 950С, что тоже небезопасно. Фульминаты применяют в пиротехнике в качестве запалов для других ВВ, для золочения (гремучее золото), для изготовления пистонов, запалов. Все эти препараты взрывают от толчка, падения, трения, сотрясения, нагревания, пламени, кислот и солнечных лучей. Гремучая ртуть применяется для снаряжения капсюлей – воспламенителей и капсюлей – детонаторов. Вследствие большой чувствительности сухой гремучей ртути к механическим воздействиям ее можно перевозить только в снаряженных изделиях. Длительное хранение гремучей ртути перед снаряжением допускается только под водой.

Азид свинца [Pb(N3)2] – соль азотистоводородной кислотыHN3, белый порошок с плотностью 4,8 г/ см3 и температурой вспышки 330-3400С. Обладает высокой чувствительностью. Известны случаи, когда азид свинца взрывался в результате нажима ногтем на его кристаллы. Для уменьшения чувствительности его флегматизируют парафином. При увлажнении азид свинца не теряет своей чувствительности. При поджигании внешним источником теплоты мгновенно детонирует. Взаимодействует с медью, не взаимодействует с алюминием.

Азид свинца применяют для снаряжения капсюлей – детонаторов. Азотистоводородная кислота HN3 в безводном виде способна взрываться даже просто от сотрясения сосуда. В разбавленном водном растворе при хранении она практически не разлагается. Пары ее очень ядовиты, растворы вызывают воспаление кожи.

Взрывной распад азотистоводородной кислоты идет по уравнению: HN3Н2+ 3N2+ 590 кДж

Тринитрорезорцинат свинца (ТНРС) [C6H(NO2)3(O2Pb)H2O] – желто-коричневый порошок плотностью 3,1 г/см3 и температурой вспышки 2750С. Чувствительность к удару ниже, чем у азида свинца, а чувствительность к воспламенению выше. Применяется для снаряжения капсюлей-воспламенителей.

Тетразен илигуанилнитрозоаминогуанилтетразен [C2H8ON10

] NH2 NH–NH-NO   NH=C–NH–N=N–C=NH

Мелкокристаллический порошок желтоватого цвета плотностью 1,65 г/см3 и температурой вспышки около 1400С. Мало гигроскопичен. По чувствительности близок к гремучей ртути. Не взаимодействует с металлами.

Бризантные взрывчатые вещества

Бризантные ВВ могут быть однородными и неоднородными (взрывчатые смеси).

I. Однородные бризантные ВВ

По химическому строению однородные бризантные ВВ разделяются на 2 группы: нитросоединения и нитроэфиры.

НИТРОЭФИРЫ – азотнокислые нитраты спиртов или углеводов.

1. Азотнокислые эфиры углеводов: главным представителем этих ВВ являются нитраты целлюлозы (нитроклетчатки). В зависимости от содержания азота делят на две разновидности: пироксилины (содержание азота 12 – 13,5 %) и коллоксилины (содержание азота 11,5 – 12 %).

Нитроцеллюлоза ипироксилин были открыты в 1832 г. Браконо. В 1846 – 1848 г.г. Г.И. Гесс и А.А. Фадеев исследовали свойства пироксилина и показали, что он по мощности в несколько раз превосходит дымный порох.

Взрывное разложение пироксилина может быть представлено уравнением: 2C6H7O2(ONO2)33N2+ 9СО + 3СО2+ 7Н2О.

При взрыве 1 кг пироксилина совершается работа, равная подъему 470 тонн на высоту 1 метр.

Пироксилин применяется для изготовления пироксилиновых порохов. По чувствительности пироксилин близок к гексогену. Сухой пироксилин при плотности 1,3 г/см3 имеет скорость детонации около 6500 м/с.

Коллоксилин менее чувствителен, чем пироксилин, и опасен главным образом в пожарном отношении. Хранят нитроклетчатку во влажном состоянии (с содержанием влаги до 30 %). Коллоксилин используют для получения лаков, целлулоида.

2. Азотнокислые эфиры спиртов.

Глицеринтринитрат (нитроглицерин) [C3H5(ONO2)3– маслянистая жидкость плотностью 1,6 г/мл, с температурой вспышки 1800С. Впервые был получен итальянским химиком Собреро в 1846 г. Чистый, не содержащий кислотных примесей нитроглицерин менее взрывчат, и более прочен. Нитроглицерин очень чувствителен к механическим воздействиям (толчкам, ударам, зажиганию гремучей ртутью). От пламени загорается с трудом и сгорает без взрыва. При взрыве 1 г нитроглицерина образует 467 см3 газов, а 1 л – 750 л газов (порох только 280 л). Нитроглицерин замерзает при +80С и становится значительно опаснее, потому, что его кристаллы при трении или разломе сильно разогреваются. При превращении в жидкое состояние его нельзя нагревать выше 11-120С, иначе он взрывает.

В 1854 г. знаменитый русский химик Н.Н. Зинин впервые поставил вопрос о применении нитроглицерина в качестве взрывчатого вещества. В 1867 г. нитроглицерин был применен сотрудниками артиллерийского офицера В.Ф. Петрушевского для взрывных работ на золотых приисках в Восточной Сибири.

В 1865 г. Сотрудник Зинина капитан Д. И. Андриевский предложил гремучертутный капсюль-детонатор, применение которого резко увеличило бризантное действие ВВ и привело к открытию явления детонации.

В период работы Зинина и Петрушевского в России жил шведский инженер А. Нобель. Ему принадлежит заслуга дальнейшего развития и практического использования работ русских ученых. Нобель изобрел ряд динамитов и нитроглицериновый порох (баллистит), усовершенствовал конструкцию капсюля-детонатора).

Чтобы сделать нитроглицерин менее опасным при хранении, транспорте и применении, а также для лучшего использования его взрывной силы, его смешивают с кизельгуром (панцири инфузорий, инфузорная земля) и получают твердый динамит. 100 г кизельгура впитывает 75 г нитроглицерина. Готовый динамит без взрыва переносит толчки, падение, трение. Однако внезапное нагревание, взрыв гремучей ртути может привести к взрыву. Так же как и нитроглицерин, динамит не следует доводить до замерзания, которое происходит при – 40С. Оттаивание можно проводить только очень медленно с помощью влажного, умеренно теплого песка. Замерзший динамит нельзя подвергать резкому нагреванию (пламенем, искрами и даже комнатной температурой).

Гремучий студень (взрывчатая желатина) состоит из 90 % нитроглицерина и 10 % пироксилина. Она менее опасна, чем ее составные части, потому, что содержит немного камфары. Сгорает как динамит, в замерзшем состоянии становится несколько чувствительнее к толчкам, но не так опасна как динамит или нитроглицерин. Под водой сильно взрывает.

Нитрогликоль (гликольдинитрат) [CH2ONO2 — CH2ONO2] используется для производства незамерзающих динамитов. Обладает повышенной летучестью.

Нитродигликоль (дигликольдинитрат) [CH2ONO2–СН2– О – СН2– СH2ONO2] вследствие малой летучести и ряда свойств, близких по свойствам к нитроглицерину, его применяют для приготовления порохов.

Тэн – азотнокислый эфир пентаэритрита – пентаэритрит-тетранитрат [C(CH2ONO2)4 или

CH2ONO2

O2NOH2C – C – CH2ONO2

CH2ONO2

— белое кристаллическое вещество, плотностью 1,77 г/см3, негигроскопичен. Температура плавления 1410С, температура вспышки 2150С. По сравнению с другими азотнокислыми эфирами тэн стоек. Более чувствителен к удару, чем тротил, тетрил и гексоген. Скорость детонации 7900 м/с. Тэн большей частью флегматизируют добавкой небольших количеств парафина (до 5 %), воска. Чистый тэн применяют в качестве вторичных зарядов для снаряжения капсюлей-детонаторов, а флегматизированный – для снаряжения детонирующего шнура, детонаторов, некоторых снарядов.

НИТРОСОЕДИНЕНИЯ представляют собойважнейший класс бризантных ВВ. Они характеризуются значительным фугасным и бризантным действием при малой чувствительности к механическим воздействиям. Эти вещества особенно пригодны для снаряжения артиллерийских снарядов и других боеприпасов. Достоинством этих соединений является их химическая стойкость.

Тротил или тринитротолуол [C6H2CH3(NO2)3 – желтый кристаллический порошок или чешуйки. Плотность 1,66 г/см3, температура вспышки 3000С. Температура затвердевания чистого ТНТ 80,850С, поэтому часто его используют в плавленом виде. Литой тротил детонирует не от капсюля-детонатора, а только в результате взрыва промежуточного детонатора из прессованного бризантного ВВ. Скорость детонации до 6900 м/с. Насыпной тротил более чувствителен к детонации, чем литой.

Горение тротила обычно не переходит в детонацию, однако если оно протекает в замкнутом сосуде с прочными стенками или в больших массах тротила, то возможна детонация.

Тротил не реагирует с металлами, но может реагировать со щелочами, образуя тротилаты. Тротилаты менее опасны, чем пикраты, но при их образовании выделяется значительное количество тепла, что может привести к возгоранию. Зарегистрирован случай воспламенения тротила в результате контакта с мыльной эмульсией.

Хотя горение тротила, как и других ВВ, происходит за счет кислорода, находящегося в самом тротиле, горящий тротил можно и нужно тушить водой. Вода, попадая на него, испаряется, на испарение требуется много тепла, поэтому температура продуктов горения уменьшается. Из-за недостатка тепла следующие слои не нагреваются до температуры вспышки, и горение прекращается.

Тротил является основным бризантным взрывчатым веществом для снаряжения боеприпасов. Его применяют в значительных количествах в сплавах с другими нитросоединениями: с гексогеном для снаряжения кумулятивных снарядов малого калибра; с 20 % динитронафталина под названием К-2; с 5 % ксилила под названием сплава Л и др. Из тротила готовят патроны и шашки для взрывных работ, в военное время применяли в смеси с селитрой.

Пикриновая кислота – тринитрофенол [C6H2OH(NO2)3]– желтый кристаллический порошок, растворимый в горячей воде. Плотность 1,6 – 1,8 г/см3, температура вспышки 3000С, скорость детонации около 7200 м/с. К удару и трению мало чувствительна.

Получена П. Вульфом в 1771 г. Длительное время пикриновая кислота использовалась как желтая краска для шерсти, шелка, кожи и волос. И только случайно, в конце 19 века было обнаружено, что она является взрывчатым веществом.

В открытом пространстве чистая пикриновая кислота спокойно сгорает сильно коптящим пламенем. При горении больших масс (например, складов), а также при горении в закрытых металлических сосудах горение может перейти в детонацию.

Большим недостатком пикриновой кислоты является ее способность образовывать соли при соприкосновении с металлами (кроме олова) в присутствии хотя бы небольшого количества воды. При этом образуются соли – пикраты, по своим свойствам близкие инициирующим ВВ. Наиболее опасны пикраты щелочных металлов.

Хранить пикриновую кислоту следует только в пластмассовой или деревянной таре. В настоящее время пикриновая кислота в качестве ВВ практически не используется.

В первой половине 20 века применялась как ВВ в различных странах под названиями мелинит (Россия, Франция), лиддит (Великобритания), шимоза (Япония), с/88 (Германия).

Пикрат аммония – аммонийную соль пикриновой кислоты применяли в США для снаряжения авиабомб.

Тетрилили тринитрофенилметилнитрамин —  NO2 желто-коричневый кристаллический порошок С6Н(NO2)3Nплотностью 1,71 г/см3, температура вспышки CH3 около 1900С. Тетрил значительно чувствительнее к удару, чем тротил или пикриновая кислота. Скорость детонации 7470 м/с. Тетрил особенно пригоден для изготовления капсюлей-детонаторов и детонаторов. При работе с тетрилом зарегистрировано большое число несчастных случаев.

Гексоген или циклотриметилентринитрамин [C3H6O6N6]— белое кристаллическое вещество с температурой вспышки 2300С, температурой плавления 202,50С. Чрезвычайно чувствительно к удару, скорость детонации NO2-NCH2 8500 м/с. Из-за свой высокой чувствиельности в чистом виде не употребляется для изготовления зарядов, а используется флегматизированный гексоген. Чтобы различить флегматизированный гексоген, в флегматизатор добавляют оранжевый краситель. Нефлегматизированный гексоген используется для снаряжения боеприпасов в сплавах с тротилом. В этом случае тротил является флегматизатором. Такие смеси менее чувствительны, чем гексоген, и обладают большей мощностью, чем тротил.

Октоген или циклотетраметилентетранитрамин [C4H8O8N8] — O2N–NCH2N–NO2 / H2C CH2 / O2N – N  CH2  N – NO2 Вещество плотностью 1,95 г/см3, температура плавления около 2800С. Термостойкость выше, чем у гексогена, скорость детонации 9100 м/с. Октоген применяют как термостойкое ВВ при бурении глубинных скважин и дроблении взрывным методом горячих слитков при разгрузке и ремонте доменных печей. Бризантное действие октогена больше гексогена.

Эдна – этилендинитрамин, химическая формула СН2–NH–NO2  СН2–NH–NO2 По силе и чувствительности равен тетрилу. По сравнению с последним менее токсичен и не обладает красящими свойствами.

Дина – диэтанолнитратнитрамин [O2N – N(CH2CH2ONO2)2]. Чувствительность к удару такая же как у тэна. По силе взрыва близок к тэну и гексогену. Хорошо пластифицирует нитроцеллюлозу.

Ксилил – тринитроксилол [C6 H(CH3)2(NO2)3]. Ксилил представляет собой нейтральное вещество, не образующее солей с металлами. Температура вспышки 3300С. Чувствительность к удару больше, а чувствительность к детонации меньше, чем у тротила. Применяют для снаряжения боеприпасов в виде смесей с аммиачной селитрой и в виде сплава с тротилом (сплав Л).

Динитронафталин [C10H8(NO2)2].Чувствительность нафталина к детонации очень мала, поэтому его применяют только в смеси с аммиачной селитрой (динафталит).

Динитробензол [C6H4(NO2)2]– вещество плотностью 1,57 г/см3, скорость детонации 6100 м/с. Обладает низкой чувствительностью к детонации. Ядовит.

II. Неоднородные бризантные ВВ.

К неоднородным бризантным ВВ относятся смеси окислителя с взрывчатым веществом или горючим.

1. Аммиачно-селитренные ВВ, содержащие в качестве окислителя аммиачную селитру NH4NO3аммониты. Аммониты, состоящие из смеси тротила с селитрой, содержащие более 20% тротила, называются аммотолами. По чувствительности и опасности при изготовлении эти вещества опаснее тротила. Аммоналы – аммониты, содержащие алюминиевую пудру. Эти смеси могут загораться при соприкосновении с водой. Тушить водой при загорании категорически запрещается. Динамоны — смеси аммиачной селитры с горючими невзрывчатыми добавками (сухим торфом, древесной корой и т.д.).

2. Хлоратные и перхлоратные ВВ содержат в своем составе соли хлорноватой и хлорной кислот.

Преимущественно применяют соли хлорат калия KСlО3 («бертолетова соль»), перхлорат калия KСlО4 и перхлорат аммония NH4ClO4. При нагревании KСlО3 плавится, а около 4000С начинает разлагаться, причем распад может идти по двум направлениям: 4KСlО3  4KСl + 6О2 или 4KСlО3  3KСlО4 + KСl

Бертолетова соль KСlО3 и хлорноватокислый Рb(СlО3)2 свинец при стирании, толчке или нагревании с сахаром, мукой, древесиной (т.е. с органическими веществами), а также с углем, серой, фосфором, металлическими порошками взрываются очень сильно. Еще более сильные взрывы имеют место при взаимодействии хлоратов этих металлов с цианистым калием КСN, роданистым калием КСNS, сернистым железом Fe2S3, сернистой сурьмой. При работе с хлоратами поблизости не должно быть выделения сероводорода. Чрезвычайно чувствительны хлораты к жирам и маслам, поэтому не допускается контакт этих веществ с промасленной ветошью. Крепкие кислоты при взаимодействии с хлоратами выделяют из него взрывчатую двуокись хлора, которая кипит при +90С, а взрывается при 600С. Наибольшую опасность представляют высушивание хлоратов и размалывание сухого продукта. Взрывчатое начало в хлоратах представляет входящая в состав его хлорноватая кислота НСlО3, которая известна только в растворе. Ее концентрированные растворы воспламеняют простым соприкосновением такие органические вещества как бумага, ткани, дерево и т.п. Возможность применения хлоратных и перхлоратных ВВ для снаряжения боеприпасов сильно ограничена из-за большой чувствительности к механическим воздействиям.

3. Оксиликвиты – смеси жидкого кислорода с пористыми горючими веществами. Пропитывание оксиликвитных патронов, например, с торфом, производится непосредственно перед применением. Жидкий кислород энергично испаряется, и в зависимости от размеров патрона за время от нескольких минут до 1,5 часов такого рода боеприпасы теряют свои взрывные свойства. Аналогичным образом может быть использован и жидкий воздух (переходит в жидкое состояние при давлении 39 атмосфер и охлаждении до – 1400С). При испарении жидкого воздуха он теряет больше легколетучего азота, чем кислорода, и поэтому остающаяся жидкость все время обогащается кислородом. В этот момент жидкий воздух похож на динамит.

4. Взрывчатые соединения азота с хлором, бромом, иодом и серой. Нитрохлорид – хлористый азот NCl3 (масло Дюлонга) получается пропусканием хлора через раствор хлорида аммония: NH4Cl+ 3Сl24HСl+NCl3. Хлористый азот представляет собой маслянистую желтую жидкость с резким запахом. При нагревании выше 900С ( или ударе) он взрывается с чрезвычайной силой, при этом распадается на элементы (азот и хлор). Даже влажный, он взрывается от соприкосновения с фосфором, аммиаком, мышьяком, селеном, калием, натрием, жирными и эфирными маслами, жирами, скипидаром, каучуком. В сухом виде он взрывается от освещения лучами солнца или искусственного света. При взрыве хлористого азота пламени не образуется, но если он соприкасается с горючими веществами, они загораются от взрыва, и пожар возможен. Бромистый азот NBr3 и иодистый азот NI3 представляют собой соответственно маслообразную жидкость и черный порошок, по своим свойствам подобны хлористому азоту. Известны случаи, когда небольшое количество сухого иодистого азота, находящееся на одном конце скамейки, взрывалось, если на другой конец скамейки осторожно садился человек. Небольшие количества этих веществ взрывались даже от звуков музыкальных инструментов. Сернистый азот N2S3 –желтое вещество, взрывается от трения, удара и при 1790С, но менее энергично, чем предыдущие. При этом взрыв происходит с образованием пламени и может вызвать пожар.

Метательные взрывчатые вещества, или пороха

Для этих веществ характерным видом взрывного превращения является горение, не переходящее в детонацию даже при высоких давлениях, которое развивается в условиях выстрела. Эти вещества используются для сообщения пуле или снаряду движения в канале ствола оружия и для сообщения движения ракетным снарядам.

Для возбуждения горения порохов необходимо действие на них пламени.

Пороха разделяются на две группы: пороха – механические смеси (и как разновидность — твердые ракетные топлива) и пороха на основе нитроклетчатки.

1. Пороха – механические смеси. До недавнего времени из этой группы веществ наиболее значительное практическое применение находил дымный (черный или охотничий) порох. Черный порох был изобретен в Китае 800 г. до н.э. Дымный порох состоит из гранул темно-зеленого или черного цвета. Он состоит из 75 % селитры (чаще калийной КNO3), 10-12 % угля и 12-16 % серы. Воспламеняется при температуре 270 – 3000С, развивает температуру при взрыве 22000С, скорость горения до 300 м/с и давление до 6000 атмосфер.
Горение черного пороха можно представить следующим уравнением: 2KNO3+ 3C+SN2+ 3CO2+K2S(тв)

При горении пороха селитра разлагается с выделением кислорода. Этот кислород необходим для горения угля и серы, которые играют роль горючего. Сера, кроме этого, является цементатором – цементирует частица угля и селитры.

Дымный порох мало чувствителен к удару, но очень чувствителен к пламени, он загорается в результате воздействия даже незначительной искры. Известны случаи воспламенения пороха в результате образовавшейся фрикционной искры от трения обуви с металлическими гвоздями о цементный пол. Порох воспламеняется при соприкосновении с пламенем, раскаленными телами, электрической искрой при нагревании до 2700С, фрикционных искр. Самопроизвольно порох может взрываться только в том случае, если селитра содержит примеси хлора. Чувствительность пороха значительно уменьшается в присутствии влаги. При содержании влаги 15 % порох теряет способность к воспламенению.

Небольшие примеси жиров (2-10 %) понижают воспламеняемость пороха и замедляют сгорание. Препятствуют взрыву пороха и негорючие добавки, например, стеклянный порошок и тонкоразмолотый песок.

Ракетные топлива– твердосмесевые и пиротехнические топлива – представляют собой смеси окислителей, горючих и связующих веществ.

В качестве окислителей используется аммиачная селитра NH4NO3, перхлорат аммония NH4ClO4 и перхлорат калия КClO4. Связующими веществами являются асфальтовый битум, каучуки, карбамидные и фенолформальдегидные смолы, виниловые полимеры, полиэфиры и нитроцеллюлоза. В качестве горючего также используется алюминиевая пыль. Такое топливо может содержать, например, 70 % NH4ClO4, 10 % алюминия Al в порошке, 19 % каучуков или смол, 1 % специальных добавок. Горение смесевых твердых топлив часто переходит в детонацию. Кроме того, выделяющаяся энергия значительно превосходит энергию сгорания дымного пороха.

2. Нитроцеллюлозные пороха. Их основой являются нитраты целлюлозы, пластифицированные каким-либо растворителем. Пироксилиновые порохаизготавливаются таким способом, что летучий растворитель (пластификатор) по завершении процесса в значительной мере удаляется из пороховой массы.

Баллиститы– нитроцеллюлозные пороха, изготавливаемые с применением нелетучего растворителя, полностью остающегося в порохе. В зависимости от применяемого растворителя баллиститы называются нитроглицериновыми, нитродигликолевыми и т.д.

Кордиты — нитроцеллюлозные пороха, изготавливаемые на смешанном растворителе – летучем и нелетучем (например, глицерин с ацетоном).

Самовозгорание порохов обычно приводит к пожару, т.к. загоревшиеся пороха не детонируют. Категорически запрещено совместное хранение бризантных ВВ и пороха, загорание последнего может вызвать горение и последующую детонацию ВВ.

Признаки разложения порохов на основе нитроцеллюлозы:

  1. Изменение цвета пороховых элементов. Появление на их поверхности желто-бурых пятен.
  2. Повышение температуры пороха.
  3. Появление запахов оксидов азота.

При появлении данных признаков необходимо срочно удалить начинающий разлагаться порох из хранилища и уничтожить его. Если удалить порох невозможно, его необходимо интенсивно поливать водой. Тушить пороха водой огнетушителем или компактной струей обычно не удается. Вследствие сильного пламени при горении пороха его тушение в присутствии людей всегда связано с большим риском. Тушение порохов должно производиться с помощью автоматически действующих дренчерных или спринклерных устройств. При загорании больших количеств пороха работающие в помещении должны немедленно его покинуть.

Источник: www.studfiles.ru

Тринитротолуол свойства — Справочник химика 21

    Гремучая ртуть сильно детонирует от удара, толчка или прн зажигании и поэтому используется в качестве инициирующего взрывчатого вещества во взрывных капсюлях, патронах и гранатах. Она применяется обычно в смеси с хлоратом калия, сульфидом сурьмы или тринитротолуолом для наполнения пистонов. Гремучее серебро обладает еще более сильными взрывчатыми свойствами. [c.295]

    Термохимические свойства. Удельная теплоемкость а-тринитротолуола при различных температурах приведена ниже [69]  [c.170]


    Тринитробензол (ТНБ). — Заметное влияние нитрогрупп на дезактивацию бензольного кольца иллюстрируется трудностью получения тринитробензола путем прямого нитрования. Так, по одному из способов, 60 г л -динитробензола нагревают при 100—110°С в течение 5 суток с 1 кг олеума и 500 г дымящей азотной кислоты (й =1,52) выход 45%. Практически ценный метод получения тринитробензола из бензола пока не найден, несмотря на то что это нитросоединение обладает большей взрывчатой силой, чем тринитротолуол. Последний является сильно взрывчатым веществом, которое широко применяется, так как может быть легко получено прямым нитрованием толуола. Эта реакция возможна благодаря активирующему влиянию метильной группы, в достаточной степени противодействующему дезактивирующему влиянию иитрогрупп. Таким образом, метильная группа необходима лишь для получения ТНТ, но не связана с его взрывчатыми свойствами. [c.198]

    Состав смесей часто бывает весьма разнообразным, хотя в Гер.мании за последние годы стали применять смеси более простого состава. Они обычно состоят из двух главных составных частей носителя кислорода и носителя углерода, но имеют также, подобно динамитам, какое-нибудь взрывчатое вещество, например нитроглицерин, в качестве основы и кроме того так называемые порошкообразные добавки, состоящие из носителей кислорода (различные селитры) и носителей углерода (различные виды муки). Порошкообразные взрывчатые вещества на основе аммиачной селитры и некоторые хлоратные взрывчатые вещества содержат еще компоненты, которые сами обладают взрывчатыми свойствами, например ароматические нитросоединения (тринитротолуол) и нитроглицерин.[c.638]

    Фотохромными свойствами обладают о-нитробен-зил производные — о-нитротолуол, 2,4-динитротолуол, сыж-тринитротолуол. При возбуждении происходит фотоперенос водорода от метильной группы на кислород нитрогруппы и образование хиноидной структуры, находящейся в равновесии с окращенным анионом (рис. 6.13)  [c.309]

    Растворимость а-тринитротолуола в азотной кислоте очень высокая даже для разбавленной кислоты исполь-зуется в технике прн очистке технического троп ла путем перекристаллизации его нз азотиой кислоты. [c.92]

    Свойства тротила (а-тринитротолуола). Физические свойства. -Тринитротолуол (2,4,6-тринитротолуол) кристаллизуется из спирта в виде бесцветных или слабо окрашенных примесями в желтоватый цвет ромбических кристаллов или в виде длинных, плоских, легко ломающихся игол. Температура затвердевания, по де-Белю 80,85°. [c.129]


    Свойства изомеров тринитротолуола и их влияние на качество тротила. Изомеры тринитротолуола отличаются по своим химическим и физико-химическим свойствам, но почти тождественны между собой и с а-тринитро-толуолом по взрывчатым свойствам. Удельные веса их близки к 1,62 температура вспышки 290—310 в бомбе Трауцля они дают почти одинаковое расширение и на копре обнаруживают почти одинаковую чувствительность к удару. [c.139]

    Продукт должен быть однородным по своим свойствам, прежде всего обладать равномерной плотностью. Плотность определяют посредством взвешивания под водой или же помещают мелкие кусочки в пикнометр, причем для удаления поглощенного воздуха пикнометр перед окончательным наполнением и взвешиванием эвакуируют. Плотность отливок около 1,6. Прессованные заряды имеют различную плотность в зависимости от давления при прессовании. Химическое исследование то же, что и для не прессованного тринитротолуола. Так как пресса обычно смазываются маслом и прессованные заряды часто покрываются парафином, то верхний слой следует соскабливать и брать для исследования вещество изнутри заряда.[c.625]

    В качестве примера синтеза полинитросоединений приведем процесс получения тринитротолуола. Сочетание таких весьма ценных для техники свойств, как большая стойкость, малая чувствительность к внешним воздействиям, отсутствие действия на металл чистого тринитротолуола, негигроскопичность, нерастворимость в воде, низкая температура плавления и достаточная мощность при сравнительной дешевизне, сделало тринитротолуол одним из основных взрывчатых веществ. [c.523]

    Способность тринитротолуола (ТНТ) проявлять кислотные свойства в неводных растворах по отношению к четвертичным аммониевым основаниям отмечалась рядом авторов [1]. Перспективы использования этой реакции для аналитических целей зависят от возможности титрования ТНТ в присутствии других соединений, также обладающих кислотными свойствами, например, азотной и серной кислот. [c.118]

    Ароматические полинитросоединения типа тринитротолуола или динитробензола и т. п. также можно использовать для отверждения полисульфидов их применяют в сочетании с другими агентами, поскольку сами по себе полинитросоединения малореакционноспособны. Однако в сочетании с другими окислителями (например, двуокисями марганца или теллура) могут быть получены очень хорошие результаты. Это имеет большое значение при отверждении сравнительно низкомолекулярных полисульфидов, для которых по стехиометрии требуются значительные количества неорганических окислителей, а присутствие в отвержденном полимере большого количества органического вещества может существенно модифицировать физические свойства продукта. Нельзя не отметить, что путем изменения соотношения количеств неорганического окислителя и динитробензола можно варьировать значения жесткости и модуля продукта отверждения. [c.326]

    Толуол—производное бензола, в котором один атом водорода замещен метильной группой. Эта жидкость сходна по свойствам с бензолом она применяется как растворитель, а также для производства взрывчатых веществ. При введении трех нитрогрупп толуол превращается в тринитротолуол — одно из самых мощных взрывчатых веществ. Крезолы, образующиеся в больших количествах при полукоксовании, тоже являются производными толуола, содержащими группу ОН. Они, таким образом, соответствуют фенолу. [c.180]

    Физические свойства. Все изомеры тринитротолуола — белые кристаллические вещества, желтеющие на свету. 2,4,6-Тринитротолуол имеет две полиморфные формы [51]. [c.165]

    Растворимость а-тринитротолуола в воде низкая —0,15% при 100 °С, что является благоприятным свойством, облегчающим водную промывку его от кислот. Тем не менее даже такая низкая [c.166]

    Высокая растворимость а-тринитротолуола в серной кислоте является неблагоприятным свойством при нитровании, так как при отделении тротила от отработанной кислоты путем сепарации часть его остается в растворе. Добавление к серной кислоте [c.167]

    Растворимость а-тринитротолуола в азотной кислоте, даже разбавленной, очень высока (табл. 8). Это свойство используется при очистке технического тротила перекристаллизацией его из азотной кислоты. [c.168]

    Толуол используется как растворитель, как исходное соединение в синтезе взрывчатого вещества 2,4,6-тринитротолуола (см. разд. 28.1.3.2) и как добавка к бензину, улучшающая его антидето-национные свойства. [c.615]

    Малая растворимость о-трнинтротолуола в воде является благоприятным свойством, облегчающим водную промывку его от кислот. Тем ис менее и эта растворимость влечет за собой, с одной стороны, потерн продукта и, с другой стороны, загрязнение воды. Воду с содержанием 0,15% а-тринитротолуол а нельзя спускать в водоемы, поэтому до спуска ь водоемы ее подвергают о.хлаждснию н отстаиванию с целью пыделеини основной массы растворенного тротила. [c.90]

    Тринитротолуол довольно хорошо растворяется в ссрной кислоте (см. табл. 20). Высокая растворимость а-тринитротолуола в ссрной кислоте является неблагоприятным свойством при иитроваиии. так как прн отделении тротила от отработанной кислоты путем сепарации часть его остается в растворе. [c.91]


    Тринитротолуол (тротил, тол) СНзСвНг (N05) з — светло-желтые кристаллы, т. пл. 80.6 С. Получают нитрованием толуола. Обладает высокими детонационными свойствами. При сильном нагревании вспыхивает с выделением сажи, а при инициировании взрывается. Тринитротолуол — наиболее важное бризантное взрывчатое вещество используется для снаряжения боеприпасов и для взрывных работ. [c.532]

    Солнечный свет действует на а-трннитротолуол, вызывая его потемнение и изменение свойств (главным образом температуры затвердевания), что, по-виднмому, связано с фотоизомернзацией (влияние ультрафиолетовых лучей иа о-тринитротолуол [51]). [c.96]

    Взрывчатые свойства тротила [35]. Очищенный тротил представляет соСон почти химически чистый а-тринитротолуол. Он является хорошим взрывчатым веществом физически н химически стоек, легко прессуется и дает высокого качества отливки.[c.97]

    Следует указать что пожары такого масштаба, как на дирижабле Гин-дснбург , в нормальных условиях промышленного процесса получения и использования водорода исключены. При использовании ядерной энергетики в мирных целях также существовал подобный синдром. Такие синдромы в свое время были отмечены и при решении задачи широкого промышленного использования бензина и светильного газа, тринитротолуола, пироксилина и других горючих и взрывчатых веществ, В промышленности изготовляют, а в сельском хозяйстве используют десятки миллионов тонн аммиачной селитры, обладающей взрывоопасными свойствами. [c.616]

    Физические свойства нитро- и аминосоединений ароматического ряда весьма разнообразны, а общим является их малая летучесть. Они представляют собой либо высококипящие жидкости, либо кристаллические вещества. Это чрезвычайно важно для понимания возможностей отравления этими веществами. Малая летучесть их часто сочетается с высокой токсичностью и, следовательно, отравления через кожу являются более вероятными, чем отравления путем вдыхания паров. В этом отношении большой интерес представляют данные Л. К- Хоця-нова (1946), относящиеся к санитарно-гигиеническим условиям труда на заводах по снаряжению боеприпасов, где отмечался контакт рабочих с тринитротолуолом. По расчетам автора, при умеренной физической работе во время плавки и выполнения наиболее пыльных операций общее поступление тринитротолуола через органы дыхания за 8-часовый рабочий день колеблется от 75 до 100 мг, а при большинстве трудовых процессов не превышает 15—20 мг. Через неповрежденную кожу при нормальном потоотделении может поступить около 200 мг тринитротолуола в сутки, а при повышенном — 400—600 мг и более. Путем заглатывания пыли в организм поступает не более 2— 2,5 мг тринитротолуола. Отсюда следует, что основным путем поступления яда в организм в условиях этого производства является кожа. [c.44]

    Иа замещении сульфогрунпы был основан процесс, применявшийся в промышленности в начале этого века замещение хлора впервые было предложено в 1928 г. фирмой Во у СЬет1са1, откуда этот метод и получил название Дау -процесса. Интерес к промышленному производству фенола был обусловлен взрывчатыми свойствами пикриновой кислоты (2,4,6-тринитрофенола) и ее аммониевой соли, пикрата аммония. По своей взрывной силе эта соль но уступает тротилу (тринитротолуолу) и применялась в бронебойных снарядах. [c.287]

    Нужно отметить, что уравнения (64) и (65) неоднократно проверялись экспериментально на химических и лекарственных порошках и было установлено удовлетворительное совпадение экспериментальных данных с теоретической кривой (65) для полнстирена. В исследованиях С. Л. Хаффина [51] уравнения (65) и (66) проверялись на различных порошках и был сделан вывод, что формула (66) лучше согласовывается с опытными данными, чем формула (65). Однако замеченные отклонения относились к высоким давлениям и были связаны с погрешностями измерений весьма малой пористости прессовки. При прессовании сульфатиазола была установлена линейная зависимость [6], аналогичная выражению (64), между плотностью таблетки и логарифмом давления прессования. Такие же результаты для порошка серы, хлорида натрия и тринитротолуола были получены А. Стюартом [51]. В теории прессования металлических и металлокерамических порошков одним из важнейших вопросов является связь давления прессования с плотностью или пористостью. Это обусловлено тем, что процесс прессования металлических порошков не является последней технологической операцией, так как после прессования прессовки спекаются. Во время спекания изменяются линейные размеры прессовки и ее физико-ме-ханические свойства. Для лекарственных порошков процесс прессования чаше всего конечная технологическая операция, а основной характеристикой качества таблеток является их механическая прочность, [c.136]

    Фенантридин-9-альдегид. Фенантридин-9-альдегид получается с 70%-ным выходом при окислении 9-метилфенантридина двуокисью селена в этилацетате. Он вступает в характерные для альдегида реакции, образует оксим, семикарбазон и фенилгидразон. Фенантридин-9-альдегид проявляет слабые основные свойства, но не образует четвертичных солей, что объясняется оттягиванием электронов от атома азота по мезомерному механизму (XV). Фенантрен-9-альдегид, подобно хинолин-2-альдегиду, конденсируется с соединениями, содержащими активную метиленовую группу, например с малоновым эфиром, ацетофеноном, нитрометаном (XVI) и тринитротолуолом (XVII) однако он, повидимому, не взаимодействует с ацетоном и малоновой кислотой. В отличие от хинолин-2-альдегида, который вступает в бензоиновую конденсацию (см. стр. 129), фенантридин-9-альдегид под действием цианистога [c.447]

    Очень вероятно, что это вещество (в чистом виде, или в смеси с пикриновой кислотой) приобрело бы большое значение для снаряжения снарядов, если бы к этому времени всеобщее внимание не было привлечено новым появившимся веществом — тринитротолуолом. Это вещество обладало крупными преимуществами перед пикриновой кислотой заметно меньшая чувствительность к удару, юно нейтрально — не образует опасных солей (как позже было установлено, тринитротолуол может образовать соли, но при особых условиях), не растворяется в воде, имеет низкую температуру плавления, удобную для заливки снарядов, мало ядовит, имеет слабые красящие свойства, не имеет горького вкуса, столь тягостного при jpa6oTe с сухой пикриновой кислотой, способен сгорать в больших количествах без взрыва и дешев исходное сырье — толуол — получалось легко, дешево и в больших количествах из побочных продуктов коксового производства.[c.416]

    Тринитротолуол был впервые получен Вильбрандом в 1863 г. В 1891 г. Гайзерман указал на его взрывчатые свойства в том же году он разработал технический способ получения тринитротолуола, и вскоре производство тринитротолуола было установлено в Германии на химическом заводе Грисгейм. Изготовлявшийся здесь тротил применялся для производства аммонитов. [c.416]

    Кислая среда желудка и щелочная кишечника значительно влияют на степень токсичности соединений. Некоторые ядовитые вещества в кислом содержимом желудка полностью или частично утрачивают свои токсические свойства. В то же время ряд веществ (соли свинца, тринитротолуол и др.) хорошо растворяются в желудочном соке, значительно лучше, чем в воде, что облегчает их дальнейшее всасывание. Подавляющее большинство веществ относительно быстро эвакуируется из желудка в кишечник, где в основном и происходит всасывание. По наблюдению П. К. Климова, А. И. Щегловой (1967), опорожнение желудка крыс от бариевой взвеси начинается в среднем па 30-й минуте и заканчивается на 105— 150-й минуте после ее приема. Тонкий кишечник контрастная масса покидает через 180—300 минут. Если моторная или секреторная функция желудка в силу тех или иных причин ослаблена, эвакуация содержимого происходит медленно и организм успевает обезвредить относительно большие количества яда. Быстрота и сила действия ядов обусловлены во многом скоростью их всасывания. Относительно скорости доставки вещества к месту действия существует мнение (цит. по О. Н. Елизаровой, 1962), что если указанную скорость при введении в вену принять за 1, то при введении в желудок она составит /2о> под кожу — V,o. Однако эти соотношения сугубо ориентировочны, поскольку ряд веществ с бли-зкими, казалось бы, физико-химическими константами имеют различную скорость всасывания. [c.90]

    Слово дистектика по-гречески означает трудно плавящийся . На рис. 48 дистектика М отвечает составу 50 молярных процентов АШГд и 50 молярных процентов С НйСОС , т. е. составу химического соединения бромистого алюминия и хлористого бензоила. В точке М касательная к кривой ликвидуса резко меняет свое направление. Мы увидим дальше, что далеко не все дистектические точки обладают этим свойством. Те дистектики, в которых подобно М на рис. 48 кривая ликвидуса резко меняет свое направление, но предложению Н. С. Курнакова, называют сингулярными или особенными точками на диаграммах плавкости. Нередко встречаются такие системы, в которых кривые кристаллизации химического соединения 71/ 1 и МЕ плавно переходят друг в друга, иначе говоря, сингулярная точка отсутствует. Примером могут служить системы а-тринитротолуол — а-нитронаф-талин 25], диаграмма плавкости которой изображена на рис. 49, системы хлористый калий — хлористый кальций, камфора — резорцин, дифенилметан — хлористая сурьма, магний—медь и др. Надо подчеркнуть, что сингулярные точки (например, точка М на рис. 48) коренным образом отличаются от точек пересечения кривых на диаграмме плавкости. Сингулярная точка нредстав.чяет собой точку прекращения различных ветвей кривой ликвидуса или солидуса.[c.215]

    Тринитротолуол (тротил, тол, ТНТ) получают нитрованием толуола. Известны шесть изомеров тринитротолуола , имеющих общую формулу СбН2(М02)зСНз, но отличающихся положением нитрогрупп в бензольном ядре, а вследствие этого и физико-химическими свойствами. Применяемый в практике тротил состоит в основном из симметричного (2,4,6-), или ос-изомера тринитротолуола. [c.152]

    Различные нитрозосоединения воспроизводят свойства карбонильных соединений в реакциях с енолятами примером может служить конденсация п-нитрозодиметиланилина с тринитротолуолом. С помощью этой реакции может быть осуществлено окисление активной метильной группы до альдегидной непрямым путем образующиеся сначала основания Шиффа легко гидролизуются в соответствующие альдегиды  [c.465]

    В заключение занятия преподаватель останавливается на свойствах продукта нитрования толуола — 2, 4, 6-тринитротолуола (ТНТ), или тротила СНзСбН2(Ы02)з (т. пл. 81°С), одного из наиболее широко применяемых взрывчатых веществ. Тротил, или тол, обладает тем преимуществом, что он устойчив и взрывается только под влиянием другого сильно взрывчатого вещества — детонатора. Тротил не опасен в обращении и при зажигании горит без взрыва. [c.124]

    Тротил, или, как его часто сокращенно называют, тол, представляет собой химическое соединение, получаемое в результате обработки толуола смесью азотной и серной кислот. Толуол (СбНвСНз) — органический продукт сухой перегонки каменного угля или перегонки нефти. При взаимодействии толуола с азотной кислотой три атома водорода в молекуле толуола замещаются на нитрогруппы (N02), в результате образуется тринитротолуол [ 6h3(N02)з Hз], обладающий весьма сильными взрывчатыми свойствами. [c.144]

    Интересную работу но титрованию нитро- и галогенамипов и нитросоединений опубликовали Фриц, Мой и Ричард [50]. Как известно, нитронроизводные ароматических аминов являются настолько слабыми основаниями, что даже в среде протогенных растворителей, каким является безводная уксусная кислота, не могут быть оттитрованы. Однако в среде основного растворителя (например, пиридина) эти основания проявляют кислые свойства и могут быть оттитрованы как кпслоты раствором гидроокиси те-трабутиламмония. Этим методом были оттитрованы нитропроизвод-ные анилина, замещенные в положениях 2,4 или 2,4,6 двумя нитрогруппами или одной нитрогруиной и одним или несколькими атомами хлора производные дифениламина, содержащие нитрогруппу в положении 4, а также тринитротолуол и тринитробензол. [c.297]


Формула Тринитротолуола структурная химическая

Структурная формула

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: C7H5N3O6

Химический состав Тринитротолуола

Символ Элемент Атомный вес Число атомов Процент массы
C Углерод 12,011 7 37%
H Водород 1,008 5 2,2%
N Азот 14,007 3 18,5%
O Кислород 15,999 6 42,3%

Молекулярная масса: 227,132

Тринитротолуо́л (2,4,6-тринитротолуол, 2,4,6-тринитрометилбензол, тротил, тол, TNT,) — одно из наиболее распространённых бризантных взрывчатых веществ. Представляет собой желтоватое кристаллическое вещество с температурой плавления 80,85 °C (плавится в очень горячей воде).

Физические свойства

  • Плотность: от 1500 кг/м³ до 1663 кг/м³
  • Температура плавления 80,85 °C
  • Температура кипения 295 °C
  • Температура вспышки 290 °C
  • Теплота взрыва — от 4103 кДж/кг до 4605 кДж/кг (в среднем 4184 кДж/кг)
  • Скорость детонации при плотности 1,64 — 6950 м/с
  • Бризантность по Гессу — 16 мм
  • Бризантность по Касту — 3,9 мм
  • Фугасность — 285 мл
  • Объем газообразных продуктов взрыва — 730 л/кг
  • Имеет невысокую чувствительность к удару (4—8 % взрывов при падении груза 10 кг с высоты 25 см).
  • Срок хранения около 25 лет, после чего тротил становится более чувствительным к детонации.

История

Тринитротолуол был получен в 1863 году немецким химиком Юлиусом Вильбрандом. В 1891 году в Германии началось промышленное производство тротила. С 1902 года в германской и американской армиях начали использовать боеприпасы, снаряжённые тротилом вместо пикриновой кислоты. В России промышленное производство тротила началось в 1909 году на Охтинском заводе по немецкой технологии.
Тротил стал основным взрывчатым веществом для снаряжения боеприпасов благодаря удачному сочетанию достаточной мощности с низкой чувствительностью, возможностью переработки литьем. Его массовое производство стало возможным в результате развития нефтехимической промышленности.

Получение

Первый этап: нитрование толуола смесью азотной и серной кислот до моно- и динитротолуолов. Серная кислота используется как водоотнимающий агент.
2C6H5CH3HNO3, H2SO4 → C6H4CH3(NO2) + C6H3CH3(NO2)2
Второй этап: смесь моно- и динитротолуола нитруют в смеси азотной кислоты и олеума. Олеум используется как водоотнимающий агент.
C6H4CH3(NO2) + C6H3CH3(NO2)2HNO3, H2SO4 → C6H2CH3(NO2)3
Излишек кислоты от второго этапа можно использовать для первого.

Применение

Применяется в промышленности и военном деле как самостоятельно в гранулированном (гранулотол), прессованном или литом виде, так и в составе многих взрывчатых смесей (алюмотол, аммонал, аммонит, аммотол и другие).
Тротил менее чувствителен к трению и нагреванию, чем многие другие взрывчатые вещества, например, динамит, и загорается только при температуре 290 °C, поэтому может быть относительно безопасно нагрет до температуры плавления. Это очень удобно, так как позволяет легко придать нужную форму при помощи литья. Литой или прессованный тротил можно поджечь. Он горит без взрыва желтоватым пламенем. Для взрыва обычно необходимо использование детонатора, однако порошкообразный тротил с примесями может иметь повышенную чувствительность к внешним воздействиям, в том числе и к пламени.
Несмотря на широкую распространённость тринитротолуола, в настоящее время его стараются заменить на более экономичные и более безопасные малочувствительные взрывчатые вещества. Например, Вооружённые силы США, начиная с 2010 года, заменяют тротил в крупнокалиберных снарядах на вещество IMX-101.
Обладает свойствами антимикотика, ранее применялся в медицине в составе противогрибковых препаратов «Ликватол» и «Унгветол». Из-за токсичности и появления более эффективных лекарственных средств практически вышел из медицинского употребления, но иногда служит солдатам сырьем для изготовления кустарных противогрибковых мазей.

Тринитротолуол

Тринитротолуол в количествах 0,4 мг и динитронафталин 0,2 мг не мешают определению.[ . ..]

Тринитротолуол извлекают из пробы метилэтилкетоном или эфиром.[ …]

Чистый а-тринитротолуол — бесцветные или слегка желтоватые блестящие иглы. Температура плавления 81,5°, при 240° взрывает. Пары тринитротолуола в 7,9 раза тяжелее воздуха. В воде растворяется около 0,013% при 15°, хорошо растворяются в ацетоне — 92% при 15°, бензоле-50 %, толуоле — 45% при 15°.[ …]

Извлечение тринитротолуола э ф и р о м. Колбу с раствором подогревают в ванне с водой при 30°, чтобы избежать выпадения кристаллов, которые препятствуют количественному выделению тринитротолуола.[ …]

Определение тринитротолуола при помощи сульфита натрия. При взаимодействии сульфита натрия с тринитротолуолом образуется соединение, окрашенное в оранжевый цвет, окраска в присутствии небольшого количества тетранитрометиланилина приобретает бурый оттенок.[ …]

Присутствие тринитротолуола до 0,1 мг в колориметрируемой пробе не мешает определению.[ …]

Спирты . . . . . . метиловый : . бутиловый : . [ …]

Технический тринитротолуол содержит около 95% а-изомера, 2,5% у-изомера, 1,3% 3-изомера и небольшие количества других изомеров.[ …]

Содержание а-тринитротолуола рассчитывают по калибровочной кривой, для построения которой отбирают 0,5; 1; 2; 4; 8; 12; . . .; 24 мл стандартного раствора а-тринитротолуола, каждую порцию разбавляют до 50 мл дистиллированной водой и продолжают дальше, как при анализе пробы.[ …]

Определение, тринитротолуола, основанное на реакции азосочетания. Тринитротолуол восстанавливают цинком в солянокислой среде. Образовавшееся соединение, при действии на него сульфаниловой кислоты и нитрита, дает розовое окрашивание, которое от больших количеств тетранитрометиланилина приобретает темный оттенок. Поэтому при определении тринитротолуола в присутствии тетранитрометиланилина последний вводят в шкалу в максимальном количестве, найденном в пробах, и добавляют недостающее количество до максимальной величины.[ …]

В отсутствие тринитротолуола этот слой окрашен в бледно-розовый цвет. В присутствии тринитротолуола розовый цвет переходит в оранжевый (в зависимости от концентрации тринитротолуола). Для обесцвечивания верхнего слоя во все пробирки добавляют по 0,25 мл 10%-ного раствора НС1. При добавлении НС1 осторожно перемешивают верхний слой стеклянной палочкой, не затрагивая тяжелого слоя. Окраски сравнивают через 5 мин. в отраженном свете на белом фоне. Вливая 2,0 мл четыреххлористого углерода, можно тяжелый слой перевести в верхнюю часть раствора.[ …]

Производство тринитротолуола. Тринитротолуол, или тротил, получают путем последовательного трехкратного нитрования толуола смесью серной и азотной кислот. Получаемый при этом раствор отстаивают и промывают сначала горячей, а затем холодной водой. Окончательную промывку тринитротолуола производят раствором сульфата натрия.[ …]

При взаимодействии тринитротолуола с сульфитом натрия образуется соединение, окрашенное в оранжевый цвет; в присутствии небольших количеств тетранитрометиланилина (0,1 мг в объеме 5 мл) оранжевая окраска имеет бурый оттенок. [ …]

Стандартный раствор тринитротолуола. 0,01 г тринитротолуола растворяют в 100 мл этилового спирта или ацетона. Разбавлением основного раствора в 10 раз спиртом или ацетоном готовят стандартный раствор с содержанием тринитротолуола 0,01 мг/мл.[ …]

Роговская Ц. И. Влияние тринитротолуола на микроорганизмы и биохимические процессы самоочищения воды. «Микробиология», т. XX, вып. 3, 1951.[ …]

Получение технического тринитротолуола из толуола действием смеси азотной и серной кислот с охлаждением или без него проводится обычно в три ступени (moho-, ди-, тринитротолуол).[ …]

Незначительного отделения тринитротолуола, пикриновой кислоты, гексанитродифениламина и т. д., в виде осадка, можно достигнуть охлаждением сточных вод в поверхностных холодильниках или градирнях. Пикриновую кислоту можно обезвредить хлорной известью, а тринитротолуол — хлорированием. Для 90%-ного удаления окраски сточных вод, содержащих тринитротолуол, требуется добавка 9 г хлора на литр. Кроме этого необходимо нейтрализовать образующуюся соляную кислоту [4, 10, 14]. Восстановление нитросоединений атомарным водородом происходит лишь при концентрациях кислоты свыше 1,5% [12].[ …]

Оценка эквивалентной массы тринитротолуола для взрыва парового или газового облака существенно затруднена ввиду большого количества факторов, влияющих на величину энергии взрывной волны. К числу этих факторов относятся: состав, объем и форма облака, расположение источника возгорания относительно облака, турбулентность атмосферы и т.п.[ …]

Из шести известных изомеров тринитротолуола наибольшее техническое значение имеет а-тринитротолуол, или 2,- 4,- 6-тринитротолуол, так называемый тротил (сокращенно ТНТ).[ …]

При взаимодействии раствора тринитротолуола в метилэтил-кетоне с аммиаком и этиловым спиртом появляется желто-розо-вая окраска.[ …]

Продукт нитрования толуола — тринитротолуол образует в присутствии кетона в щелочной среде соединение, окрашенное в оранжево-розовый цвет. [ …]

Стандартный раствор «окрашенного тринитротолуола». Растворяют 0,050 г а-тринитротолуола в дистиллированной воде, прибавляют 10 мл 0,1 н. раствора едкого натра, разбавляют почти до 1 л дистиллированной водой и оставляют на прямом солнечном свету, пока интенсивность окраски раствора не перестанет возрастать. Тогда приливают 10 мл 0,1 н. раствора кислоты и доводят объем дистиллированной водой до 1 л. В 1 мл полученного раствора содержится 0,05 мг «окрашенного тринитротолуола».[ …]

Метод не специфичен, определению мешают тринитротолуол и динитрохлорбензол.[ …]

Первым этапом очистки сточных вод, содержащих тринитротолуол и нитробензол, является отстаивание.[ …]

Содержание толуола определяют после извлечения тринитротолуола эфиром из кислой среды.[ …]

Желтоватые игольчатые кристаллы; темп, плавл: 80,6°. Тринитротолуол не растворяется в воде; мало растворим в бензине, петролейном эфире и спирте; легко растворим в ацетоне, бензоле и толуоле. В воздухе производственных помещений тринитротолуол встречается в виде аэрозолей. [ …]

Эта схема была испытана для очистки сточной воды от тринитротолуола с начальной концентрацией 50 г/м3 и конечной не более 0,5 г/м3. При поступлении воды 2 м3/ч на 1 м2 фильтрующей поверхности наилучшими вариантами являются трехступенчатая адсорбция при расходе угля марки ОУ на каждой ступени 2,5 кг/м2 (0,13 кг угля/м3 воды) и частоте перезарядки адсорберов /=2,5 раза в сутки или четырехступенчатая адсорбция при расходе угля марки КАД 5 кг/мг (0,193 кг угля/м3 воды) и /==1,85 раза в сутки.[ …]

Принцип метода. В результате взаимодействия спиртового раствора тринитротолуола со щелочью появляется фиолетовая окраска. По интенсивности окраски, пользуясь стандартной шкалой, определяют содержание тринитротолуола.[ …]

Нейтральные растворы переводят в делительную воронку для извлечения ¡тринитротолуола метилэтилкетоном или серным эфиром.[ …]

Принцип метода. Метод основан на нитровании толуола и взаимодействии образовавшегося тринитротолуола со щелочью в эфир-но-спиртовом растворе. Содержание толуола определяют колориметрически по стандартной шкале.[ …]

Рассчитывают содержания указанных компонентов следующим способом. По результату второго измерения, пользуясь кривой Б, находят содержание «окрашенного тринитротолуола». Зная это содержание, пользуясь кривой А, находят, какое ему отвечает светопоглощение при 1=453 ммк, вычитают эту величину из результата первого измерения и по найденной разности и кривой В находят содержание пикриновой кислоты. Наконец, зная содержания «окрашенного тринитротолуола» и пикриновой кислоты, пользуясь кривыми Г и Д, находят, какие им отвечают значения светопоглощения при добавлении сульфита и щелочи, вычитают эти величины из результата третьего измерения и по кривой Е находят содержание а-три-нитротолуола.[ …]

Определение в воздухе. Воздух просасывают через ватный фильтр.[ …]

Определение в воздухе. Воздух просасывают через поглотитель для пыли, содержащий гигроскопическую вату. Д. извлекают метилэтилкетоном или эфиром. Растворитель испаряют, и Д. колориметрируют в небольшом объеме ацетона или метилэтилкетона со щелочью по красно-фиолетовой окраске. Метод одновременного определения Д. с тринитротолуолом и тетранитроме-таном разработан Кузьминой.[ …]

При оценке воздействия любых взрывов принято находить тротиловый эквивалент взрыва и для него определять параметры ударной волны. При этом исходят из предположения, что, по крайней мере, на больших расстояниях ударная волна от любого источника взрыва идентична по своим параметрам ударной волне, образующейся при взрыве тринитротолуола (тротила). Величина удельной энергии тринитротолуола принимается равной 4520 кДж/кг. В расчетах учитывается коэффициент эффективности взрывчатого вещества, определяемый долей энергии, выделяющейся при взрыве, которая преобразуется в энергию взрывной волны. Тротиловый эквивалент взрыва определяется как масса тринитротолуола, при которой количество энергии в ударной волне, создаваемой при взрыве рассматриваемого количества взрывающегося вещества, равно количеству энергии в ударной волне от взрыва эквивалентной массы тринитротолуола. В случае взрыва емкости под давлением метод тротилового эквивалента также является приемлемым.[ …]

Серьезным недостатком электрохимических методов очистки сточных вод является их высокая энергоемкость, что при большом количестве сточных вод ограничивает применение этих методов по технико-экономическим показателям. Удельный расход электроэнергии на единицу окисленного ¡вещества при электрохимическом окислении зависит от его вида и колеблется в значительных пределах. Так, по данным ВНИИ Водгсо, па окисление 1 г фенолов расходуется 0,03—0,05 квт-ч, а на I г тринитротолуола — 0,3—0,5 кет • ч. По данным одного из ин-ститугов лакокрасочной промышленности, на электрохимическую очистку 1 я3 сточных вод, содержащих 230 мг/л фенолов и 20 г/л хлористого натрия, расходуется 12,5 квт-ч при анодной плотности тока 800 а/м 2.[ …]

Инженерные работы на дне, связанные с прокладкой траншей для трубопроводов, полным или частичным удалением оснований стационарных платформ, сооружений из бетона и стали, весящих тысячи тонн, невозможно без применения взрывных веществ. Данный фактор относится к кратковременным, часто разовым, мощнейшим воздействиям на морскую среду и биоту, которые необходимо учитывать в случае ликвидации многочисленных сооружений нефтегазового комплекса. Прогнозы гибели морских организмов, особенно рыб, при взрывных работах затруднены из-за неоднородности распределения рыб и особенностей их стайного поведения. Оценочные расчеты показывают, что при одиночном подводном взрыве мощностью 1000-2 ООО кг тринитротолуола масса погибшей рыбы скорее всего не будет превышать 20 т.[ …]

Французская смесь — fran-smes.html

Французская смесь и сплав «Л»

Французская смесь представляет собой композитное взрывчатое вещество, состоящее из   различных взрывчаток, смешанных в различных пропорциях и спрессованное в подрывные шашки тех же размеров и массы, что и тротиловые.
В состав французской смеси могут  входить тротил, мелинит, ксилил, динитронафталин и  аммиачная селитра.
Это ВВ использовалось Красной Армией в двадцатые-тридцатые годы XX века и в период Великой Отечественной войны  в подрывном деле в качестве замены тротила.  Также французской смесью (50 процентов аммиачной селитры, 38 процентов тротила и 12 процентов ксилила) могли снаряжаться артиллерийские снаряды и ручные гранаты (82 процента аммиачная селитра и 18 процентов ксилил).
Эта мера была вынужденной, поскольку советская промышленность тогда не могла производить тротил в нужных количествах. После окончания войны производство французской смеси было прекращено и более не возобновлялось.
Ксилил обладает значительно более слабыми взрывными свойствами чем тротил, поэтому его нецелесообразно использовать в чистом виде. Заряды из французской смеси на 30 процентов слабее таких же по размеру тротиловых зарядов.

Сплав»Л» тоже смесь из тротила и ксилила, но здесь 95 процентов тротила и 5 процентов ксилила.

На снабжении Красной Армии состояли в период Второй Мировой войны следующие шашки из французской смеси:

1. Шашка 80/20 размером 10х5х5 см. массой  400гр. В шашку вставлен промежуточный детонатор из прессованного тротила цилиндрической формы диаметром 2см. и длиной 3.6см. В промежуточном детонаторе высверлено гнездо для капсюля-детонатора диаметром 7 мм. и глубиной 3см. Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне  надпись черными буквами «Подрывная шашка французской смеси 80/20  с   дополнительным детонатором.  400 граммов». Эта шашка состоит на 80 процентов из мелинита  и 20 процентов динитронафталина.

2. Шашка 80/20 размером 10х5х2.5 см. массой   200гр. В шашку сбоку вставлен промежуточный детонатор. Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне  надпись черными буквами «Подрывная шашка французской смеси 80/20.  с  дополнительным детонатором.   200 граммов». Эта шашка состоит на 80 процентов из мелинита  и 20 процентов динитронафталина.

3. Шашка 50/50 размером 10х5х5 см. массой  400гр. В шашку вставлен промежуточный детонатор из прессованного тротила цилиндрической формы диаметром 2см. и длиной 3.6см. В промежуточном детонаторе высверлено гнездо для капсюля-детонатора диаметром 7 мм. и глубиной 3см. Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне  надпись черными буквами «Подрывная шашка французской смеси  50 процентов тротил 50 процентов   ксилил c   дополнительным детонатором.  400 граммов». Эта шашка состоит на 50 процентов из тротила и 50 процентов ксилила.

4. Шашка 50/50 размером 10х5х2.5 см. массой  200гр. В шашку вставлен промежуточный детонатор Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне  надпись черными буквами «Подрывная шашка французской смеси  50 процентов тротил 50 процентов  ксилил c   дополнительным детонатором.  200 граммов». Эта шашка состоит на 50 процентов из тротила и 50 процентов ксилила.

5. Шашка 75/25 размером 10х5х5 см. массой  400 гр. В шашку вставлен промежуточный детонатор.   Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне  надпись черными буквами «Подрывная шашка французской смеси 70 процентов тротил 30 процентов   ксилил c   дополнительным детонатором.  400 граммов». Эта шашка состоит на 75 процентов из тротила и 25 процентов ксилила.

6. Шашка 75/25 размером 10х5х2.5 см. массой  200 гр.В шашку вставлен промежуточный детонатор.  Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне  надпись черными буквами «Подрывная шашка французской смеси 70 процентов тротил 30 процентов   ксилил c   дополнительным детонатором.  200 граммов». Эта шашка состоит на 75 процентов из тротила и 25 процентов ксилила.

Иногда встречаются аналогичные шашки, но с процентным содержанием 70 процентов тротила и 30 процентов ксилила.

7. Шашка 50/38/12  размером 10х5х5 см. массой  400гр.В шашку вставлен промежуточный детонатор.  Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне  надпись черными буквами «Подрывная шашка французской смеси 50 процентов ам.селитры 38 процентов тротил 12 процентов   ксилил с   дополнительным детонатором.  400 граммов». Эта шашка состоит на 50 процентов из аммиачной селитры, 38 процентов тротила и 12 процентов ксилила.

8. Шашка 50/38/12  размером 10х5х2.5 см. массой  200гр. В шашку вставлен промежуточный детонатор.  Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне  надпись черными буквами «Подрывная шашка французской смеси 50 процентов ам.селитры 38 процентов тротил 12 процентов   ксилил с   дополнительным детонатором.  200 граммов». Эта шашка состоит на 50 процентов из аммиачной селитры, 38 процентов тротила и 12 процентов ксилила.

На снабжении Красной Армии состояли в период Второй Мировой войны следующие шашки из сплава «Л»:

1. Шашка  размером 10х5х5 см. массой  400 гр.   Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне  надпись черными буквами «Подрывная шашка  Сплав Л.  400 граммов». Эта шашка состоит на 95 процентов из тротила  и 5 процентов ксилила .

2. Шашка  размером 10х5х2.5 см. массой   200 гр.. Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне  надпись черными буквами «Подрывная шашка. Сплав «Л».   200 граммов». Эта шашка состоит на 95 процентов из тротила  и 5 процентов ксилила.

Эти шашки в отличие от шашек французской смеси не имели промежуточного детонатора из прессованного тротила, поскольку чувствительность шашки сплава «Л» была аналогичная тротиловым шашкам. Цвет шашек из сплава «Л» несколько темнее, чем тротиловых. Температура плавления 74 градуса. Эти шашки незначительно слабее тротиловых.

Справка.

Ксилил. Правильное название «тринитроксилол». Исходным материалом изготовления является каменный уголь или нефть. Впервые  получен в 1860 году. Агрегатное состояние- кристаллы белого или слегка желтоватого цвета. Плотность 1.65 г/куб.см. Температура плавления 330 градусов. Плавится без разложения. В воде не растворяется, плохо растворяется в спирте и бензоле. Химически инертен и с металлами в реакцию не вступает. Температура вспышки 140-142 градуса.  По сравнению с тротилом более чувствителен к удару и менее чувствителен к детонации. Так, для детонации ксилила требуется не менее 0,62 гр. гремучей ртути, тогда как для прессованного тротила всего 0,38. Поэтому шашки из французской смеси требуют наличия в них промежуточного детонатора. Скорость детонации 6600 м/сек (тротил 6990). бризантность 10 мм. (тротил 13), фугасность 270 л.(тротил 285).
Одной из существенных проблем изготовления ксилила является удаление из него маслянистых примесей, которые нарушают его структуру и снижают его взрывные свойства. В период обеих мировых  войн, когда качество изготовления как корпусов снарядов, так и  ксилила резко снизилось, отмечались случаи, когда из снарядов, снаряженной французской смесью  после непродолжительного хранения вытекала маслянистая жидкость, получившая название «ксилиловое масло».

Динитронафталин. Продукт нитрования нафталина. Серо-желтый порошок с температурой плавления между 138 и 155 градусами. В воде не растворяется. Мало растворим в  спирте и эфире. Хорошо растворяется в ледяной уксусной кислоте, бензоле, ксилоле. Скорость детонации всего 1150 м/сек (тротил 6990), бризантность 4 мм. (тротил 13), фугасность 100 куб.см. (тротил 285). В чистом виде как взрывчатка не применяется. Входит в состав взрывчатых смесей, обычно используемых для снаряжения артснарядов или для подрывных работ. Основная цель применения — либо экономия дефицитных взрывчатых веществ, либо снижение их чувствительности.

Октябрь 2005 г.

Источники и литература

1.Г.Каст. Взрывчатые вещества и средства воспламенения. Государственное химико-техническое издательство. Москва, Ленинград. 1932г.
2.А.Г.Горст.Изготовление нитросоединений. Киев. 1940г.
3.Е.Ю.Орлова. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. Химия. Ленинград. 1973г.
4.М.Сухаревский. Взрывчатые вещества и взрывные работы.Том 1. Государственное техническое издательство. Москва. 1923г.
5.Л.Веннен, Э.Бюрло, А.Лекорше. Пороха и взрывчатые вещества. ОНТИ. Главная редакция химической литературы. Москва. 1936г.
6.Merkblatt uber russische Spreng- und Zünd- mittel, Minen und Zünder. Oberkommando des Heeres. Az.34 d16/4f AHA Pi.Abt. (Zn 5) Ia2 Nr.1/42. Berlin, 1.1.1942.
7.Руководство по подрывным работам. Военное издательство. Москва 1969г.
8.К.И.Иванов. Подрывное дело. Памятка бойцу. Воениздат НКО СССР.1942г.
9.П.Г.Радкевич, И.В.Волков. Подрывные средства. Военное издательство Наркомата обороны. Москва. 1941г.

—***—

 

©Веремеев Ю.Г.

Главная страница
-инженерные боеприпасы

Заметки на полях.

Французскую смесь и сплав «Л» в шестидесятых годах в училище уже не изучали, поскольку она как и пироксилин  к тому времени канула в историю.

А вот артиллерийских снарядов изготовления 41-45 годов, многие из которых были снаряжены французской смесью, на складах было тогда еще предостаточно. По моему, последние из них достреливали еще во вторую чеченскую войну. И любопытно, что шифр ВВ на них указывал, что снаряжены они тротилом (буква «Т»). 

Вниманию любителей выплавлять «тол» из снарядов, гранат и минометных мин!
Вы вполне можете однажды напороться на    мелинит, французскую смесь или сплав «Л» или на что-либо куда более худшее.  Имейте в виду, что мелинит очень ядовит и не плавится так легко, как тротил, а ксилил плавится при 330 градусах. Так что после выплавления тротила (если снаряд был снаряжен смесью тротила с чем либо еще) в снаряде может остаться взрывчатка. И ведь это не единственная гадость, которой могли снаряжаться снаряды времен Второй Мировой войны. Перечень существовавших тогда взрывчаток и их смесей   огромен, и далеко не все из них, спустя более чем полвека представляют из себя безобидные и безопасные вещества.

Прежде чем заняться сомнительным развлечением по выплавке «тола» из снаряда, подумайте — А ВАМ ЭТО НАДО???

Французская смесь и сплав «Л» (взрывчатые вещества)

Французская смесь представляет собой композитное взрывчатое вещество, состоящее из различных взрывчаток, смешанных в различных пропорциях и спрессованное в подрывные шашки тех же размеров и массы, что и тротиловые.

В состав французской смеси могут входить тротил, мелинит, ксилил, динитронафталин и аммиачная селитра.

Это ВВ использовалось Красной Армией в двадцатые-тридцатые годы XX века и в период Великой Отечественной войны в подрывном деле в качестве замены тротила и мелинита. Также французской смесью (50 процентов аммиачной селитры, 38 процентов тротила и 12 процентов ксилила) могли снаряжаться артиллерийские снаряды и ручные гранаты (82 процента аммиачная селитра и 18 процентов ксилил).

Эта мера была вынужденной поскольку советская промышленность тогда не могла производить тротил и мелинит в нужных количествах. После окончания войны производство французской смеси было прекращено и более не возобновлялось. Ксилил обладает значительно более слабыми взрывными свойствами чем тротил, поэтому его нецелесообразно использовать в чистом виде. Заряды из французской смеси на 30 процентов слабее таких же по размеру тротиловых зарядов.

Сплав»Л» тоже смесь из тротила и ксилила, но здесь 95 процентов тротила и 5 процентов ксилила.

На снабжении Красной Армии состояли в период Второй Мировой войны следующие шашки из французской смеси:

  1. Шашка 80/20 размером 10х5х5 см. массой 400 гр. В шашку вставлен промежуточный детонатор из прессованного тротила цилиндрической формы диаметром 2 см. и длиной 3.6 см. В промежуточном детонаторе высверлено гнездо для капсюля-детонатора диаметром 7 мм. и глубиной 3 см. Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне надпись черными буквами «Подрывная шашка французской смеси 80/20. c дополнительным детонатором. 400 граммов». Эта шашка состоит на 80 процентов из мелинита и 20 процентов динитронафталина.
  2. Шашка 80/20 размером 10х5х2.5 см. массой 200 гр. В шашку сбоку вставлен промежуточный детонатор. Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне надпись черными буквами «Подрывная шашка французской смеси 80/20. c дополнительным детонатором. 200 граммов». Эта шашка состоит на 80 процентов из мелинита и 20 процентов динитронафталина.
  3. Шашка 50/50 размером 10х5х5 см. массой 400 гр.В шашку вставлен промежуточный детонатор из прессованного тротила цилиндрической формы диаметром 2 см. и длиной 3.6 см. В промежуточном детонаторе высверлено гнездо для капсюля-детонатора диаметром 7 мм. и глубиной 3 см. Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне надпись черными буквами «Подрывная шашка французской смеси 50 процентов тротил 50 процентов ксилил. c дополнительным детонатором. 400 граммов». Эта шашка состоит на 50 процентов из тротила и 50 процентов ксилила.
  4. Шашка 50/50 размером 10х5х2.5 см. массой 200гр. В шашку вставлен промежуточный детонатор Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне надпись черными буквами «Подрывная шашка французской смеси 50 процентов тротил 50 процентов ксилил. c дополнительным детонатором. 200 граммов». Эта шашка состоит на 50 процентов из тротила и 50 процентов ксилила.
  5. Шашка 75/25 размером 10х5х5 см. массой 400 гр. В шашку вставлен промежуточный детонатор. Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне надпись черными буквами «Подрывная шашка французской смеси 70 процентов тротил 30 процентов ксилил. c дополнительным детонатором. 400 граммов». Эта шашка состоит на 75 процентов из тротила и 25 процентов ксилила.
  6. Шашка 75/25 размером 10х5х2.5 см. массой  200гр.В шашку вставлен промежуточный детонатор.  Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне надпись черными буквами «Подрывная шашка французской смеси 70 процентов тротил 30 процентов ксилил. c дополнительным детонатором. 200 граммов». Эта шашка состоит на 75 процентов из тротила и 25 процентов ксилила.
    Ингода встречаются аналогичные шашки, но с процентным содержанием 70 процентов тротила и 30 процентов ксилила.
  7. Шашка 50/38/12 размером 10х5х5 см. массой 400 гр. В шашку вставлен промежуточный детонатор. Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне надпись черными буквами «Подрывная шашка французской смеси 50 процентов ам.селитры 38 процентов тротил 12 процентов ксилил. c дополнительным детонатором. 400 граммов». Эта шашка состоит на 50 процентов из аммиачной селитры, 38 процентов тротила и 12 процентов ксилила.
  8. Шашка 50/38/12 размером 10х5х2.5 см. массой 200 гр.В шашку вставлен промежуточный детонатор. Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне надпись черными буквами «Подрывная шашка французской смеси 50 процентов ам.селитры 38 процентов тротил 12 процентов  ксилил. c дополнительным детонатором. 200 граммов». Эта шашка состоит на 50 процентов из аммиачной селитры, 38 процентов тротила и 12 процентов ксилила.

На снабжении Красной Армии состояли в период Второй Мировой войны следующие шашки из сплава «Л»:

  1. Шашка размером 10х5х5 см. массой 400 гр. Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне надпись черными буквами «Подрывная шашка Сплав Л. 400 граммов». Эта шашка состоит на 95 процентов из тротила и 5 процентов ксилила .
  2. Шашка размером 10х5х2.5 см. массой 200 гр. Шашка обертывается парафинированной бумагой красного цвета. На боковой стороне надпись черными буквами «Подрывная шашка. Сплав «Л». 200 граммов». Эта шашка состоит на 95 процентов из тротила и 5 процентов ксилила.

Эти шашки в отличие от шашек французской смеси не имели промежуточного детонатора из прессованного тротила, поскольку чувствительность шашки сплава «Л» была налогичная тротиловым шашкам. Цвет шашек из сплава «Л» несколько темнее, чем тротиловых. Температура плавления 74 градуса. Эти шашки незначительно слабее тротиловых

Ксилил. Правильное название «тринитроксилол». Исходным материалом изготовления является каменный уголь или нефть. Впервые получен в 1860 году. Агрегатное состояние- кристаллы белого или слегка желтоватого цвета. Плотность 1.65 г/куб.см. Температура плавления 330 градусов. Плавится без разложения. В воде не растворяется, плохо растворяется в спирте и бензоле. Химически инертен и с металлами в реакцию не вступает. Температура вспышки 140-142 градуса. По сравнению с тротилом более чувствителен к удару и менее чувствителен к детонации. Так, для детонации ксилила требуется не менее 0. 62 гр. гремучей ртути, тогда как для прессованного тротила всего 0.38. Поэтому шашки из французской смеси требуют наличия в них промежуточного детонатора. Скорость детонации 6600 м/сек (тротил 6990). бризантность 10 мм. (тротил 13), фугасность 270 л.(тротил 285).

Одной из существенных проблем изготовления ксилила является удаление из него маслянистых примесей, которые нарушают его структуру и снижают его взрывные свойства. В период обеих мировых войн, когда качество изготовления как корпусов снарядов, так и ксилила резко снизилось, отмечались случаи, когда из снарядов, снаряженной французской смесью после непродолжительного хранения вытекала масялянистая жидкость, получившая название «ксилиловое масло».

Динитронафталин. Продукт нитрования нафталина. Серо-желтый порошок с температурой плавления между 138 и 155 градусами. В воде не растворяется. Малорастворим в спирте и эфире. Хорошо растворяется в ледяной уксусной кислоте, бензоле, ксилоле. Скорость детонации всего 1150 м/сек (тротил 6990), бризантность 4 мм. (тротил 13), фугасность 100 куб.см. (тротил 285). В чистом виде как взрывчатка не применяется. Входит в состав взрывчатых смесей, обычно используемых для снаряжения артснарядов или для подрывных работ. Основная цель применения либо экономия дефицитных взрывчатых веществ, либо снижение их чувствительности.

Заметки на полях. В свое время автора, тогда молодого лейтенанта, в тупик ставили строки из артиллерийских учебников: «Снаряды, имеющие течь тротилового масла к стрельбе не допускаются. Они с особыми мерами предосторожности передаются для уничтожения.».

Изучив в курсе подрывного дела химию и технологию изготовления тротила, автор точно знал, что ни о каком масле в тротиле речи идти не может. Его там нет и образоваться не из чего. Но с другой стороны налицо официальный документ, утверждающий, что такое масло существует!

Все прояснилось, когда рутинные саперные будни столкнули с взрывоопасными остатками былой войны. Тогда то лейтенант и увидел обычные подрывные шашки со странной надписью «Французская смесь».

Французскую смесь в шестидесятых годах в училище уже не изучали, поскольку она как и пироксилин  к тому времени канула в историю.

А вот артиллерийских снарядов изготовления 41-45 годов, многие из которых были снаряжены французской смесью, на складах было тогда еще предостаточно. По моему, последние из них достреливали еще во вторую чеченскую войну. И любопытно, что шифр ВВ на них указывал, что снаряжены они тротилом (буква «Т»).

Так что ксилиловое масло из таких снарядов вполне могло вытекать. Само по себе оно опасности не представляло, но его течь указывала на негреметичность снарядов (микротрещины стенок, неплотности соединений). А такой снаряд в момент выстрела, когда он подвергается воздействию огромного давления и температуры пороховых газов, непредсказуем. Может произойти его разрушение в канале ствола или сразу после вылета. Это чревато как выходом из строя орудия, так и ранениями, гибелью орудийного расчета.

Ну а как и когда в артиллерийских книжках ксилиловое масло трансформировалось в тротиловое, про то автору неведомо.

Вниманию любителей выплавлять «тол» из снарядов, гранат и минометных мин! Вы вполне можете однажды напороться на французскую смесь или сплав «Л» или на что либо куда более худшее. Имейте в виду, что мелинит очень ядовит и не плавится так легко, как тротил, а ксилил плавится при 330 градусах. Так что после выплавления тротила в снаряде может остаться взрывчатка. И ведь это не единственная гадость, которой могли снаряжаться снаряды времен Второй Мировой войны. Перечень существовавших тогда взрывчаток и их смесей огромен, и далеко не все из них, спустя более чем полвека представляют из себя безобидные и безопасные вещества.

Прежде чем заняться сомнительным развлечением по выплавке «тола» из снаряда, подумайте — А ВАМ ЭТО НАДО!

Веремеев Ю.Г.
Сапер

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

%PDF-1.4 % 1 0 объект >поток 2016-08-09T14:29:16-04:00pdftk 1.44 — www.pdftk.com2022-01-29T14:25:48-08:002022-01-29T14:25:48-08:00iText 4.2.0 от 1T3XTapplication/ pdfuuid: db55f395-f6a0-47b1-9b8d-0c9d25a383cduuid: 0ee4dbd3-7471-48e8-881b-c1aeb2584ac1uuid: db55f395-f6a0-47b1-9b8d-0c9d25a383cd

  • savedxmp.iid: 6AE62617DBB5E6118EB9969C221E23D92016-11-29T07: 55: 27 + 05: 30Adobe мост CS6 (Windows)/метаданные
  • Н. А. Суворова
  • В. Т. Гамильтон
  • Д.М. Ошвальд
  • Ф. Ф. Балакирев
  • Л. Б. Смиловиц
  • Б. Ф. Хенсон
  • конечный поток эндообъект 2 0 объект > эндообъект 3 0 объект >поток xXK6ϯ»Ro0;[Sb{/)Qlkv7}$+[«i(Cw- O{Jwh54#lQ!1ƌzﯘU^~APZmS4hU’;c̉3][email protected]~t lRI~$ٻ6=L7

    Тринитротолуол — New World Encyclopedia

    Тринитротолуол
    Общие
    Имя Тринитротолуол
    Другие названия 2-Метил-1,3,5-тринитробензол
    2,4,6-Тринитротолуол
    ТНТ
    Тротил
    Эмпирическая формула C 7 H 5 N 3 O 6
    Номер CAS 118-96-7
    ПабХим 8376
    Краткое описание Бледные, желтые, игольчатые кристаллы
    Характеристики
    Молярная масса 227. 131 г/моль
    Фаза Твердый
    Чувствительность к ударам Нечувствительный
    Чувствительность к трению Нечувствительный
    Плотность 1,654 г/см³
    Взрывная скорость 6900 м/с
    RE фактор 1,00
    Точка плавления 80,35 °С
    Температура кипения 295 °С (Разложение)
    Давление паров 5.7 Па (81 °С)
    Растворимость
    • Колодец в эфире, ацетоне, бензоле
    • Плохо в воде
    Справочные материалы по технике безопасности
    NFPA 704

    4

    3

    4

     

    Отчеты R/S

    Р: 2-23/24/25-33-51/53
    С: 35-45-61

    ТНВ 0. 1 мг/м³
    Если не указано иное, данные приведены для материалов
    в их стандартном состоянии (при 25 °C, 100 кПа)

    Тринитротолуол или TNT (химическая формула C 7 H 5 N 3 O 6 взрывчатое вещество часто использовалось в военных действиях. Очищенный материал представляет собой желтое кристаллическое вещество и очень токсичен. Его официальное название 2-метил-1,3,5-тринитробензол в соответствии с номенклатурой Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC).Впервые синтезированный Джозефом Вильбрандом в 1863 году, его крупномасштабное производство началось в Германии в 1891 году. Взрывная мощность тротила считается стандартной мерой прочности бомб и других взрывчатых веществ (см. Эквивалент тротила ниже).

    История

    TNT был впервые изготовлен в 1863 году немецким химиком Йозефом Вильбрандом, но его потенциал в качестве взрывчатого вещества не был признан в течение нескольких лет, главным образом потому, что его было так трудно взорвать и он был менее мощным, чем другие взрывчатые вещества. Например, в 1910 году он был освобожден от действия Закона Великобритании о взрывчатых веществах 1875 года, то есть фактически не считался взрывчатым веществом для целей производства и хранения.Однако одним из его преимуществ является его способность безопасно плавиться с использованием пара или горячей воды, что позволяет заливать его в расплавленном виде в гильзы. (Вот как вьетнамские истребители делали свои мины из американских снарядов во время войны во Вьетнаме.)

    Немецкие вооруженные силы приняли его на вооружение в качестве снаряжения для артиллерийских снарядов в 1902 году. Во время Первой мировой войны германский флот имел особое преимущество, заключавшееся в том, что он мог взорвать свои бронебойные снаряды, снаряженные тротилом, после того, как они пробили броню британской столицы. корабли.Напротив, британские снаряды, наполненные лиддитом, имели тенденцию взрываться, как только попадали в немецкую броню, поэтому большая часть их энергии расходовалась за пределами корабля. Британцы постепенно начали использовать его в качестве замены лиддиту в 1907 году.

    Из-за ненасытного спроса на взрывчатые вещества во время Второй мировой войны тротил часто смешивали с 40-80-процентной аммиачной селитрой, получая взрывчатое вещество под названием аматол . Хотя аматол был почти таким же мощным, как тротил (и намного дешевле), он имел небольшой недостаток, заключающийся в том, что он гигроскопичен (склонен к поглощению влаги из воздуха).Другой вариант под названием minol , состоящий из аматол, смешанного примерно с 20 процентами алюминиевой пудры, использовался британцами в минах и глубинных бомбах. Хотя блоки чистого тротила доступны в различных размерах (например, 250 г, 500 г и 1 кг), он чаще встречается во взрывчатых смесях, которые содержат переменный процент тротила плюс другие ингредиенты, такие как торпекс, тритональ, пентолит, и состав Б.

    Синтез

    Тринитротолуол синтезируется поэтапно.Сначала толуол нитруют смесью серной и азотной кислот. Даже относительно низкоконцентрированные смеси кислот способны присоединять одну или две нитрогруппы (NO 2 ) к толуольному кольцу с образованием моно- и динитротолуола. Нитрогруппы резко снижают реакционную способность толуола (поскольку они являются «электроноакцепторными» группами).

    На следующем этапе моно- и динитротолуол полностью нитруют смесью азотной кислоты и олеума (серная кислота с растворенным до 60% триоксидом серы (SO 3 )).Эта смесь гораздо более реакционноспособна и способна ввести в кольцо последнюю (третью) нитрогруппу. Отработанная кислота из этого процесса используется на первой стадии реакции в промышленном синтезе.

    Характеристики

    Тринитротолуол представляет собой бледно-желтые игольчатые кристаллы, которые можно перегонять в вакууме. Трудно растворить тротил в воде; он лучше растворим в эфире, ацетоне, бензоле и пиридине. Благодаря низкой температуре плавления 80,35 ° C тротил можно расплавить в паре и залить в контейнеры. ТНТ ядовит, и контакт с кожей может вызвать аллергические реакции, в результате чего кожа приобретет ярко-желтый-оранжевый цвет.

    • Растворимость в воде: 130 мг/л при 20 °C
    • Давление пара при 20 °C: от 150 до 600 Па
    • Скорость детонации: 6700-7000 м/с 6900 м/с (плотность: 1,6 г/см³)
    • Тест свинцового блока: 300 мл/10 г
    • Чувствительность к удару: 15 ньютон-метров (Н•м) (1,5 килофунтов (кп)•метров (м))
    • Чувствительность к трению: до 353 Н (36 кПа) нет реакции

    Токсичность

    Некоторые военные полигоны заражены тротилом.Сточные воды от программ по производству боеприпасов (включая загрязненные поверхностные и грунтовые воды) могут быть окрашены в розовый цвет в результате загрязнения тротилом и гексогеном. Такое загрязнение, называемое розовой водой, может быть трудным и дорогостоящим для устранения.

    Тротил довольно токсичен. Он также может впитываться через кожу и вызывать раздражение и ярко-желтое окрашивание. Во время Первой мировой войны рабочие-оружейники, работавшие с этим химическим веществом, обнаружили, что их кожа стала ярко-желтой. Это привело к прозвищу «девушки-канареечки» или просто «канарейки» для описания этих рабочих.TNT также в конечном итоге заставил бы рыжие волосы стать зелеными. Проведенное британским правительством в 1916 году расследование работниц Королевского арсенала в Вулвиче показало, что 37 процентов из них страдали от сильных болей из-за потери аппетита, тошноты и запоров; 25 процентов страдали дерматитом; и 34 процента испытали изменения в менструации. До того, как были введены респираторы и защитная смазка, наносимая на кожу, от болезни умерло около 100 рабочих.

    Люди, подвергшиеся воздействию тринитротолуола в течение длительного периода времени, склонны к анемии и нарушениям функции печени.Влияние на кровь и печень, увеличение селезенки и другие вредные воздействия на иммунную систему также были обнаружены у животных, которые проглатывали или вдыхали тринитротолуол. Имеются данные о том, что ТНТ отрицательно влияет на мужскую фертильность, и ТНТ внесен в список возможных канцерогенов для человека. При употреблении тротила моча становится черной.

    Тротиловый эквивалент

    ТНТ-эквивалент — это единица энергии, обычно используемая для количественного определения больших объемов энергии. Одна тонна тротила выделяет при взрыве 4,184×10 9 джоулей, поэтому одна килотонна тротила равна 4.184×10 12 джоулей, а одна мегатонна тротила равна 4,184×10 15 джоулей.

    Мегатонна — это большое количество энергии. Первая атомная бомба, сброшенная на Хиросиму 6 августа 1945 г., взорвалась с энергией около 20 килотонн в тротиловом эквиваленте (~8,4×10 13 джоулей).

    Текущие ядерные боеголовки в российских и американских арсеналах имеют мощность от 100 кт до 20 Мт в тротиловом эквиваленте. Самая большая из когда-либо сброшенных бомб, «Царь-бомба», имела мощность около 50 Мт.

    Эквивалент около одной Мт, взорванный на земле или немного над землей, образует кратер размером около 0. 3 мили (0,5 км) в диаметре и выравнивает практически все в радиусе нескольких миль или километров.

    См. также

    Ссылки

    Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

    • Ахаван, Дж. 2004. Химия взрывчатых веществ , 2-е издание. Кембридж, Великобритания: Королевское химическое общество. ISBN 0854046402
    • Купер, Пол В. и Стэнли Р. Куровски. 1996. Введение в технологию взрывчатых веществ . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Wiley-VCH.ISBN 047118635X
    • Купер, Пол В. 1996. Производство взрывчатых веществ . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Wiley-VCH. ISBN 0471186368
    • Мейер, Рудольф, Йозеф Колер и Аксель Хомбург. 2002. Взрывчатые вещества , 5-е исправленное издание. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Wiley-VCH. ISBN 3527302670

    Кредиты

    New World Encyclopedia авторов и редакторов переписали и дополнили статью Wikipedia в соответствии со стандартами энциклопедии Нового Света . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

    История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

    Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

    Многообещающая альтернатива тротилу 3,3′-би(1,2,4-оксадиазол)-5,5′-диилбис(метилен)динитрат (ВОМ): термическое поведение и эвтектические характеристики

    ТНТ, СМАЧИВАЕМЫЙ НЕ МЕНЕЕ 30% ВОДЫ | Камео Химикалс

    Химический паспорт

    Химические идентификаторы | Опасности | Рекомендации по ответу | Физические свойства | Нормативная информация | Альтернативные химические названия

    Химические идентификаторы

    То Поля химического идентификатора включают общие идентификационные номера, алмаз NFPA У. S. Знаки опасности Департамента транспорта и общее описание хим. Информация в CAMEO Chemicals поступает из множества источники данных.

    NFPA 704

    данные недоступны

    Общее описание

    Суспензия желтого нерастворимого в воде кристаллического вещества. Может гореть, хотя и трудно воспламеняется. Когда вода отгоняется или испаряется, остаток легко воспламеняется, бурно горит и очень взрывоопасен.При сгорании образует токсичные оксиды азота. Может взорваться при воздействии сильного тепла. Первичную опасность представляет взрывная волна, а не летящие снаряды или осколки.

    Опасности

    Предупреждения о реактивности

    Реакции воздуха и воды

    Нет быстрой реакции с воздухом. Нет быстрой реакции с водой.

    Пожарная опасность

    Выдержка из ERG Guide 113 [легковоспламеняющиеся твердые вещества – токсичные (влажные/десенсибилизированные взрывчатые вещества)]:

    легковоспламеняющийся/горючий материал. Может воспламениться от тепла, искр или пламени. ВЫСУШЕННЫЙ материал может взорваться при воздействии тепла, пламени, трения или удара; обращайтесь с ним как со взрывчатым веществом, см. Руководство ERG 112. Держите материал во влажном состоянии или обращайтесь с ним как со взрывчатым веществом, см. Руководство ERG 112. Слив в канализацию может создать опасность пожара или взрыва. (ЭРГ, 2016)

    Опасность для здоровья

    Выдержка из ERG Guide 113 [легковоспламеняющиеся твердые вещества – токсичные (влажные/десенсибилизированные взрывчатые вещества)]:

    Некоторые токсичны и могут быть смертельными при вдыхании, проглатывании или всасывании через кожу.Контакт может вызвать ожоги кожи и глаз. При пожаре могут выделяться раздражающие, коррозионные и/или токсичные газы. Сток от противопожарной или разбавляющей воды может вызвать загрязнение. (ЭРГ, 2016)

    Профиль реактивности

    ТРИНИТРОТОЛУОЛ может начать бурную реакцию, которая завершается детонацией, если его смешать с восстановителями, включая гидриды, сульфиды и нитриды. Может взорваться в присутствии основания, такого как гидроксид натрия или гидроксид калия, даже в присутствии воды или органических растворителей.

    Принадлежит к следующей реакционной группе (группам)

    Потенциально несовместимые абсорбенты

    Будьте осторожны: жидкости с этой классификацией реактивной группы были Известно, что он реагирует с абсорбенты перечислено ниже. Больше информации о абсорбентах, в том числе о ситуациях, на которые следует обратить внимание…

    • Абсорбенты на основе целлюлозы
    • Вспененные полимерные абсорбенты

    Рекомендации по ответу

    То Поля рекомендации ответа включают в себя расстояния изоляции и эвакуации, а также рекомендации по пожаротушение, пожарное реагирование, защитная одежда и первая помощь.То информация в CAMEO Chemicals поступает из различных источники данных.

    Изоляция и эвакуация

    Выдержка из Руководства ERG 113 [Горючие твердые вещества – токсичные (влажные/десенсибилизированные взрывчатые вещества)]:

    Немедленно изолируйте место разлива или утечки на расстоянии не менее 100 метров (330 футов) во всех направлениях.

    БОЛЬШОЙ РАЗЛИВ: Рассмотрите начальную эвакуацию на 500 метров (1/3 мили) во всех направлениях.

    ПОЖАР: Если цистерна, железнодорожная цистерна или автоцистерна вовлечены в пожар, ИЗОЛИРОВАТЬ на расстоянии 800 метров (1/2 мили) во всех направлениях; также рассмотрите первоначальную эвакуацию на 800 метров (1/2 мили) во всех направлениях.(ЭРГ, 2016)

    Пожаротушение

    Выдержка из Руководства ERG 113 [Горючие твердые вещества – токсичные (влажные/десенсибилизированные взрывчатые вещества)]:

    ПОЖАР ГРУЗА: НЕ тушить огонь, когда огонь достигает груза! Груз может ВЗОРВАТЬСЯ! Остановите все движение и очистите территорию как минимум на 1600 метров (1 милю) во всех направлениях и дайте гореть. Не перемещайте груз или транспортное средство, если груз подвергся воздействию тепла.

    ПОЖАР ПОКРЫТИЯ ИЛИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА: Используйте много воды — ЗАТОПИТЕ! Если вода недоступна, используйте CO2, сухой химикат или грязь.Если возможно и БЕЗ РИСКА, используйте автономные держатели шлангов или мониторные форсунки с максимального расстояния, чтобы предотвратить распространение огня на грузовой отсек. Обратите особое внимание на возгорание шин, так как может произойти повторное возгорание. Будьте на безопасном расстоянии с огнетушителем, готовым к возможному повторному возгоранию. (ЭРГ, 2016)

    Непожарный ответ

    Выдержка из Руководства ERG 113 [Горючие твердые вещества – токсичные (влажные/десенсибилизированные взрывчатые вещества)]:

    УСТРАНИТЕ все источники воспламенения (не курите, факелы, искры или пламя в непосредственной близости).Все оборудование, используемое при работе с продуктом, должно быть заземлено. Не прикасайтесь к рассыпанному материалу и не ходите по нему.

    МАЛЕНЬКИЙ РАЗЛИВ: Промойте участок затопляемым количеством воды.

    БОЛЬШОЙ РАЗЛИВ: Смочить водой и перегородить для последующей утилизации. ПОДДЕРЖИВАЙТЕ «СМОЧЕННЫЙ» ПРОДУКТ ВО ВЛАЖНОМ МЕДЛЕННОМ ДОБАВЛЕНИИ ЗАЛИВАЮЩЕГО КОЛИЧЕСТВА ВОДЫ. (ЭРГ, 2016)

    Защитная одежда

    Кожа: Носите соответствующую защитную одежду для предотвращения контакта с кожей.

    Глаза: Наденьте соответствующую защиту для глаз, чтобы предотвратить попадание в глаза.

    Мытье кожи: Рабочий должен немедленно вымыть кожу, если она загрязняется. Рабочий должен мыться ежедневно в конце каждой рабочей смены.

    Снять: Намокшую или сильно загрязненную рабочую одежду следует снять и заменить.

    Смена: Рабочие, чья одежда могла быть заражена, должны переодеться в незагрязненную одежду, прежде чем покинуть рабочее помещение. (НИОСХ, 2016 г.)

    Ткани для костюмов DuPont Tychem®

    Нет доступной информации.

    Первая помощь

    Глаза: Если это химическое вещество попало в глаза, немедленно промойте глаза большим количеством воды, время от времени приподнимая нижние и верхние веки. Немедленно обратитесь за медицинской помощью. При работе с этим химическим веществом нельзя носить контактные линзы.

    Кожа: Если это химическое вещество попало на кожу, немедленно промойте загрязненную кожу водой с мылом. Если это химическое вещество проникло через одежду, немедленно снимите одежду и промойте кожу водой с мылом. Немедленно обратитесь за медицинской помощью.

    Дыхание: Если человек вдыхает большое количество этого химического вещества, немедленно выведите пострадавшего на свежий воздух. Если дыхание остановлено, выполните реанимацию рот в рот. Держите пострадавшего в тепле и в покое. Как можно скорее обратитесь за медицинской помощью.

    Проглатывание: Если это химическое вещество было проглочено, немедленно обратитесь за медицинской помощью. (НИОСХ, 2016 г.)

    Физические свойства

    Химическая формула:

    Точка возгорания: (Взрывается) (НИОСХ, 2016 г.)

    Нижний предел взрываемости (НПВ): данные недоступны

    Верхний предел взрываемости (ВПВ): данные недоступны

    Температура самовоспламенения: данные недоступны

    Температура плавления: 176°F (НИОСХ, 2016 г.)

    Давление газа: 0.0002 мм рт.ст. (НИОСХ, 2016 г. )

    Плотность пара (относительно воздуха): данные недоступны

    Удельный вес: 1,65 (НИОСХ, 2016 г.)

    Точка кипения: 464°F при 760 мм рт.ст. (Взрывается) (НИОСХ, 2016 г.)

    Молекулярная масса: 227,1 (НИОСХ, 2016 г.)

    Растворимость воды: 0,01 % при 77 ° F (НИОСХ, 2016 г.)

    Ионизационный потенциал: 10,59 эВ (НИОСХ, 2016 г.)

    ИДЛХ: 500 мг/м3 (НИОСХ, 2016 г.)

    AEGL (рекомендательные уровни острого воздействия)

    Информация об AEGL отсутствует.

    ERPG (Руководство по планированию реагирования на чрезвычайные ситуации)

    Информация о ERPG отсутствует.

    PAC (критерии защитных действий)

    Химическая ПАК-1 ПАК-2 ПАК-3
    Тринитротолуол, 2,4,6- (118-96-7) 0,3 мг/м3 17 мг/м3 1000 мг/м3

    (Министерство энергетики, 2016 г. )

    Нормативная информация

    То Поля нормативной информации включить информацию из У.S. Раздел III Агентства по охране окружающей среды Сводный список списки, Химический завод Министерства внутренней безопасности США антитеррористические стандарты, и Управление по охране труда и здоровья США Перечень стандартов по управлению безопасностью технологического процесса при работе с особо опасными химическими веществами (подробнее об этих источники данных).

    Сводный перечень списков EPA

    Отсутствует нормативная информация.

    Антитеррористические стандарты DHS Chemical Facility (CFATS)

    ВЫПУСК КРАЖА САБОТАЖ
    Исследуемое химическое вещество Номер CAS Минимальная концентрация STQ Безопасность
    Выпуск
    Минимальная концентрация STQ Безопасность
    Выпуск
    Минимальная концентрация STQ Безопасность
    Выпуск
    ТНТ; [Тринитротолуол] 118-96-7 АКГ 5000 фунтов взрывчатое вещество АКГ 400 фунтов EXP/IEDP

    (МДИ, 2007 г. )

    Список стандартов управления безопасностью процессов (PSM) OSHA

    Отсутствует нормативная информация.

    Альтернативные химические названия

    В этом разделе представлен список альтернативных названий этого химического вещества, включая торговые названия и синонимы.

    • ТНТ, СМАЧИВАЕМЫЙ НЕ МЕНЕЕ 30% ВОДЫ
    • ТРИНИТРОТОЛУОЛ, УВЛАЖНЕННЫЙ НЕ МЕНЕЕ 30% ВОДЫ
    • ТРИНИТРОТОЛУОЛ [ВЛАЖНЫЙ, С ВОДОЙ >= 10%]

    Новый композитный бустерный состав, отлитый из расплава, на основе DNTF/TNT/GAP-ETPE/Nano-HMX

    бис(3-нитрофуразан-4-ил)фуроксан (DNTF)/2,4,6-тринитротолуол (TNT)/глицидилазидный полимер-энергетический термопластичный эластомер (GAP-ETPE)/нано-1,3,5,7-тетранитро -1,3,5,7-тетраазациклооктан (октоген)/аристовакс.Кроме того, были измерены и проанализированы чувствительность к удару, испытание на небольшой зазор, реологические свойства, надежность распространения и скорость детонации. Результаты показывают, что когда массовое соотношение DNTF/TNT/GAP-ETPE/nano-HMX/Aristowax составляет 34,2/22,8/2/40/1, это не только указывает на превосходные реологические свойства, но и имеет блестящие показатели безопасности. . Кроме того, он может успешно распространять волны детонации в канавке размером 0,7 мм × 0,7 мм. Когда плотность заряда в канавке равна 1.70 г·см −3 , скорость его детонации может достигать 7890 м·с −1 .

    1. Введение

    С развитием технологии инициирования микроэлектромеханической системы (МЭМС) системы боеприпасов все чаще становились миниатюрными, сложными и интеллектуальными. Это требует, чтобы бустерные взрывчатые вещества обладали малым критическим диаметром детонации, чтобы обеспечить взрывную надежность в канале малых размеров [1, 2]. Обычно метод прессования применялся для заряда традиционных бустерных взрывчатых веществ, таких как PBXN-5 [3], LX-14 [4] и LX-19 [5].Однако этот метод не применяется в сложном и маленьком канале. В настоящее время для зарядки микроканала используется процесс микроинъекции. По технологии литья под давлением неньютоновская жидкость АТС взрывчатых суспензий на основе тетранитрата пентаэритрита (ТЭН), 1,3,5-тринитропергидро-1,3,5-триазина (гексоген), 1,3,5,7-тетранитро-1 В канал неправильной формы выдавливали ,3,5,7-тетраазациклооктан (октоген) или гексанитро-2,4,6,8,10,12-гексаазаизовюрцитан (CL-20) [6–9]. Хотя в рецептурах были достигнуты определенные успехи, предстоит проделать большую работу для достижения высокой энергии и безопасности.

    Текучая характеристика расплавленного взрывчатого вещества предлагает прикладную возможность для комплекса и микроканала. Тем не менее, традиционный литой носитель TNT из расплава не может использоваться отдельно в микроканале из-за его ограничений по энергии, чувствительности и критического диаметра детонации. Для повышения энергии расплавленного взрывчатого вещества в тротил был добавлен 3,4-бис(3-нитрофуразан-4-ил)фуроксан (DNTF), который обладал высокой энергией, низкой температурой плавления и малым критическим диаметром детонации. НИИ современной химии [10].Энергетический связующий глицидилазидный полимер (ГАП) обладает высокой теплотой образования, высокой скоростью горения, малой сигнатурой и низкой чувствительностью к удару. В качестве связующего он может соответствовать требованиям высокой энергии и быть нечувствительным к пороху и боеприпасам. Компания Ampleman подготовила энергетический термопластичный эластомер (ETPE) на основе GAP. GAP-ETPE растворяли в композиции B, чтобы получить взрывчатое вещество, отлитое из расплава, более нечувствительное к зелени, с превосходными механическими свойствами. Кроме того, GAP-ETPE может эффективно контролировать экссудацию ТНТ [11].Кроме того, хорошо известно, что гранулы нано-октогена более предпочтительны по сравнению с крупными частицами с точки зрения конструктивной рецептуры с низким критическим диаметром детонации [2] и механической чувствительностью [12]. Здесь, используя преимущества выдающихся характеристик DNTF, TNT, GAP-ETPE и nano-HMX, на их основе была приготовлена ​​новая рецептура литья из расплава композитного бустера. Кроме того, были подробно исследованы чувствительность к удару, испытание на небольшой зазор, реологические свойства, надежность распространения и скорость детонации усилителя.

    2. Материалы и методы
    2.1. Материалы

    DNTF и TNT были приобретены у Gansu Yinguang Chemical Industry Co. Ltd., Китай; гранулы нано-октогена (80–130 нм) были предоставлены Северным университетом Китая [12]; GAP с гидроксильным числом 30,41 мг КОН·г -1 получен от Luzhou North Chemical Industry Co. Ltd., Китай; 1,4-бутандиол (BDO) производится на китайском заводе реагентов Tianjin Beichen Founder Reagent Factory, Analytical Reagent; дифенилметандиизоцианат (МДИ) производится компанией Yantai Wanhua Polyurethan Co.Ltd. Китая, Аналитический реагент; Aristowax производится китайской компанией Shanghai Chuangzhen Chemical Co. Ltd.; N,N-диметилформамид (DMF) производится на химическом заводе Tianjin Tianda в Китае.

    2.2. Синтез ГАП-ЭТПЭ

    Сначала ГАП помещали в вакуумный сушильный шкаф (-0,08 МПа), а затем сушили при 100°С. Во-вторых, ГАП (10,00 г) и подогретый МДИ (2,02 г) помещали в трехгорлую круглодонную колбу объемом 100 мл. Вместе они реагировали при 60°С при перемешивании. Через 2 часа в смесь вводили подогретый БДО (0,48 г).В-третьих, ДМФА использовали для растворения продукта в течение следующих 2 часов. Наконец, раствор помещали в вакуумную печь (-0,08 МПа) при 90°C на 7 дней, после чего получали связующее GAP-ETPE.

    2.3. ИК-Фурье-характеристика GAP-ETPE

    Для характеристики GAP-ETPE использовали спектрометр PerkinElmer Spectrum 100 FT-IR, изготовленный компанией PerkinElmer в США. Образец был проведен в таблетке KBr с помощью детектора MCT на расстоянии 5 м с использованием источника света суперконтинуума среднего ИК-диапазона.Он был измерен в диапазоне волновых чисел 4000–400 см −1 с разрешением 4 см −1 .

    2.4. Приготовление расплавных составов ВВ

    В качестве расплавного носителя выбраны ДНТФ/ТНТ, массовое соотношение которых составляет 60/40 [13]. Гранулы нано-октогена были добавлены в качестве высокоэнергетического твердого взрывчатого вещества. В качестве связующего и десенсибилизатора рассматривались GAP-ETPE и Aristowax соответственно. Литые взрывчатые вещества из расплава были приготовлены в соответствии с рецептурами, приведенными в таблице 1.

    1 1

    Образцы Содержание (%)
    DNTF ТНТ GAP-ETPE Нано-HMX Aristowax

    1 28.2 18.8 18.8 2 50 1
    2
    2 2 22.8 2 40 40 1
    3 40. 2 26,8 2 30
    4 46,2 30,8 2 20

    2.
    5. Испытание на чувствительность к удару

    Для проведения испытания на чувствительность к удару в соответствии со стандартным методом 601.3 GJB 772A-97 [14] использовали падающий молот ERL типа 12. Условия испытаний состояли из веса капли   кг, массы образца   мг и относительной влажности 50%.Критическая высота падения 50% вероятности взрыва (H 50 ) использовалась для представления результатов испытаний. Чем выше H 50 , тем ниже чувствительность к удару.

    2.6. Испытание на небольшой зазор

    Испытание на зазор в малом масштабе проводилось в соответствии с методом испытаний на безопасность бустерного взрывчатого вещества GJB-2178.1A [15]. Тестовая сборка показана на рис. 1. Прежде всего, ударная волна генерировалась взрывом штатной донорной взрывчатки. Затем ударная волна гасилась зазором карты.Наконец, на исследуемый образец воздействовала затухающая ударная волна. Испытание повторяли 20 раз. Результаты выражали вероятностью взрыва ().


    2.
    7. Испытание на реологические свойства

    Реометр R/S Plus, который был изготовлен компанией Brookfield Ltd., США, использовали для испытания реологических свойств композиций, отлитых из расплава, с помощью измерительного устройства с постоянным вращением. Условия испытаний: температура 80°С; скорость сдвига, 2 с −1 ; точки измерения, 60; время тестирования, 60 с.

    2.8. Испытание на надежность распространения

    Бустерная взрывчатка вводилась в канавки размером 0,7 мм × 0,7 мм. Испытание на надежность детонации проводилось для заряда по рисунку 2.


    2.9. Испытание на скорость детонации

    Скорость детонации в бустерном взрывчатом веществе была измерена методом зондирования. Зонд датчика устанавливали на поверхность зарядной канавки, а расстояние контрольных точек контролировали штангенциркулем.Время распространения детонации измеряли осциллографом.

    3. Результаты и обсуждение
    3.1. ИК-Фурье-спектр GAP-ETPE

    Спектр ИК-Фурье GAP-ETPE показан на рис. 3. На ИК-Фурье-изображении характерные полосы примерно при 3338, 1702 и 1216  см уретановой группы -NHCOO- из-за валентных колебаний NH, валентных колебаний C=O и асимметричных валентных колебаний COC. Кроме того, полоса около 2099 см -1 , которая представляет собой пик поглощения -N 3 , указывает на то, что GAP-ETPE обладает энергетическими характеристиками.


    3.2. Составы Оценка скорости детонации

    Скорости детонации образцов оценивали с помощью компьютерной программы EXPLO5 v6.01 [16]. Результаты представлены в Таблице 2. Плотность этих четырех составов для литья из расплава составляет более 1,8  г·см -3 . Скорости их детонации превышают 8000 м·с −1 . С точки зрения выхода энергии эти четыре рецептуры литья из расплава могут служить высокоэнергетическими ускорителями.


    4

    Образцы Скорость детонации (M⋅s

    5 -1 )
    DNTF 1. 937 9502
    TNT 1,654 7241
    HMX 1,905 9234
    ETPE 1,293 6645
    Aristowax 1,090 6451
    1 1 1.830 8647
    2 8562 8562
    3 3 84813 8485
    4 1.804 8409

    3.3. Испытание на чувствительность к удару и малый зазор

    При механическом ударе и воздействии ударных волн большая часть механической энергии взрывчатого вещества переходит в первую очередь в тепловую энергию. Из-за асимметрии механического воздействия и ударных волн тепловая энергия не действует на все ВВ, а лишь концентрируется на локальном уровне и образует горячие точки. Взрывчатое вещество в горячей точке в первую очередь подвергается термическому разложению и одновременно выделяет тепло, что вызывает ускорение скорости разложения взрывчатого вещества.Если количество горячих точек, образованных во взрывчатом веществе, достаточно и размер достаточно велик, после того, как температура горячих точек повысится до точки разрыва, взрывчатое вещество будет стимулироваться в этих точках и произойдет взрыв. Наконец, это вызывает взрыв частичного или даже всего взрывчатого вещества. Чувствительность к удару и результаты испытания образцов с малым зазором показаны в таблице 3. Из таблицы 3 видно, что чувствительность состава к удару уменьшается по мере увеличения содержания нано-октогена и уменьшения содержания DNTF.Это связано с тем, что ударная чувствительность нано-октогена ниже, чем у DNTF. Среди них состав 4 не прошел тест бустерного теста на зазор в малом масштабе. В результате составы 1, 2 и 3 могут быть выбраны в качестве бустеров с точки зрения чувствительности.

    4

    4
    4
    Образцы Чувствительность воздействия, H 50 (см) Малый масштабный пробел, (%)
    RAW DNTF 25.3 100
    Сырье ТНТ 149,6 0
    Нано-HMX 47,3 [12] 15
    1 58,6 0
    2 50.2 0
    3 48.3 0
    4 40068 4 10 10
    0 3.4. Анализ реологических свойств

    Влияние содержания нанооктогена на вязкость бустерных составов показано на рисунке 4.Из рисунка 4 видно, что с увеличением содержания нано-октогена вязкость состава увеличивается. Когда содержание нано-октогена достигает 50%, вязкость состава составляет более 3500 Па·с. Следовательно, рецептура 1 не применима к процессу микровпрыска из-за ее плохой текучести. Составы 2, 3 и 4 могут быть выбраны в качестве кандидатов на роль бустерных взрывчатых веществ.


    3.5. Надежность распространения и скорость детонации

    Испытание на надежность распространения является важным фактором при выборе нового бустерного взрывчатого вещества.Состав 2 показал себя хорошо с точки зрения выхода энергии, чувствительности и вязкости. Результат теста на надежность распространения состава 2 показан на рисунке 5. Когда размер канавки алюминиевой контрольной пластины составляет 0,7 мм × 0,7 мм, состав 2 может успешно распространять детонационные волны. Плотность заряда в канавке (0,7 мм × 0,7 мм) составляет 1,70 г·см −3 (93,4% TMD). Теоретические и измеренные значения скорости детонации составляют 8562 и 7890 м·с −1 . Это позволяет сделать вывод, что критический диаметр детонации состава 2 меньше 0. 7 мм и имеет высокие энергетические характеристики.

    4. Выводы

    Бустерное взрывчатое вещество на основе DNTF/TNT/GAP-ETPE/nano-HMX/Aristowax с соотношением масс 34,2/22,8/2/40/1 было успешно приготовлено методом литья из расплава. Во-первых, бустерное взрывчатое вещество демонстрирует хорошие свойства чувствительности, так как его высота падения составляет 50,2  см, и оно прошло испытание на небольшой зазор. Во-вторых, этот усилитель обладает хорошей текучестью, поскольку его вязкость составляет менее 2500 Па·с. И, наконец, критический диаметр детонации этой рецептуры бустера, отлитой из расплава, меньше 0.7 мм и при плотности заряда 1,70 г·см −3 (93,4% теоретической максимальной плотности) измеренная скорость его детонации может достигать 7890 м·с −1 . Ожидается, что в силу этих выдающихся свойств бустерное взрывчатое вещество с литьем из расплава может быть кандидатом для заполнения комплекса и микроканала. Путем корректировки составов можно получить бустерное взрывчатое вещество с более высокой энергией, меньшей чувствительностью и меньшим критическим диаметром детонации.

    Конкурирующие интересы

    Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.

    Микросенсор для паров тринитротолуола

    Микрокантилеверы со специальным покрытием могут использоваться для обнаружения химических веществ 4,5 , но молекулы тротила, которые по своей природе «липкие», легко прилипают к непокрытым поверхностям кантилеверов 6 . Когда источник тротила удаляется, молекулы тротила медленно десорбируются. Мы обнаружили, что подача импульса напряжения на встроенный пьезорезистор во время этого процесса десорбции приводит к тому, что температура кантилевера поднимается выше точки воспламенения тротила, что приводит к миниатюрному воспламенению.Наши кантилеверы не деградировали после сотен импульсов (10–25 вольт) и дефлаграций.

    Мы отслеживали дефлаграцию, записывая увеличенные высокоскоростные видеоизображения, измеряя отклонение из-за выделяемого тепла с помощью оптического метода отражения луча, который используется в атомно-силовой микроскопии, а также измеряя сдвиги резонансной частоты и тепло, добавленное с помощью пьезоэлектрический/пьезорезистивный кантилевер 7 работающий в режиме самоопределения посредством переменного тока мостовая схема 8 . Производительность схемы увеличивается с массовой загрузкой адсорбированного тротила и повышением температуры; она уменьшается с массовой десорбцией и понижением температуры.

    Испытание на обнаружение тротила из пяти событий с использованием описанной самочувствительной платформы показано на рис. 1. Во время события 1 перед загрузкой тротилом на пьезорезистивный нагреватель подается импульс эталонного напряжения (25 вольт), вызывая временный всплеск выходной мощности цепи из-за нагрева. Загрузка тротила (событие 2) вызывает постепенное смещение выходного сигнала датчика вверх, которое затем постепенно уменьшается, когда тротил начинает десорбироваться с кантилевера (событие 3).Второй импульс (5 вольт) во время десорбции не повышает температуру кантилевера достаточно для дефлаграции (событие 4). Третий импульс (25 вольт) вызывает дефлаграцию, о чем свидетельствует видимый столб дыма, и резкое уменьшение массы, что подтверждается уменьшением выходной мощности цепи (событие 5), которое подавляет восходящий тепловой сигнал, очевидный в событии 1. эталонные импульсы дефлаграции 25 вольт привели к всплескам, аналогичным наблюдаемым в событии 1.

    Рисунок 1: Дефлаграция и обнаружение тринитротолуола (ТНТ).

    a, Выход датчика в зависимости от времени. Во время события 1 (цифровая стрелка) теста на пьезорезистор подается опорный импульс 25 В до начала загрузки тротила; выходной сигнал датчика быстро возвращается почти к своему значению до импульса. В событии 2 тротил постепенно нагружается на кантилевер, и резонансная частота уменьшается, что приводит к увеличению выходного сигнала датчика. После загрузки тротил начинает десорбироваться (событие 3), и 5-вольтового импульса (событие 4) недостаточно, чтобы нагреть взрывчатое вещество на кантилевере до точки воспламенения.Однако 25-вольтового импульса достаточно, чтобы вызвать дефлаграцию (событие 5). b, Слева: схема микроконсоли со встроенным пьезоэлектрическим датчиком, пьезорезистивным нагревателем и тротилом, нагруженным на поверхность кантилевера. Масштабная линейка, 100 мкм. Справа, дефлаграция подтверждается увеличенными высокоскоростными видеоизображениями; дымовой шлейф виден, особенно при освещении красным лазерным светом.

    Возникновение дефлаграции было установлено на основании трех последовательных наблюдений. Во-первых, кантилевер возвращается к своей резонансной частоте до испытания после дефлаграции, что позволяет предположить, что весь адсорбированный материал был потерян.Во-вторых, для того, чтобы вызвать дефлаграцию, необходимо определенное напряжение (соответствующее пороговой температуре или температуре дефлаграции). В-третьих, измерение тепла, поступающего к кантилеверу во время дефлаграции, показывает, что реакция является экзотермической, что исключает другие возможные реакции, такие как плавление, испарение или разложение.

    Наш метод в настоящее время обнаруживает дефлаграцию всего 70 пикограммов (1,9 × 10 11 молекул) тротила (рассчитывается по смещению резонанса кантилевера).Этот предел обнаружения такой же, как у улучшенной версии 9 технологии масс-спектрометрии ионной подвижности, которая в настоящее время используется для обеспечения безопасности в аэропортах. Расчеты показывают, что предел обнаружения может быть улучшен на три порядка за счет использования оптимизированных кантилеверов.

    Метод обнаружения взрывчатых веществ, основанный на воспламенении, имеет преимущество, поскольку воспламенение является характерным свойством этих веществ. Другие испытанные потенциально мешающие, но не взрывоопасные вещества, включая воду, ацетон, этиловый спирт и бензин, десорбировались в нашей системе до подачи импульса напряжения.В отсутствие импульса напряжения десорбция нанограммовых количеств осажденного тротила занимает десятки минут; сопоставимое количество воды или спирта десорбируется за секунды.

    Другие молекулы взрывчатых веществ могут быть обнаружены этим методом и дифференцированы по характерным для них точкам дефлаграции и времени десорбции (результаты не показаны). Наш метод также можно использовать в сочетании с матрицами химических датчиков с кантилеверами с покрытием 5 , в которых матрицы служат начальным индикатором, а положительные показания проверяются путем дефлаграции на кантилевере без покрытия.