Heksametyleenitriperoksididiamiini
| Heksametyleenitriperoksididiamiini | |
|---|---|
| Kenraali | |
| Systemaattinen nimi |
Heksametyleenitriperoksididiamiini |
| Lyhenteet | HMTD, HMTD |
| Perinteiset nimet | Urotropiiniperoksidi |
| Chem. kaava | C6N2O6H12 _ _ _ _ _ _ _ |
| Rotta. kaava | N(CH2 - O- O - CH2 ) 3N |
| Fyysiset ominaisuudet | |
| Osavaltio | kiinteä |
| Moolimassa | 208,17 g/ mol |
| Tiheys | 1,57 g/cm³ |
| Lämpöominaisuudet | |
| Lämpötila | |
| • hajoaminen | 60-200 °C |
| Kemiallisia ominaisuuksia | |
| Liukoisuus | |
| • vedessä | 0,01 (22 °C) |
| • asetonissa | 0,33 (20 °C) |
| • dietyylieetterissä | 0,017 (22 °C) |
| • hiilidisulfidissa | 0,01 (22 °C) |
| • hiilitetrakloridissa | 0,013 (22 °C) |
| Luokitus | |
| Reg. CAS-numero | 283-66-9 |
| PubChem | 61101 |
| Hymyilee | C1N2COOCN(COO1)COOC2 |
| InChI | InChI = 1S/C6H12N2O6/c1-7-2-11-13-5-8(4-10-9-1)6-14-12-3-7/h1-6H2HMWPNDNFTFSCEB-UHFFFAOYSA-N |
| ChemSpider | 55052 |
| Turvallisuus | |
| NFPA 704 |
neljä
2
2 |
| Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita. | |
| Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa | |
Heksametyleenitriperoksididiamiini (HMTD, HMTD , urotropiiniperoksidi ) on sytytysräjähdysaine . peroksidiyhdiste. Kaava N—(CH2 — O—O—CH2 ) 3 — N.
Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
Valkoisia pieniä rombisia kiteitä, käytännöllisesti katsoen liukenemattomia veteen, alkoholiin, asetoniin ja moniin muihin liuottimiin (katso taulukko alla). Hieman haihtuva (0,5 % 24 tunnissa 60°C:ssa), mutta huoneenlämpötilassa haihtuvuus on erittäin alhainen. Melko valonkestävä. Hieman hygroskooppinen, hygroskooppisuus 0,4 % 40 päivän ajan 100 % suhteellisessa kosteudessa. Aivastaa, koska se ärsyttää limakalvoja. Aiheuttaa useimpien metallien voimakasta korroosiota, erityisesti märkänä, mutta on kemiallisesti yhteensopiva lähes kaikkien räjähteiden kanssa. Väkevä rikkihappo ja bromi voivat aiheuttaa räjähdyksen, HNO3:n vaikutuksesta vapautuu happea, vapaata jodia vapautuu KI:stä happamassa liuoksessa. HMTD on epästabiili ja epästabiili aine: se voi vähitellen hajota varastoinnin aikana , jolloin muodostuu formaliinin haju (jonka yhteydessä ei suositella säilytystä yli 2-3 kuukautta, mutta se voidaan säilyttää kuivassa ja alhaisessa lämpötilassa vuoden ja voidaan käyttää pesun jälkeen). Se hajoaa myös vedessä , täydellinen hajoaminen tapahtuu 4 kuukaudessa. Liukenee ja hajoaa vähitellen laimeissa hapoissa . Hajoaa selvästi korotetuissa lämpötiloissa yli 60°C vapauttaen metyyliamiinia. 100°C:ssa se hajoaa täysin vuorokaudessa. Bulkkitiheys 0,5-0,7 g / cm 3 , yksikidetiheys - 1,57 g / cm 3
| Ohenne (100 g) | Liukoisuus % |
|---|---|
| Vesi | 0,1 (muiden tietojen mukaan 0,01) |
| Absoluuttinen alkoholi | <0,01 |
| Eetteri | 0,017 |
| hiilidisulfidi | <0,01 |
| Hiilitetrakloridi | 0,013 |
| Jäätä. etikkahappo | 0.14 |
| Kloroformi | 0,64 |
| Asetoni | 0,33 |
Kuten edellä mainittiin, HMTD on erittäin syövyttävää metalleille, alla on taulukko metallin painon menetyksestä g/m² 40 päivän ajalta huoneenlämmössä märkänä:
| Metalli | painonpudotus |
|---|---|
| Alumiini | kymmenen |
| Tina | kahdeksantoista |
| Sinkki | 37 |
| Messinki | 105 |
| Kupari | 122 |
| Johtaa | 405 |
| Rauta | 180 |
Alttius lämmölle ja ulkoisille vaikutuksille
t salama 149°C (induktiojaksolla 3 sekuntia), muiden tietojen mukaan t aux. 200°C (1 sekunnin induktiojaksolla). Kuivassa muodossa iskuherkkyys on 3-4 cm 2 kg:n kuormalla (vähemmän herkkä kuin elohopeafulminaatti ), muiden lähteiden mukaan herkempi. BAM-iskuherkkyys 0,6-1,5 J (elohopeafulminaatti 0,1-0,2 J). Erittäin herkkä kitkalle. BAM-kitkaherkkyys (50 %): 12 mN (elohopeafulminaatti 51 mN). Heikosti jauhamalla laastissa se räjähtää helposti. Kitkaherkkyys voidaan vähentää elohopeafulminaatin tasolle lisäämällä 15 % mineraaliöljyä, mutta tällä toimenpiteellä on vain vähän tai ei ollenkaan vaikutusta iskuherkkyyteen. Suuret kiteet räjähtävät puristettaessa ja ovat erittäin vaarallisia käsitellä, joten suurikiteinen GMTD ei sovellu sytyttimien kansien varustamiseen, koska painettaessa 200 kgf / cm² ja erityisesti 500 kgf / cm² se aiheuttaa räjähdyksen. Erittäin herkkä tulisäteelle ja kipinälle. Räjähti kuumalla platinalangalla. Tulisäteestä GMTD räjähtää jopa märkänä.
| Lämpötila °C | GTTD:n käyttäytyminen |
|---|---|
| 200 | Räjähtää välittömästi |
| 190 | hajoaa salaman kanssa |
| =149 | vilkkuu 3 sekunnin kuluttua |
| <149 | hajoaa ilman salamaa |
| Oikea aika (h), ala t | 2 | kahdeksan | 24 | 48 |
|---|---|---|---|---|
| 60 °C | 0.10 | 0,35 | 0,50 | 0,50* |
| 75 °C | 0,25 | 0,60 | 1.30 | 2,25** |
| 100 °C | 3.25 | 29.60 | 67,95 | --------- |
* Ei merkkejä hajoamisesta.
** Aine kastuu ja kutistuu hieman; brisanssi hiekkatestissä vaihtelee (ennen lämmitystä 23,7; lämmityksen jälkeen 22,2).
On huomattava, että seoksessa RDX:n, tetryylin, PETN:n, pikriinihapon kanssa 50 ° C:ssa painonpudotus ei kiihdy, mutta seoksessa TNT:n ja Berthollet-suolan kanssa se kiihtyy kaksi kertaa verrattuna puhtaan aineen lämmittämiseen.
| Pudotuksen korkeus cm | Prosenttiosuus (%) näyteräjähdyksistä | ||
|---|---|---|---|
| kuiva | märkä | ||
| 60 | viisitoista | 5 | |
| 70 | 25 | kolmekymmentä | |
| 75 | viisikymmentä | 35 | |
Alla oleva taulukko näyttää vertailun HMTD:n iskuherkkyydestä joihinkin muihin TRS:iin.
| Aine | Yläraja, cm | Näyte, mg | Raekoko, mm |
|---|---|---|---|
| GMTD | kymmenen | 12 | 0,05 |
| Elohopea fulminaatti | 10.5 | 64 | 0,07 |
| lyijyatsidi | 36-40 | 25 | 0,05 |
| Tetrazen | kymmenen | 21 | 0.09 |
500 g:n kuorman GMTD:n alaraja on 8 cm.
Aloituskyky
Ei menetä aloituskykyään painettaessa 773 kg/cm² ja jopa 3000 kg/cm². HMTD:n räjähtäminen liekkisäteestä edellyttää vähintään 150 mg:n HMTD:n läsnäoloa, mutta kuparikapseliin sijoitettuna aine voi räjähtää jo useiden mg:n määränä, kun kapselia kuumennetaan tulisäteellä. Sytytyskyky on useita kertoja suurempi kuin elohopeafulminaatilla ja on lähellä lyijyatsidia, ja se on 0,1 g TNT:lle, 0,05 g tetryylille ja TNF:lle (elohopeafulminaatti näissä olosuhteissa on vastaavasti 0,26 - 0,21 g). Lisätietoja on alla olevassa taulukossa:
| Toissijainen BB | GMTD | Elohopea fulminaatti |
|---|---|---|
| TNT | 0.10 | 0,26 |
| TNT p = 1,35 g/cm³ * | 0,06 | - |
| Pikriinihappo | 0,06 | 0.21 |
| Tetryl | 0,06 | 0,24 |
| ammoniumpikraatti | 0,30 | 0.9 |
| Tetranitroaniliini | 0,05 | 0,20 |
| Pikraatti guanidiini | 0,15 | 0,30 |
| Trinitroresorsinoli | 0.10 | 0,20 |
| Hexyl | 0,05 | - |
| Trinitrobentsaldehydi | 0.10 | - |
* Puristettu 250 kg/cm²
Energiaominaisuudet
Muodostumislämpö −384,3 kcal/kg, Muodostumisentalpia −413,7 kcal/kg. Räjähdyslämpö 3,29 MJ/kg, räjähtävyys 340 ml. Brisance (hiekkatee, panos 0,5 g) 42,5 g, elohopeafulminaatti - 16,5 g, CTA - 44,2 g (lisätietoja alla olevassa taulukossa). Räjähdystuotteiden tilavuus on 1097 l/kg.
Alla olevassa taulukossa näkyy HMTD:n brisanssi hiekkanäytteessä - terässylinterissä olevan räjähdysainenäytteen räjähtämisen aiheuttaman hiekan määrä (g) (alkuperäisestä 200 g:sta):
| Paino (g) | BB | ||
|---|---|---|---|
| GMTD | Elohopea fulminaatti | syanurtriatsidi | |
| 0.10 | 6.6 | — | 4.8 |
| 0,50 | 42.5 | 16.5 | 44.2 |
| 1.00 | 86.7 | 36.6 | 78.6 |
HMTD:n brisanssi ei muutu 3 kuukauden varastoinnin jälkeen suljetussa astiassa kuivassa tai kosteassa ilmakehässä edes 30°C:ssa, vaikka amiinin hajua ilmaantuukin, mikä viittaa hajoamiseen.
| Tiheys | Räjähdysnopeus (m/s) |
|---|---|
| 0,88 | 4500-4511 |
| 1.10 | 5100 |
| Paine, kgf/cm² | Tiheys, g / cm3 |
|---|---|
| 100 | 1.05 |
| 200 | 1.15 |
| 800 | 1.30 |
Sovellus
Bayer ja Villiger (Baeyer ja Villiger) saivat ensimmäisen kerran HMTD:n vuonna 1900 kaatamalla ammoniumsulfaatin, formaliinin ja vetyperoksidin liuoksia. Useita patentteja tunnetaan (1912.1917) sytyttimien kansien ja räjähtävien niittien varustamiseen, mutta niitä ei käytetä käytännössä riittämättömän kestävyyden ja käsittelyn vaarallisuuden vuoksi. Joskus käytetään käytettävissä olevana TRS-järjestelmänä räjähteiden räjäytyksen käynnistämiseen laboratorioissa.
Haetaan
Saatu urotropiinin vuorovaikutuksella 20-50-prosenttisen vetyperoksidin kanssa etikka-, sitruuna- tai typpihapon läsnä ollessa enintään 30 °C:n lämpötiloissa (ortofosforihappoa voidaan käyttää). Suurin saanto (lähes 100 %) saadaan käyttämällä 30 % peroksidia ja jääetikkaa. Tunnetaan myös menetelmiä vähemmän väkevöidyn vetyperoksidin, formaliinin ja ammoniumsulfaatin saamiseksi. Rikkihapon sekoitus vähentää merkittävästi tuotteen kestävyyttä. Kiteet suodatetaan, puristetaan ja pestään toistuvasti vedellä neutraaliksi, säilytetään viileässä pimeässä paikassa.
| Kuinka saada | Poistu GMTD:stä |
|---|---|
| 30 % H2O2 + CH3COOH (jää), 20 °C jätetty yön yli | Kvantitatiivinen saanto (100 %) |
| 30 % H2O2 + sitruunahappo, 25-30°C, altistus 17 tuntia t°-huoneessa. | Saanto 66-71 % |
| 30 % H2O2 + HNO3 (p = 1,45) 15°С | --- |
Linkit
http://chemistry-chemists.com/N2_2013/P1/pirosprawka2012.pdf Arkistoitu 12. heinäkuuta 2017 Wayback Machinessa
http://pirochem.net/index.php?id1=3&category=chemvvisost&author=bagal-li&book=1975 Arkistoitu 15. tammikuuta 2018 Wayback Machinessa
http://pirochem.net/index.php?id1=3&category=chemvvisost&author=bubnov-pf&book=1979 Arkistoitu 6. lokakuuta 2017 Wayback Machinessa