Hexamethylentriperoxiddiamin
| Hexamethylentriperoxiddiamin | |
|---|---|
| Generel | |
| Systematisk navn |
Hexamethylentriperoxiddiamin |
| Forkortelser | HMTD, HMTD |
| Traditionelle navne | Urotropinperoxid |
| Chem. formel | C6N2O6H 12 _ _ _ _ _ _ |
| Rotte. formel | N(CH2 — O— O — CH2 ) 3N |
| Fysiske egenskaber | |
| Stat | Solid |
| Molar masse | 208,17 g/ mol |
| Massefylde | 1,57 g/cm³ |
| Termiske egenskaber | |
| Temperatur | |
| • nedbrydning | 60-200°C |
| Kemiske egenskaber | |
| Opløselighed | |
| • i vand | 0,01 (22°C) |
| • i acetone | 0,33 (20°C) |
| • i diethylether | 0,017 (22°C) |
| • i kulstofdisulfid | 0,01 (22°C) |
| • i kulstoftetrachlorid | 0,013 (22°C) |
| Klassifikation | |
| Reg. CAS nummer | 283-66-9 |
| PubChem | 61101 |
| SMIL | 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 |
| Sikkerhed | |
| NFPA 704 |
fire
2
2 |
| Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet. | |
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |
Hexamethylentriperoxiddiamin (HMTD, HMTD, urotropinperoxid ) er et initierende sprængstof . peroxidforbindelse. Formel N—(CH 2 —O—O—CH 2 ) 3 —N.
Fysiske og kemiske egenskaber
Hvide små rombiske krystaller, praktisk talt uopløselige i vand, alkohol, acetone og mange andre opløsningsmidler (se tabel nedenfor). Lidt flygtigt (0,5% på 24 timer ved 60°C), men ved stuetemperatur er flygtigheden ekstrem lav. Temmelig modstandsdygtig over for lys. Let hygroskopisk, hygroskopicitet 0,4 % i 40 dage ved 100 % relativ luftfugtighed. Forårsager nysen, da det irriterer slimhinderne. Forårsager alvorlig korrosion af de fleste metaller, især når de er våde, men er kemisk kompatibel med næsten alle sprængstoffer. Koncentreret svovlsyre og brom kan forårsage en eksplosion, under påvirkning af HNO3 frigives ilt, frit jod frigives fra KI i en sur opløsning. HMTD er et ustabilt og ustabilt stof: det kan gradvist nedbrydes under opbevaring med fremkomsten af en formalin lugt (i forbindelse med hvilken det ikke anbefales at opbevare mere end 2-3 måneder, men det kan opbevares tørt og ved lav temperatur i et år og kan bruges efter vask). Det nedbrydes også i vand , fuldstændig nedbrydning sker på 4 måneder. Opløses og nedbrydes gradvist i fortyndede syrer . Nedbrydes markant ved forhøjede temperaturer over 60°C med frigivelse af methylamin. Ved 100°C nedbrydes det fuldstændigt inden for et døgn. Bulkdensitet 0,5-0,7 g/cm 3 , enkeltkrystaldensitet - 1,57 g/cm 3
| Tynder (100 g) | Opløselighed i % |
|---|---|
| Vand | 0.1 (ifølge andre data 0.01) |
| Absolut alkohol | <0,01 |
| Æter | 0,017 |
| kulstofdisulfid | <0,01 |
| Carbontetrachlorid | 0,013 |
| Is. eddikesyre | 0,14 |
| Chloroform | 0,64 |
| Acetone | 0,33 |
Som nævnt ovenfor er HMTD meget ætsende over for metaller, nedenfor er en tabel over metalvægttab i g/m² i 40 dage ved stuetemperatur, når det er vådt:
| Metal | vægttab |
|---|---|
| Aluminium | ti |
| Tin | atten |
| Zink | 37 |
| Messing | 105 |
| Kobber | 122 |
| At føre | 405 |
| Jern | 180 |
Modtagelighed for varme og ydre påvirkninger
t blinke 149°C (med en induktionsperiode på 3 sek.), ifølge andre data t aux. 200°C (med en induktionsperiode på 1 sek.). I tør form er stødfølsomheden 3-4 cm for en belastning på 2 kg (mindre følsom end kviksølvfulminat ), ifølge andre kilder mere følsom. BAM stødfølsomhed 0,6-1,5 J (kviksølvfulminat 0,1-0,2 J). Meget følsom over for friktion. BAM-friktionsfølsomhed (50%): 12 mN (kviksølvfulminat 51 mN). Med svag slibning i en morter eksploderer den let. Friktionsfølsomheden kan reduceres til niveauet for kviksølvfulminat ved at tilsætte 15 % mineralolie, men denne handling har ringe eller ingen effekt på stødfølsomheden. Store krystaller eksploderer, når de presses og er meget farlige at håndtere, derfor er en storkrystallinsk GMTD uegnet til at udstyre detonatorhætter, da den, når den presses ved 200 kgf/cm², og især ved 500 kgf/cm², giver en eksplosion. Meget modtagelig for en ildstråle og en gnist. Detoneret af en rødglødende platintråd. Fra en ildstråle detonerer GMTD, selv når den er våd.
| Temperatur i °C | Opførsel af GTTD |
|---|---|
| 200 | Eksploderer øjeblikkeligt |
| 190 | nedbrydes med et blitz |
| =149 | blinker efter 3 sekunder |
| <149 | nedbrydes uden blitz |
| Rigtig tid (h), nederste t | 2 | otte | 24 | 48 |
|---|---|---|---|---|
| 60°C | 0,10 | 0,35 | 0,50 | 0,50* |
| 75°С | 0,25 | 0,60 | 1.30 | 2,25** |
| 100°С | 3,25 | 29,60 | 67,95 | -------- |
* Ingen tegn på nedbrydning.
** Stoffet bliver vådt og krymper let; brisance i sandtesten varierer (før opvarmning 23,7; efter opvarmning 22,2).
Det skal bemærkes, at i en blanding med RDX, tetryl, PETN, picrinsyre ved 50 ° C accelererer vægttabet ikke, men i en blanding med TNT og Berthollet-salt accelererer det to gange sammenlignet med opvarmning af et rent stof.
| Faldhøjde i cm | Procent (%) prøveeksplosioner | ||
|---|---|---|---|
| tør | våd | ||
| 60 | femten | 5 | |
| 70 | 25 | tredive | |
| 75 | halvtreds | 35 | |
Tabellen nedenfor viser en sammenligning af HMTD'ens påvirkningsfølsomhed med hensyn til nogle andre TRS.
| Stof | Øvre grænse, cm | Prøve, mg | Kornstørrelse, mm |
|---|---|---|---|
| GMTD | ti | 12 | 0,05 |
| Kviksølv fulminerer | 10.5 | 64 | 0,07 |
| blyazid | 36-40 | 25 | 0,05 |
| Tetrazen | ti | 21 | 0,09 |
Den nedre grænse for GMTD for en belastning på 500 g er 8 cm.
Initieringsevne
Mister ikke sin initierende virkning, når den presses op til 773 kg/cm² og endda op til 3000 kg/cm². Detonation af HMTD fra en flammestråle kræver tilstedeværelse af mindst 150 mg HMTD, men ved anbringelse i en kobberkapsel kan stoffet detonere allerede i en mængde på flere mg, når kapslen opvarmes af en brandstråle. Initieringsevnen er flere gange højere end kviksølvfulminatets og er tæt på blyazid og udgør 0,1 g for TNT, 0,05 g for tetryl og TNF (kviksølvfulminat under disse forhold er henholdsvis 0,26 - 0,21 g). Flere detaljer findes i tabellen nedenfor:
| Sekundær BB | GMTD | Kviksølv fulminerer |
|---|---|---|
| TNT | 0,10 | 0,26 |
| TNT ved p = 1,35 g/cm³ * | 0,06 | - |
| Picrinsyre | 0,06 | 0,21 |
| Tetryl | 0,06 | 0,24 |
| ammoniumpicrat | 0,30 | 0,9 |
| Tetranitroanilin | 0,05 | 0,20 |
| Picrat guanidin | 0,15 | 0,30 |
| Trinitroresorcinol | 0,10 | 0,20 |
| Hexyl | 0,05 | - |
| Trinitrobenzaldehyd | 0,10 | - |
* Komprimeret ved 250 kg/cm²
Energikarakteristika
Dannelsesvarme −384,3 kcal/kg, Entalpi af dannelse −413,7 kcal/kg. Eksplosionsvarme 3,29 MJ/kg, eksplosivitet 340 ml. Brisance (sandtest, ladning 0,5 g) 42,5 g, kviksølvfulminat - 16,5 g, CTA - 44,2 g (flere detaljer i tabellen nedenfor). Volumen af eksplosionsprodukter er 1097 l/kg.
Tabellen nedenfor viser brisancen af HMTD i en sandprøve - antallet (g) sand (fra de oprindelige 200 g), der er knust ved eksplosionen af en prøve af sprængstof i en stålcylinder:
| Vægt (g) | BB | ||
|---|---|---|---|
| GMTD | Kviksølv fulminerer | cyanurtriazid | |
| 0,10 | 6.6 | — | 4.8 |
| 0,50 | 42,5 | 16.5 | 44,2 |
| 1.00 | 86,7 | 36,6 | 78,6 |
Brisancen af HMTD ændres ikke efter 3 måneders opbevaring i en lukket beholder i en tør eller fugtig atmosfære, selv ved 30°C, selvom der opstår en aminlugt, hvilket indikerer nedbrydning.
| Massefylde | Detonationshastighed (m/s) |
|---|---|
| 0,88 | 4500-4511 |
| 1.10 | 5100 |
| Tryk, kgf/cm² | Massefylde, g/cm 3 |
|---|---|
| 100 | 1,05 |
| 200 | 1.15 |
| 800 | 1.30 |
Ansøgning
HMTD blev først opnået af Bayer og Villiger (Baeyer og Villiger) i 1900 ved at hælde opløsninger af ammoniumsulfat, formalin og hydrogenperoxid. Der kendes en række patenter (1912.1917) til at udstyre detonatorhætter og eksplosive nitter, men de anvendes ikke i praksis på grund af utilstrækkelig holdbarhed og fare ved håndtering. Bruges nogle gange som en tilgængelig TRS til at starte detonation af sprængstoffer i laboratorier.
Henter
Opnået ved interaktion af urotropin med 20 - 50% hydrogenperoxid i nærværelse af eddikesyre, citronsyre eller salpetersyre ved temperaturer op til 30 ° C (orthophosphorsyre kan anvendes). Det højeste udbytte (næsten 100%) opnås ved at bruge 30% peroxid og iseddike. Metoder er også kendt til at opnå fra mindre koncentreret hydrogenperoxid, formalin og ammoniumsulfat. Blandingen af svovlsyre reducerer produktets holdbarhed betydeligt. Krystallerne filtreres, presses og vaskes gentagne gange med vand, indtil de er neutrale, opbevares et køligt mørkt sted.
| Hvordan får man | Afslut GMTD |
|---|---|
| 30% H2O2 + CH3COOH (is), 20°C efterladt natten over | Udbytte kvantitativt (100 %) |
| 30% H2O2 + citronsyre, 25-30°C, eksponering 17 timer ved stuetemperatur. | Udbytte 66-71 % |
| 30% H2O2 + HNO3 (p = 1,45) 15°C | --- |
Links
http://chemistry-chemists.com/N2_2013/P1/pirosprawka2012.pdf Arkiveret 12. juli 2017 på Wayback Machine
http://pirochem.net/index.php?id1=3&category=chemvvisost&author=bagal-li&book=1975 Arkiveret 15. januar 2018 på Wayback Machine
http://pirochem.net/index.php?id1=3&category=chemvvisost&author=bubnov-pf&book=1979 Arkiveret 6. oktober 2017 på Wayback Machine