Химия - Пикраты - Взрывчатые свойства

28 февраля 2011


Оглавление:
1. Пикраты
2. Взрывчатые свойства
3. Органические пикраты



Обще свойство всех пикратов — образовывать кристаллогидраты с различным количеством молекул воды. Чувствительность в значительной степени зависит от количества остаточной воды, чем её больше, тем менее чувствительны материалы.

В ряду пикратов с различными катионами чувствительность уменьшается в ряду: Pb>Fe>Co>Ni>Ba>Cu>Mn>Zn>Ca, Na, NH4

Получение

Пикраты могут быть получены действием на пикриновую кислоту гидроокисей или карбонатов соответствующих металлов, а также другими методами.

Отдельные неорганические пикраты

Пикрат алюминия

Химическая формула3Al, молекулярная масса 711,31 а. е. м. Содержание азота 17,73 %. Плавится выше 100 °C, при дальнейшем нагревании взрывается. Может быть получен продолжительным нагреванием из его гидратов при температуре ниже 100 °C. Чувствительность к удару при испытании по методу Арсенала Пикаттини с грузом 2 кг — 16 дюймов.

Дигидрат пикрата алюминия3Al*2H2O получается из декагидрата при нагревании до 80 °C. По чувствительности он сравним с безводной солью, а декагидрат имеет низкую чувствительность. Дигидрат пикрата алюминия взрывается при температуре около 360 °C.

Основной пикрат алюминия2AlOH·7H2O, молекулярная масса 530,35 а. е. м. Краснованые или палево-желтые игольчатые кристаллы, при нагреве до 80 °C переходят в тетрагидрат жёлтого цвета, который при дальнейшем нагревании взрывается.

Пикрат аммония

Другие названия: тринитрофенолят аммония, взрывчатое вещество Д и даннит. Химическая формула C6H23ONH4, молекулярная масса 246,14. Содержание азота 22,77 %. Кислородный баланс с окислением до CO2: −52 %. Две формы: стабильная жёлтая и метастабильная красная. Получают реакцией нейтрализации в водном растворе пикриновой кислоты аммиаком в виде газа или водного раствора. Пикрат аммония — одно из первых бризантных взрывчатых веществ, которые начали применяться в XIX веке для снаряжения боеприпасов, название даннит получил от фамилии майора армии США Данна, предложившего использовать его в снарядах. Под наименованием Explosive D широко использовался и используется в США. Входит в состав нескольких взрывчатых смесей. По взрывчатым характеристикам близок к тротилу, а чувствительность меньше, чем у тротила.

Пикрат бария

Химическая формула2Ba, молекулярная масса 594,64 а. е. м. Содержание азота 14,14 %. Жёлтый кристаллический порошок, взрывается при 333—337 °C с умеренной мощностью. Может быть получен нагреванием пентагидратаBa·5H2O . Пентагидрат — жёлтые призматические игольчатые кристаллы, получаются из концентрированного водного раствора. Безводная соль взрывается при 403 °C, но малочувствительна к удару и трению.

Пикрат кадмия

Химическая формула2Cd, молекулярная масса 569,70 а. е. м. Содержание азота 14,76 %. Жёлтый кристаллический порошок. Взрывается при 336—341 °C. Получается нагревом кристаллогидратов при 80-150 °C.. Чувствительность к удару безводной соли по методу Арсенала Пикатинни с грузом 2 кг составляет 12 дюймов. Чувствительность октагидрата 35 дюймов, он менее чувствителен, чем дымный порох.

Пикрат кальция

Химическая формула2Ca, молекулярная масса 497,38 а. е. м. Содержание азота 16,90 %. Жёлтый кристаллический порошок. Взрывается при 323—328 °C. Получается нагревом декагидрата при 80 °C.

Пикрат церия

Химическая формула2Ce, молекулярная масса 824,45 а. е. м. Содержание азота 15,29 %. Коричневый кристаллический порошок. Взрывается при 306—313 °C. Получается нагревом кристаллогидратов.

Пикрат цезия

Химическая формулаC6H23OCs, молекулярная масса 361,01 а. е. м. Содержание азота 11,64 %. Жёлтые иглообразные кристаллы. Взрывается при 277—287 °C. Использовался в США для возбуждения взрыва в зарядах гексогена в магнитогидродинамических генераторах.

Пикрат хрома

Химическая формула5Cr·27H20, молекулярная масса 1695,09 а. е. м. Содержание азота 12,04 %. Зелёный кристаллический порошок. Получается взаимодействием эквивалентных количеств пикрата бария и фиолетовой модификации сульфата хрома. Безводная соль получается дегидратацией при 150 °C. Тридекагидрат и моногидрат взрываются при 330 °C. Чувствительность к удару при испытании по методу Арсенала Пикаттини с грузом 2 кг для тридекагидрата 36 дюймов, для моногидрата 8 дюймов.

Пикрат кобальта

Химическая формула2Co, молекулярная масса 371,03 а. е. м. Содержание азота 22,66 %. Коричневый кристаллический порошок. Взрывается при 320—325 °C. Получается нагревом кристаллогидратов при 150 °C.

Пикрат меди

Химическая формула2Cu, молекулярная масса 520,85 а. е. м. Содержание азота 16,14 %. Жёлто-зелёный кристаллический порошок, очень гигроскопичный. Взрывается при 282—287 °C, по другим данным при 373 °C. Получается нагревом кристаллогидратов при 80-150 °C. Чувствительность к удару при испытании по методу Арсенала Пикаттини с грузом 2 кг — 12 дюймов. Тригидрат взрывается при 300 °C, его чувствительность к удару 19 дюймов.

Пикрат железа

Химическая формула3Fe·11H2O, молекулярная масса 938,4 а. е. м. Содержание азота 13,44 %. Красно-жёлтый игольчатый кристаллический порошок. Получен Кастом в 1911 обработкой горячего насыщенного раствора сульфата железа пикратом бария. Имеет несколько кристаллогидратов, которые взрываются при 295 °C. Чувствительность к удару при испытании по методу Арсенала Пикаттини с грузом 2 кг — от 6 дюймов для материала, высушенного при 150 °C, до 36 дюймов для материала, высушенного при 25 °C.

Пикрат железа II

Химическая формула2Fe, молекулярная масса 513,15 а. е. м. Содержание азота 16,38 %. Тёмно-зелёный кристаллический порошок. Взрывается при 315—320 °C. Получается сушкой октагидрата в вакуумном эксикаторе над серной кислотой. Октагидрат был получен обработкой горячего насыщенного раствора сульфата железа пикратом бария. Жёлтые гексагональные призмы октагидрата при хранении приобретают коричневый цвет. Чувствительность к удару при испытании по методу Арсенала Пикаттини с грузом 2 кг — 36 дюймов.

Пикрат свинца

Химическая формула2Pb, молекулярная масса 663,41 а. е. м. Содержание азота 12,67 %. Жёлтый кристаллический порошок. Взрывается при 270—281 °C. Получается сушкой моногидрата или тетрагидрата при 150 °C. Тетрагидрат был получен обработкой раствора пикриновой кислоты карбонатом свинца. Чувствительность к удару безводной соли при испытании с грузом 500 г — 4 см. Чувствительность к удару при испытании по методу Арсенала Пикаттини с грузом 2 кг — 2 дюйма. Чувствительность к трению также высока.

Моногидрат пикрата свинца был запатентован во Франции в 1872 для применения в капсюлях и детонаторах. Использовался в Германии для производства зажигательных смесей.

Пикрат лития

Химическая формулаC6H23OLi, молекулярная масса 235,05 а. е. м. Содержание азота 17,88 %. Жёлтый кристаллический порошок. Очень гигроскопичен, с образованием моногидрата. Взрывается при 318—323 °C. Получается сушкой гидратов. Плотность 1,724 — 1,740 г/см3.

Пикрат магния

Химическая формула2Mg, молекулярная масса 481,60 а. е. м. Содержание азота 17,45 %. Взрывается при 367—372 °C. Получается сушкой гидратов при 150 °C.

Пикрат марганца

Химическая формула2Mn, молекулярная масса 512,23 а. е. м. Содержание азота 16,41 %. Жёлтый кристаллический порошок. Взрывается при 325—330 °C. Получается сушкой гидратов при 150 °C.

Пикрат никеля

Химическая формула2Ni, молекулярная масса 516,01 а. е. м. Содержание азота 16,29 %. Зелёный кристаллический порошок. Взрывается при 335—340 °C, гексагидрат взрывается при 390 °C. Получается сушкой гидратов. Чувствительность к удару при испытании по методу Арсенала Пикаттини с грузом 2 кг для безводной соли — 4 дюйма.

Пикраты платины

Платина образует комплексные соединения, содержащие ион пикриновой кислоты:

  • ·2, содержание азота 9,32 %, жёлтые кристаллы, взрывается при нагреве.
    • ·2, содержание азота 8,8 %, жёлтые кристаллы, взрывается при нагреве.

Пикрат калия

Химическая формулаC6H23OK, молекулярная масса 267,20 а. е. м. Содержание азота 15,73 %. Красновато-жёлтые или зелёные ромбические кристаллы. Взрывается при 310—316 °C. Предположительно, впервые был получен Глаубером в XVII веке растворением древесины в азотной кислоте и нейтрализацией поташом K2CO3. Получается в реакции нейтрализации горячего водного раствора карбоната калия горячим раствором пикриновой кислоты и отделением кристаллов при охлаждении раствора. Растворимость в воде при 15 °C 0,5 г/100 г воды, при 100 °C 25 г/100 г воды. Растворимость в этиловом спирте 0,2 г/ 100 г. Теплота взрывчатого разложения при постоянном объёме 621,8 ккал/моль. Взрывается при 370 °C.

Чувствительность к удару 2 дюйма. Стабильность близка к пикрату аммония, но бризантность меньше. При контакте с огнём детонирует. При любых условиях взрывания выделяется чёрный дым неокисленного углерода. Смеси с окислителями могут гореть без детонации, но чувствительны к удару и опасны в обращении.

В 1869 Десиньолем разработан взрывчатый состав, а также порох Фонтэйна. Пикрат калия использовался в пиротехнических составах для сигнальных свистков. Использовался в составе баллиститных твёрдых ракетных топлив, в различных инициирующих составах.

Смесь мелкодисперсных пикрата калия с нитратом калия в соотношении 60:40 по массе, плотно упакованная в бумажные или бамбуковые трубочки диаметром от ¼ до ¾ дюйма, горит с громким свистящим звуком. Во время Второй мировой войны германская армия применяла такие свистки в качестве дополнительных устройств к бомбам для усиления психологического воздействия. Свистки применялись как сигнальной средство при газовой атаке. Указанная смесь имеет высокую чувствительность и опасна в обращении, поэтому была заменена смесью галловой кислоты и хлората калия.

Пикрат рубидия

Химическая формулаC6H23ORb, молекулярная масса 313,58 а. е. м. Содержание азота 13,40 %. Жёлтый игольчатый кристаллический порошок. Взрывается при 300—315 °C. Взрывается при ударе.

Пикрат серебра

Серебро образует комплексные аммиачные соли·2, молекулярная масса 682,23. Содержание азота 28,75 %. Жёлтые кристаллы, взрываются при нагреве.

Пикрат натрия

Химическая формулаC6H23ONa, молекулярная масса 251,10 а. е. м. Содержание азота 16,74 %. Желтоватый игольчатый кристаллический порошок. Взрывается при 310—315 °C. Получается сушкой моногидрата при 150 °C.Моногидрат был получен нейтрализацией водного раствора пикриновой кислоты карбонатом натрия. Моногидрат взрывается при 360 °C. Чувствительность к удару при испытании по методу Арсенала Пикаттини с грузом 2 кг для моногидрата 17 дюймов, для безводной соли 15 дюймов. Пикрат натрия горит при контакте с пламенем и придаёт эти свойства смесям с другими материалами. Использовался во взрывчатых и пиротехнических составах, в том числе вместо пикрата калия. Двойные пикраты показывают меньшую чувствительность к удару, чем эти соли по отдельности.

Пикрат таллия

Химическая формулаC6H23OTl, молекулярная масса 432,48 а. е. м. Содержание азота 9,72 %. Жёлтый игольчатый кристаллический порошок. Взрывается при 273—275 °C. Получается обработкой раствора пикриновой кислоты карбонатом таллия. Взрывается при нагреве и ударе.

Пикрат тория

Химическая формула4Th, молекулярная масса 1324,68 а. е. м. Содержание азота 12,69 %. Жёлтый игольчатый кристаллический порошок. Температура плавления 52-53 °C. Взрывается при контакте с пламенем.

Пикрат цинка

Химическая формула2Zn, молекулярная масса 522,67 а. е. м. Содержание азота 16,08 %. Жёлто-коричневый кристаллический порошок. Взрывается при 350—355 °C. Получается сушкой гидратов при 150 °C. Чувствительность к удару 60 см для груза 2 кг, что близко к пикриновой кислоте.

Пикрат циркония

Химическая формула4Zr, молекулярная масса 10032,66 а. е. м. Содержание азота 16,75 %. Жёлтый игольчатый кристаллический порошок. Взрывается при 317—322 °C. Может быть получен действием карбоната циркония на раствор пикриновой кислоты.



Просмотров: 6763


<<< Пироксилин