Hexametylentriperoxiddiamin
| Hexametylentriperoxiddiamin | |
|---|---|
| Allmän | |
| Systematiskt namn |
Hexametylentriperoxiddiamin |
| Förkortningar | HMTD, HMTD |
| Traditionella namn | Urotropinperoxid |
| Chem. formel | C6N2O6H 12 _ _ _ _ _ _ |
| Råtta. formel | N( CH2 — O — O —CH2 ) 3N |
| Fysikaliska egenskaper | |
| stat | Fast |
| Molar massa | 208,17 g/ mol |
| Densitet | 1,57 g/cm³ |
| Termiska egenskaper | |
| Temperatur | |
| • nedbrytning | 60-200°C |
| Kemiska egenskaper | |
| Löslighet | |
| • i vatten | 0,01 (22°C) |
| • i aceton | 0,33 (20°C) |
| • i dietyleter | 0,017 (22°C) |
| • i koldisulfid | 0,01 (22°C) |
| • i koltetraklorid | 0,013 (22°C) |
| Klassificering | |
| Reg. CAS-nummer | 283-66-9 |
| PubChem | 61101 |
| LEDER | 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 |
| Säkerhet | |
| NFPA 704 |
fyra
2
2 |
| Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges. | |
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |
Hexametylentriperoxiddiamin (HMTD, HMTD, urotropinperoxid ) är ett initierande sprängämne . peroxidförening. Formel N—(CH 2 —O—O—CH 2 ) 3 —N.
Fysikaliska och kemiska egenskaper
Vita små rombiska kristaller, praktiskt taget olösliga i vatten, alkohol, aceton och många andra lösningsmedel (se tabell nedan). Något flyktig (0,5 % på 24 timmar vid 60°C), men vid rumstemperatur är flyktigheten extremt låg. Ganska motståndskraftig mot ljus. Något hygroskopisk, hygroskopicitet 0,4 % i 40 dagar vid 100 % relativ luftfuktighet. Orsakar nysningar då det irriterar slemhinnorna. Orsakar kraftig korrosion av de flesta metaller, särskilt när de är våta, men är kemiskt kompatibel med nästan alla sprängämnen. Koncentrerad svavelsyra och brom kan orsaka en explosion, under inverkan av HNO3 frigörs syre, fritt jod frigörs från KI i en sur lösning. HMTD är ett instabilt och instabilt ämne: det kan gradvis sönderfalla under lagring med uppkomsten av en formalinlukt (i samband med vilken det inte rekommenderas att lagra mer än 2-3 månader, men det kan förvaras torrt och vid låg temperatur för ett år och kan användas efter tvätt). Det sönderdelas också i vatten , fullständig nedbrytning sker på 4 månader. Löser sig gradvis och sönderdelas i utspädda syror . Nedbryts markant vid förhöjda temperaturer över 60°C med frisättning av metylamin. Vid 100°C sönderfaller den fullständigt inom ett dygn. Bulkdensitet 0,5-0,7 g/cm 3 , enkristalldensitet - 1,57 g/cm 3
| Förtunning (100 g) | Löslighet i % |
|---|---|
| Vatten | 0.1 (enligt andra data 0.01) |
| Absolut alkohol | <0,01 |
| Eter | 0,017 |
| koldisulfid | <0,01 |
| Koltetraklorid | 0,013 |
| Is. ättiksyra | 0,14 |
| Kloroform | 0,64 |
| Aceton | 0,33 |
Som nämnts ovan är HMTD mycket frätande för metaller, nedan är en tabell över metallviktminskning i g/m² i 40 dagar vid rumstemperatur när den är våt:
| Metall | viktminskning |
|---|---|
| Aluminium | tio |
| Tenn | arton |
| Zink | 37 |
| Mässing | 105 |
| Koppar | 122 |
| Leda | 405 |
| Järn | 180 |
Mottaglighet för värme och yttre påverkan
t blixt 149°C (med en induktionsperiod på 3 sek.), enligt andra data t aux. 200°C (med en induktionsperiod på 1 sek.). I torr form är stötkänsligheten 3-4 cm för en belastning på 2 kg (mindre känslig än kvicksilverfulminat ), enligt andra källor känsligare. BAM slagkänslighet 0,6-1,5 J (kvicksilverfulminat 0,1-0,2 J). Mycket känslig för friktion. BAM-friktionskänslighet (50%): 12 mN (kvicksilverfulminat 51 mN). Med svag slipning i en mortel exploderar den lätt. Friktionskänsligheten kan reduceras till nivån för kvicksilverfulminat genom att tillsätta 15 % mineralolja, men denna verkan har liten eller ingen effekt på stötkänsligheten. Stora kristaller exploderar när de pressas och är mycket farliga att hantera, därför är en storkristallin GMTD olämplig för att utrusta sprängkapslar, eftersom när den pressas vid 200 kgf / cm², och särskilt vid 500 kgf / cm², ger den en explosion. Mycket mottaglig för en eldstråle och en gnista. Detonerade av en glödhet platinatråd. Från en eldstråle detonerar GMTD även när den är våt.
| Temperatur i °С | GTTD:s beteende |
|---|---|
| 200 | Exploderar omedelbart |
| 190 | sönderdelas med en blixt |
| =149 | blinkar efter 3 sekunder |
| <149 | sönderdelas utan blixt |
| Rätt tid (h), botten t | 2 | åtta | 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 | -------- |
* Inga tecken på nedbrytning.
** Ämnet blir blött och krymper något; brisans i sandtestet varierar (före uppvärmning 23,7; efter uppvärmning 22,2).
Det bör noteras att i en blandning med RDX, tetryl, PETN, pikrinsyra vid 50 ° C accelererar inte viktminskningen, men i en blandning med TNT och Bertholletsalt accelererar den dubbelt jämfört med att värma ett rent ämne.
| Fallhöjd i cm | Procentandel (%) provexplosioner | ||
|---|---|---|---|
| torr | våt | ||
| 60 | femton | 5 | |
| 70 | 25 | trettio | |
| 75 | femtio | 35 | |
Tabellen nedan visar en jämförelse av HMTD:ns anslagskänslighet med avseende på några andra TRS.
| Ämne | Övre gräns, cm | Prov, mg | Kornstorlek, mm |
|---|---|---|---|
| GMTD | tio | 12 | 0,05 |
| Kvicksilver fulminerar | 10.5 | 64 | 0,07 |
| blyazid | 36-40 | 25 | 0,05 |
| Tetrazen | tio | 21 | 0,09 |
Den nedre gränsen för GMTD för en belastning på 500 g är 8 cm.
Initieringsförmåga
Tappar inte sin startverkan när den pressas upp till 773 kg/cm² och till och med upp till 3000 kg/cm². Detonation av HMTD från en flamstråle kräver närvaro av minst 150 mg HMTD, men när den placeras i en kopparkapsel kan ämnet detonera redan i en mängd av flera mg när kapseln värms upp av en eldstråle. Initieringsförmågan är flera gånger högre än för kvicksilverfulminat och ligger nära blyazid och uppgår till 0,1 g för TNT, 0,05 g för tetryl och TNF (kvicksilverfulminat under dessa förhållanden är 0,26 - 0,21 g, respektive). Mer information finns i tabellen nedan:
| Sekundär BB | GMTD | Kvicksilver fulminerar |
|---|---|---|
| TNT | 0,10 | 0,26 |
| TNT vid p = 1,35 g/cm³ * | 0,06 | - |
| Pikrinsyra | 0,06 | 0,21 |
| Tetryl | 0,06 | 0,24 |
| ammoniumpikrat | 0,30 | 0,9 |
| Tetranitroanilin | 0,05 | 0,20 |
| Picrat guanidin | 0,15 | 0,30 |
| Trinitroresorcinol | 0,10 | 0,20 |
| Hexyl | 0,05 | - |
| Trinitrobensaldehyd | 0,10 | - |
* Komprimerad till 250 kg/cm²
Energiegenskaper
Bildningsvärme −384,3 kcal/kg, bildnings entalpi −413,7 kcal/kg. Explosionsvärme 3,29 MJ/kg, explosivitet 340 ml. Brisance (sandtest, laddning 0,5 g) 42,5 g, kvicksilverfulminat - 16,5 g, CTA - 44,2 g (mer detaljer i tabellen nedan). Volymen av explosionsprodukter är 1097 l/kg.
Tabellen nedan visar brisansen av HMTD i ett sandprov - antalet (g) sand (från de första 200 g) som krossats av explosionen av ett prov av sprängämnen i en stålcylinder:
| Vikt (g) | BB | ||
|---|---|---|---|
| GMTD | Kvicksilver fulminerar | cyanurtriazid | |
| 0,10 | 6.6 | — | 4.8 |
| 0,50 | 42,5 | 16.5 | 44.2 |
| 1.00 | 86,7 | 36,6 | 78,6 |
Brisansen av HMTD förändras inte efter 3 månaders lagring i ett slutet kärl i torr eller fuktig atmosfär även vid 30°C, även om en aminlukt uppträder, vilket tyder på nedbrytning.
| Densitet | Detonationshastighet (m/s) |
|---|---|
| 0,88 | 4500-4511 |
| 1.10 | 5100 |
| Tryck, kgf/cm² | Densitet, g/cm 3 |
|---|---|
| 100 | 1,05 |
| 200 | 1.15 |
| 800 | 1.30 |
Applikation
HMTD erhölls först av Bayer och Villiger (Baeyer och Villiger) 1900 genom att hälla lösningar av ammoniumsulfat, formalin och väteperoxid. Ett antal patent är kända (1912.1917) för att utrusta sprängkapslar och explosiva nitar, men används inte i praktiken på grund av otillräcklig hållbarhet och fara vid hantering. Används ibland som en tillgänglig TRS för att initiera detonation av sprängämnen i laboratorier.
Får
Erhålls genom interaktion av urotropin med 20 - 50% väteperoxid i närvaro av ättiksyra, citronsyra eller salpetersyra vid temperaturer upp till 30 ° C (ortofosforsyra kan användas). Det högsta utbytet (nästan 100%) erhålls med 30% peroxid och isättika. Metoder är också kända för att erhålla från mindre koncentrerad väteperoxid, formalin och ammoniumsulfat. Inblandningen av svavelsyra minskar produktens hållbarhet avsevärt. Kristallerna filtreras, pressas och tvättas upprepade gånger med vatten tills de är neutrala, förvaras på en sval mörk plats.
| Hur man skaffar | Avsluta GMTD |
|---|---|
| 30% H2O2 + CH3COOH (is), 20°C kvar över natten | Avkastning kvantitativt (100 %) |
| 30% H2O2 + citronsyra, 25-30°C, exponering 17 timmar vid t° rum. | Utbyte 66-71 % |
| 30% H2O2 + HNO3 (p = 1,45) 15°C | --- |
Länkar
http://chemistry-chemists.com/N2_2013/P1/pirosprawka2012.pdf Arkiverad 12 juli 2017 på Wayback Machine
http://pirochem.net/index.php?id1=3&category=chemvvisost&author=bagal-li&book=1975 Arkiverad 15 januari 2018 på Wayback Machine
http://pirochem.net/index.php?id1=3&category=chemvvisost&author=bubnov-pf&book=1979 Arkiverad 6 oktober 2017 på Wayback Machine