Взривни вещества - тротил


Категория на документа: Други




Р Е Ф Е Р А Т
Взривни вещества-Тротил

Взривните вещества (ВВ) са съединения или смеси, които в резултат на определени външни въздействия могат да се разлагат химически, отделяйки голямо количество топлина и газове.
Непрекъснато се работи за усъвършенстване на съществуващите взривни вещества, а също и за създаване на нови. В последните години широко приложение намират течните и пластичните взривни вещества с повишена мощност за специални цели.Благодарение на разнообразието им взривните вещества имат универсално приложение.При производството и изпитанията на взривните вещества се използват много и разнообразни термини като:
Чувствителност на взривните вещества-това е способността им да детонират в резултат на определени външни въздействия.Външните въздействия могат да бъдат удар, триене, топлина, електрически импулс, взрив на друго ВВ и др.
Под детонация се разбира процес на химическо превръщане на ВВ, който протича с голяма скорост и е съпроводен с отделяне на голямо количество енергия.
Бризантност е характеристика за разрушителната способност на продуктите на взрива на дадено ВВ.
Взривна вълна -характеризира като създадена от взрива област на силно сгъстена среда (газообразна, течна или твърда), която бързо се разпространява във всички посоки от мястото на взрива. Взривната вълна се образува в резултат на мигновеното разширяване на газообразните продукти на взрива.
Ударна вълна е вълната (пространствена повърхност),която се разпространява със свръхзвукова скорост в околната среда и предизвиква ỳдарен натиск върху нея.

Взривните вещества могат да бъдат класифицирани по различни начини, най-популярни от които са:
* По състав - химически съединения и смеси.
* По агрегатно състояние - течни, твърди и газообразни.
* В зависимост от приложението им - иницииращи, бризантни, метателни, пиротехнически състави, промишлени и със специално предназначение.
* В зависимост от опасността при производството им, работата с тях и транспортирането им.

Бризантните взривни вещества са предназначени за получаване на различни видове заряди. Те са слабо чувствителни към външни въздействия, поради което детонират при възбуждане от иницииращи взривни вещества. Като бризантни взривни вещества се използват предимно различни нитросъединения (тротил, нитрометан и др.), нитрамини (тетрил, хексоген, октоген и др.), нитрати на поливалентните алкохоли (нитроглицерин, нитрогликол), целулозни нитрати и др.Най-често всички тези съединения се използват под формата на смеси. В различните спомагателни системи на ракетно-космическата техника, бризантните взривни вещества се използват като основни заряди за разделяне на конструктивните елементи на ракети, космически апарати, енергийни отсеци, аварийно изключване на двигателите, отваряне на парашутни отсеци, аварийно отватяне на люкове и др. В зависимост от скоростта на детонация бризантните взривни вещества могат да бъдат разделени на подгрупи: с повишена, с нормална и с понижена мощност
Тротилът е бризантно взривно вещество с нормална мощност. В зависимост от степента на пречистване е безцветен до бледожълт, а понякога и по-тъмен кристален продукт. Колкото продуктът има по-светъл цвят,толкова по-висока е температурата му на топене.Има температура на топене 80.6-80.8оС, но тя силно зависи от неговата чистота. Установено е, че всеки 1 % примеси понижава температурата на топене на тринитротолуена с около 0.5оС.Чистият продукт избухва при температура над 280оС, но наличие на примеси от сяра, фосфор, анилин и др. силно я понижават.Взривните му характеристики се обуславят от химическия му строеж.Има отрицателен киселороден баланс-74%.При насипна плътност 800-1000 kg/ m3 критичният му диаметър в зависимост от размера на частиците се изменя в границите от 10 до 20mm.От сътресения,удар,триене и нагряване до 90°C тротилът не може да бъде взривен.При стайна температура се отнася като типично твърдо вещество.Но с повишаване на температурата му на 50°C и повече той става пластичен и удобен за обработка.
Известен е още под имената:
* тринитротолуен - съвременно (2006) наименование
* тринитротолуол - стара номенклатура

(М.М. 227,13)
Представлява продукт на взаимодействието на смес от азотна, сярна киселина и толуол. Получава се тротил на люспи, който чрез механична или друга обработка може да се направи на прахообразен, пресован, лят (чрез разтапяне).

Практически нитрирането на толуена се осъществява в хетерогенна среда, тъй като както той, така и неговите нитропроизводни са неразтворими в нитриращите киселини.Нитрирането на толуена до тринитротолуен е съпроводено винаги със странични реакции,главно окисление,поради което практическият добив на ТНТ варира в границите на 80-90% от теоритичния.Загубите от окисление се увеличават с повишаване на температурата.В производството температурата не трябва да надвишава 50°C.Оптималната температура е 35-38°C ,при която загубите са най-малки.
Тротилът кристализира в две форми-клиновидна и ромбична,като кристалите му се свързват във вид на игли или стълбчета.
Произвежда се под следните форми:
-люспи с приблизителни размери 5х5х0,5mm
-стопилка в различни съдове(бидони,варели,цистерни)
-късове с различна големина и форма в зависимост от предназначението
-светложълти кристали
Тротилът има широко приложение заради простотата и удобството на механичната му обработка (запълва всякакъв вид кухини, реже се, дупчи се и т.н.), високата му химическа устойчивост, нечувствителност към външни въздействия, което означава безопасност и надеждност при употребата му. В същото време притежава високи взривни характеристики. Използва се както в чист вид, така и в смес с други взривни вещества, при което не встъпват помежду си в химическа реакция. В смес с хексоген, тетрил и тен, тротилът понижава чувствителността им, а в смес с амонячно-селитрени вещества повишава взривните им свойства, повишава химическата им устойчивост и понижава хигроскопичността им.Тротил се употребява в зарядите на снаряди, ракети, бомби, мини и др. Също така се използва като основно взривно вещество при провеждане на подривни работи в земята, разрушаване на метални, бетонни и други конструкции.
Тротилът е практически неразтворим във вода.Разтваря се в концентрирани киселини(сярна и азотна),като кристализира от тези разтвори чрез добавяне на вода.ТНТ е слабо разтворим в нитрираща киселинна смес.Разтворимостта му се увеличава с понижаване на съдържанието на азотна киселина в сместа,поради което в отработената киселина се наблюдава по-голяма разтворимост.Той не е хигроскопичен и при стайна температура в наситен с влага въздух поглъща до 0,05% влага.При стайна температура ТНТ се отнася като типично твърдо вещество.С повишаване на температурата му с 50 °C и повече става пластичен и удобен за обработка.
Кристализацията на ТНТ може да се извърши в съд,снабден с бъркачка и охлаждащ кожух,в който обикновено се подава вода.Температурата на стопилката се понижава постепенно при непрекъснато разбъркване.При достатъчно бавна скорост на охлаждане се образуват ромбоидни кристали.Кристализацията може да се извърши и в среда на първоначално подгрята 62%-на азотна киселина при непрекъснато разбъркване и охлаждане.По този начин могат да се отделят и несиметричните изомери,чиято разтворимост в киселината е по-голяма,а също и изомери,чиято температура на топене е по-ниска от температурата на подгряването.Един сравнително лесен начин за получаване на кристали е извличането на топъл метанолов разтвор на ТНТ в студена вода.По този начин се получават малки продълговати клиновидни или ромбоидни кристали с размер от 6 до 60 µm.
Ниската температура на ТНТ се дължи преди всичко на налягането на изомери,с които образува евтектична смес,и в по-малка степен на наличието на онечиствания в готовия продукт,като три-нитробензол,три-нитрокрезол,ди-нитротолуол.
Реакционна способност по отношение на киселини:
ТНТ е устойчив на действието на киселини.Само конц.азотна киселина при температура над 110°C може да го окисли до 2,4,6-тринитробензоена киселина,като при 200 °C се образува тринитробензол в резултат на декарбоксилиране.
Реакционна способност по отношение на основи:
Реагира с основи,при което се получават металорганични съединения.Освен това нитрогрупите могат да придадат и основен характер на ТНТ,което не трябва да се допуска от гледка точка на безопасността.При реакцията с основи се образуват странични продукти с червено или кафяво оцветяване,силно чувствителни към външни въздействия.Този ефект се усилва в присъствието на органични разтворители като алкохоли,ацетони и др.При това температурата на избухване на ТНТ,замърсен с такъв оцветен продукт,се понижава значително-до 130-150°C ,а понякога може да стигне и до стайна температура.
Температурата на избухване се понижава значително при добавяне към ТНТ на различни вещества като сяра,фосфор,черен анилин и др.При добавяне на КОН на прах се наблюдава избухване на смесения продукт при температура 80°C ,а при по-голямо количество KOH температурата се понижава още повече.При смесване с NaOH се наблюдава същото явление,но с по-малка сила-при бързо нагряване до избухване(в някои случаи самозапалване)се стига при 80°C,а при по-бавно нагряване сместа не избухва до 200°C като постепенно се разлага.
Взривното разлагане на тринитротолуена води до получаване на въглероден двуокис, въглероден окис, метан, ацетилен, циановодород, водород, азот, амониев бикарбонат и въглерод и може да бъде изразено със следното равенство:
16C7H5(NO2)3 --> 20CO2 + 47CO + CH4 + H2O + 2C2H2 + 2HCN + 14,5H2 + 21,5N2 + 3NH4HCO3 + 29C .

Реакция с натриев сулфит. Реагира значително по-трудно, отколкото останалите несиметрични изомери. В хода на тази реакция несиметричната нитрогрупа се заменя със сулфогрупа. Това намира приложение при получаване на 2,4- и 2,6-динитротолуени от страничните продукти на реакцията - 2,3,4-, 2,4,5- и 2,3,6-тринитротолуени:
При замяна на несиметричната нитрогрупа със сулфогрупа от другите изомери се получават 2,4- и 2,6-динитротолуенсулфонати:

След десулфониране от тези продукти се получават 2,4- и 2,6-динитротолуени, които при по-нататъшно нитриране дават 2,4,6-тринитротолуен (тротил).



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Взривни вещества - тротил 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.