книги / Высокоэнергетические пластификаторы смесевых и баллиститных твердых ракетных топлив. Физико-термохимические характеристики, получение, применение

(Н2Огаз) 6214 кДж/кг [8]

Удельная теплоемкость: 1,3 кДж/кг [8] Тест в свинцовой бомбе: 520 см3/10 г [9]

Скорость детонации в стабильной форме: 9100 м/с [9] Чувствительность к удару: 0,2 Н·м [9] Чувствительность к трению: до 36 кгс реакции нет [8]

Теплота перехода лабильной формы в стабильную: 117,2 кДж/кг [9]

Нитроглицерин почти нерастворим в воде, глицерине, растворим

вбольшинстве органических растворителей, ограничено растворим

всероуглероде, тетрахлорэтилене, четырёххлористом углероде [9], образует гели с растворимой нитроцеллюлозой. Летучесть незначительна. Стоек в отсутствие кислот, но исключительно чувствителен к удару. Нитроглицерин готовится подачей высокохимически чистого глицерина (динамитный глицерин) в концентрированную смесь азотной и серной кислот при эффективном охлаждении и перемешивании по схеме [8]:

Из-за опасности производства разработано нескольких методов промышленного производства нитроглицерина, наиболее безопасным и перспективным из которых является инжекторный метод.

Нитроглицерин является одним из наиболее важных компонентов взрывчатых составов, ракетных топлив баллиститного типа, баллиститных порохов.

Список литературы

1.Weast R.C. CRC Handbook of Chemistry and Physics. – 65th ed. – CRC Press Inc.,1984—1985; resp.: Lide D.R. CRC Handbook of Chemistry and Physics. – 65th ed. — CRC Press Inc., 1994—1995.

2.Braak E.C. The Melting Points of Stable-Form Nitrate Ester Crystals. // J. Energ. Mater. — 1990. —Vol. 8. — Р.21—39.

3.ICT Database of Thermochemical Values. Version 2,0. – ICT. – Karlsruche, Cermany, 1999.

31

4.Marinkas P.L. Organic Energetic Compounds. – Nova Science Publishers Inc. – New York, USA, 1996.

5.Cox J.D., Pilcher G. Thermochemistry of Organic and Organometallic Compounds. — London: Academic Press, 1970.

6.Stull D.R., Westrum E.F., Sinke G.C. The Chemical Thermodynamics of Organic Compounds. — John Wiley and Sons Inc, 1969.

7.Davenas A.: Solid Rocket Propulsion Technology. — Pergamon Press, 1993.

8.Meyer R., Köhler J., Homburg A. Explosives. — Weinheim: Wi-

ley-VCH Verlag GmbH, 2002.

9. Хмельницкий Л.И. Справочник по взрывчатым веществам. —

М., 1961. — С. 184—192.

32

С3H5N7O3 1,3-диазидо-2-нитроксипропан

N3CH2CHCH2N3

ONO2

Молекулярная масса: 187,1 Кислородный баланс: –47,03 % Массовая доля азота: 52,36 % Агрегатное состояние: жидкость Плотность: 1379 кг/м3* Показатель преломления: 1,4965 (20 °С*)

Получают нитрованием 1,3-диазидопропан-2-ола смесью азотной кислоты с уксусным ангидридом в хлористом метилене по схеме*:

Выход: 85 %.

Рекомендован в качестве высокоэнергетического пластификатора ТРТ*.

___________________

* Witucki E.F., Frankel M.B. Synthesis of Novel Energetic Aliphatic Compounds // J. Chem. and Engineering Data. — 1979. — Vol. 24., №.3. — P. 247—249.

33

С3Н6N2O4 1,3-динитропропан

O2N - CH2 - CH2 - CH2 - NO2

Молекулярная масса: 134,1 Кислородный баланс: –59,66 % Массовая доля азота: 20,88 % Агрегатное состояние: жидкость

Плотность: 1353 кг/м3 26 °С [1, 4] Температура плавления: –21,4 °С [1, 4] Температура кипения: 103 °С 1 mm Hg [4]

Энтальпия образования:

–223,84 кДж/моль [3] –209,03 кДж/моль [2] –207,11 кДж/моль [4]

Энергия образования:

–208,99 кДж/моль [3] –209,03 кДж/моль [2] –192,25 кДж/моль [4]

Теплота сгорания: 1814,14 кДж/моль [2]

Получают обработкой дийодпропана нитритом серебра по схе-

ме [4]:

JCH2CH2CH2J 2AgNO2 O2NCH2CH2CH2NO2 2AgJ

Предложен для использования в качестве ингредиента взрывчатых составов [4].

34

Список литературы

1.Weast R.C. CRC Handbook of Chemistry and Physics. – 65th ed. – CRC Press Inc.,1984—1985; resp.: Lide D.R. CRC Handbook of Chemistry and Physics. – 65th ed. — CRC Press Inc., 1994—1995.

2.Cox J.D., Pilcher G. Thermochemistry of Organic and Organometallic Compounds. — London: Academic Press, 1970.

3.Stull D.R., Westrum E.F., Sinke G.C. The Chemical Thermodynamics of Organic Compounds. — John Wiley and Sons Inc., 1969.

4.Fedoroff B.T., Sheffield O.E., Kaye S.M. Encyclopedia of Explosives and Related Items // Picatinny Arsenal. Dover. New Jersey. — 1978.

—Vol. 8. — P. 397—398.

35

С3Н6N2O4 1,1-динитропропан

NO2

CH3CH2CH

NO2

Молекулярная масса: 134,1 Кислородный баланс: –59,66 % Массовая доля азота: 20,88 %

Агрегатное состояние: масло желтого цвета

Плотность: 1261 кг/м3 25 °С [1] Температура плавления: –42 °С [1] Температура кипения: 184 °С [1]

Энтальпия образования:

–167,53 кДж/моль [3] –170,58 кДж/моль [2] –163,18 кДж/моль [4]

Энергия образования:

–152,67 кДж/моль [3] –155,73 кДж/моль [2] –148,32 кДж/моль [4]

Теплота сгорания: 1867,44 кДж/моль [2]

Получают окислительной нитрацией по Каплану и Шехтеру обработкой 1-нитропропана в щелочной среде нитратом серебра и нитритом натрия по схеме [5]:

36

Является взрывчатым веществом.

Список литературы

1.Weast R.C. CRC Handbook of Chemistry and Physics. – 65th ed. – CRC Press Inc.,1984—1985; resp.: Lide D.R. CRC Handbook of Chemistry and Physics. – 65th ed. — CRC Press Inc., 1994—1995.

2.Cox J.D., Pilcher G. Thermochemistry of Organic and Organometallic Compounds. — London: Academic Press, 1970.

3.Stull D.R., Westrum E.F., Sinke G.C. The Chemical Thermodynamics of Organic Compounds. — John Wiley and Sons Inc., 1969.

4.Patei S. The Chemistry of Amino-, Nitroso-, and Nitro Compounds and their Derivatives. — John Wiley and Sons, 1982.

37

С3Н6N2O4 2,2-динитропропан

NO2

CH3 C CH3

NO2

Молекулярная масса: 134,1 Кислородный баланс: –59,66 % Массовая доля азота: 20,88 % Агрегатное состояние: твёрдое

Плотность: 1300 кг/м3 (25 °С) [1] Температура плавления: 53 °С [1] Температура кипения: 185,5 °С [1]

Энтальпия образования:

–191,25 кДж/моль [3] –187,74 кДж/моль [2] –192,46 кДж/моль [4]

Энергия образования:

–176,40 кДж/моль [3] –172,88 кДж/моль [2] –177,61 кДж/моль [4]

Теплота сгорания: 1850,16 кДж/моль [2]

Получают окислительной нитрацией обработкой 2-нитропропана в водной щелочной среде нитратом серебра и нитритом натрия по схеме [5]:

38

Является более мощным взрывчатым веществом, чем тротил.

Список литературы

1.Weast R.C. CRC Handbook of Chemistry and Physics. – 65th ed. – CRC Press Inc.,1984—1985; resp.: Lide D.R. CRC Handbook of Chemistry and Physics. – 65th ed. — CRC Press Inc., 1994—1995.

2.Cox J.D., Pilcher G. Thermochemistry of Organic and Organometallic Compounds. — London: Academic Press, 1970.

3.Stull D.R., Westrum E.F., Sinke G.C. The Chemical Thermodynamics of Organic Compounds. —John Wiley and Sons Inc., 1969.

4.Patei S. The Chemistry of Amino-, Nitroso-, and Nitro Compounds and their Derivatives. — John Wiley and Sons,1982.

5.Kaplan R., Schechter H.J. // Am. Chem. Soc. — 1961. — Vol. 83.

—3335 p.

39

O2NOCH2 - CH2 - CH3

ONO2

Молекулярная масса: 166,1 Кислородный баланс: –28,9 % Массовая доля азота: 16,87 %

Агрегатное состояние: бесцветная жидкость

Плотность: 1377 кг/м3 20 °С [1] Температура плавления: –42,5 °С [2] Температура кипения: 92 °С 10 mm Hg [1] Показатель преломления: 1,4272 [6]

Энтальпия образования:

–294,97 кДж/моль [3] –277,65 кДж/моль [4] –347,69 кДж/моль [2]

Энергия образования:

–277,65 кДж/моль [3] –260,33 кДж/моль [4] –330,37 кДж/моль [2]

Тест в свинцовой бомбе: 540 см3/10 г [5]

Легко растворим в органических растворителях, практически нерастворим в воде. Получают нитрованием 1,2-пропиленгликоля смесью серной и азотной кислот по схеме [6]:

Выход: 92 %.

40