exploders.info - Портал по взрывчатым веществам и пиротехнике
АВТОРИЗАЦИЯ
ЛОГИН:
ПОРОЛЬ:

Получение НМХ по промышленной безацетатной технологии

Опубликовано: 2013-12-15
Автор: СЭП
Получение НМХ по промышленной безацетатной технологии = нитролиз ДПТ 10%-ным р-ром нитрата аммония в конц. азотной кислоте.НМХ - ФИНИШ = последняя сказка бабки-пироманки по данной теме !
Химизм и расчёты:
-нитролиз ДПТ в НМХ: (р-ция 1)
5,0 г-----х=6,79 г (100%)
ДПТ ------- НМХ
218,17----296,17
- нитролиз ДПТ в RDX: (р-ция 2)
5,0 г------х=5,09 г (100%)
ДПТ-------- RDX
218,17----222,12
Загрузки:
Было взято:
АК (99,9-100%) = 25,30 г*
Нитрат аммония ("Ч", сухой) = 2,80 г
ДПТ (чистый) = 5,00 г**
Модуль = 5,0 (АК по ДПТ) / модуль = 5,56 (АК+НА по ДПТ)
Примечания:
* АК берём больше расчётного на 0,3 г, т.к. она в процессе синтеза испаряется из р/м, в следствии своей летучести, причём испаряется за время синтеза обычно около 0,15-0,20 г из открытого стаканчика-реактора, при темп. в помещении около 18 Ц., а при темп. 25 - 30 Ц., улетает 0,3-0,5 г из открытого реакционного стаканчика, это было определено практически и это нужно учитывать. Поэтому при расчёте модуля принимаем массу АК = 25,0 г, а не 25,3 г...
АК была взята прозрачная, полученная вакуум-отгонкой из смеси конц. СК и разб. АК, не содержащая NOx-ов и серной к-ты, р = 1,513 г/мл при 20 Ц.
** ДПТ был взят полученный из крепкой СК и ДНУ (с последующей нейтрализацией), дважды перекристаллизованный из ДМСО, плавящийся в интервале 210 - 215 Ц.
Ход:
Р-цию проводили в хим. стаканчике, объёмом 50 мл, который устанавливали на весы, в стаканчик засыпали необходимое кол-во НА и наливали с помощью стеклянной хим. пипетки 99,9-100%-ную АК, перемешивали до полного р-рения НА в АК*, затем стаканчик с нитросмесью (далее н/с) переносили в охл. баню (вода+лёд), в которой н/с охлаждали до 2-3 Ц. Затем к н/с при перемешивании термометром, порциями добавляли ДПТ**, следя за темп-рой (ДПТ добавляли с такой скоростью, чтобы темп. не поднималась выше 10 Ц.)***. На добавление всего кол-ва ДПТ ушло около 20 минут, темп-ру р/м во время добавления ДПТ поддерживали в пределах 5-10 Ц. Затем р/м при периодическом перемешивании дали выдержку в течении 30 минут, поддерживая темп. в пределах 5-10 Ц., после этого стаканчик с р/м извлекали из охлаждающей бани и оставляли без охл-ния при периодическом перемешивании на 10 минут, по ходу которых темп-ре р/м можно позволить подняться до 20 Ц., но не более****. Затем р/м выливали в перемешиваемую смесь воды со льдом, массой 150-200 г. Выпавший очень тонкодисперсный осадок фильтровали на Бюхнере под вакуумом (ф/б = "синяя лента")*****, дважды промывали дист. водой (со взмучиванием осадка на фильтре) и хорошенько "отжимали" его прямо на фильтре под вакуумом...
Полученный октогек-сырец содержит множество всяческих примесей (в осн. это линейные нитрамины), которые понижают его стойкость и увеличивают его чувствительность. Применять такой сабж нельзя. Для его очистки = удаления примесей, поступаем далее так:
Октогек-сырец переносили с фильтра в хим. стаканчик, объёмом 100 мл (не меньше, т.к. будет выделяться пена !) и заливали его 25 г 70%-ной АК. Нагревали на эл. плитке до начала реакции******, затем снимали с плитки и при перемешивании ждали пока р-ция успокоится, затем суспензию снова ставили на эл. плитку (контрольно) и снова нагревали, и так до тех пор, пока при кипячении суспензии из неё не прекращали выделяться ноксы (обычно вся эта процедура длится около 40-60 минут)*******. Затем суспензию охл-ли до комн. темп. и разбавили при перемешивании холодной дист. водой (3-4-х кратным кол-вом по объёму)********. Осадок отфильтровывали*********, промывали несколько раз холодной дист. водой, затем АИПСом и сушили**********.
Детали:
* НА р-ряется в конц. АК довольно-таки легко и быстро;
** ДПТ при этом комкуется сцука, причём по консистенции комки эти напоминают жвачку, но при дальнейшем перемешивании эти комки постепенно р-ряются;
*** Темп-ру держать весьма легко, применяя "ледяную" баню и постоянно перемешивая р/м, главное - не добавлять ДПТ слишком большими порциями и усё будет хорошо :)
**** Темп-ра во время выдержек держится весьма стабильно и растёт очень плавно. Если дать темп-ре по ходу второй выдержки подняться выше 20 Ц., страшного в принципе ничего не произойдёт, но лучше этого не делать, т.к. уже при 25 Ц., из р/м начинают выделяться в небольших кол-вах пузырьки какого-то прозрачного газа без запаха (по ходу закись азота), что будет если нагреть р/м дальше мя не проверял, возможно, что ничего хорошего, а возможно и ничего не будет, но всё же лучше не проверять;
***** Осадок сцука очень мелкодисперсный, поэтому применять фильтр Шотта для его фильтрования не желательно, т.к. ф-ние при его использовании сильно затянется;
****** Ахтунг ! Выделяется дохуя ноксов и пены!!! Советую заранее позаботиться о тяге, иначе отёк лёгких вполне вероятен;
******* Нагревать/кипятить суспензию нужно не менее 20 минут - для гарантированного разложения всех примесей линейного строения. И не сцать - процедура вполне безопасная, до тех пор, пока не выкипит вся АК :)
******** Разбавлять водой суспензию октогека в 70%-ной АК перед фильтрованием, нужно для того, что бы высадить полностью октогек, т.к. он смальца р-рим в 70%-ной азотке;
********* Осадок после варки в азотке получается весьма крупным и легко фильтруется;
********** При работе с сухим октогеком помним о ТБ, т.к. НМХ после варки в азотке всегда получается в виде игольчатых кристаллов альфа-модификации, обладающих повышенной чувствительностью к внешним воздействиям.
Выходы октогека получаемого по данной методе колеблются в районе от 2,65 г до 2,90 г из 5 г ДПТ, в среднем, из 5 г ДПТ получается 2,75-2,8 г октогека, один раз получилось вообще 2,5 г октогека, но прикол в том, что мя не могу объяснить эти колебания выходов, думал много, но так и не нашёл наиболее вероятную причину - вроде и делал всё стандартно, использовал реактивы из одной "бочки"/партии...
Октогек, полученный по данной методе содержит НМХа около 87% мас.ч., остальные 13% - RDX.
На возврат ДПТ в ходе данного эксперимента не заморачивались, т.к. при модуле = 5 и выше, возврат ДПТ = 0 (точнее следовые кол-ва, которые только вызывают лёгкое помутнение р-ра).
Итог эксперимента: (в пересчёте на 1 г ДПТ)
Из 1 г ДПТ мы получаем в среднем 0,55-0,56 г октогека (с сод. НМХа около 87% мас. ч.).
Небольшой расчёт:
Т.к. ОГ имеет состав = 87% НМХ + 13% RDX, то:
0,55 г ОГ = 0,4785 г НМХ + 0,0715 г RDX
0,56 г ОГ = 0,4872 г НМХ + 0,0728 г RDX
Средние выходы НМХа и RDXа, получаемые по данной методе (считая, что мы берём по 1 г ДПТ на каждую р-цию = р-цию 1 и р-цию 2 (см. "химизм и расчёты"в начале текста)):
НМХ = 35,25% - 35,89% от теории по ДПТ
RDX = 7,02% - 7,15% от теории по ДПТ
Честно гря ума не приложу, как в промышленности добиваются выходов НМХа в 48% - ???
Может модуль по азотке берут побольше - ?
Максимум что мя получил это 0,589 г октогека из 1 г ДПТ при модуле = 6,0 и если принять полученный сабж за чистый НМХ, то выход получается = 43,4% от теории... Это конечно ближе к 48%, но как/где взять ещё 5% - ???
Ну да ладно... Че-то я от темы отошёл...
Полученный нами октогек "как есть" применять нельзя, т.к. он состоит из альфа-НМХа = игольчатых кристаллов, имеющих низкую гравиметрическую плотность, плохую прессуемость и сыпучесть, а так же повышенную чувствительность к внешним воздействиям...
На практике, как известно используют НМХ бетта-модификации, обладающий высокой плотностью и пониженной чувствительностью к внешним воздействиям...
Мя подзаебался печатать, поэтому что бы не повторяться, скопирую из моих предыдущих постов, как нам поступать далее чтобы перевести альфа-НМХ в его бетта-модификацию...
Если вы не собираетесь проводить отделение гека от окта, то можно шибко не заморачиваться и поступить например так:
Заливаем октогек (далее ОГ) ацетоном (ацетона берём столько, что бы он полностью покрывал кристаллы ОГ, например, на 10 г ОГ будет вполне достаточно 20 г ацетона) и выдерживаем суспензию в течении нескольких суток (4-5 дней думаю будет достаточно, что бы альфа-модиф. полностью перешла в бетта-модиф.), затем можно поступить тремя способами:
1) Тупо разбавить суспензию 3-4-х кратным по объёму кол-вом воды = при этом из ацетонового р-ра полностью высадится ОГ, затем фильтруем суспензию, промываем кристаллы и сушим = получаем ОГ того же состава, каким он и был изначально, только окт будет уже не альфа-модиф., а бетта;
2) Если у вас большие загрузки или вам жалко ацетон, то можно ацетон тупо отогнать (но не досуха естественно), потом всё равно разбавляем водой, фильтруем суспензию, и т.д. и т.п., в итоге получаем тоже самое, что и в первом варианте;
3) Можно суспензию ОГ а ацетоне сразу отфильтровать = получаем в этом случае окт с небольшим содержанием гека и ацетоновый р-р ОГ - преимущественно это р-р гека (фильтрат), который можно использовать по-разному:
- разбавить водой и высадить от туда ОГ (в осн. RDX);
- отогнать ацетон (но не досуха), затем разбавить водой, отфильтровать суспензию, и т.д. и т.п.
В общем надеюсь, что все вкурили, что перевод НМХа в стабильную бетта-модификацию производить необходимо, как в плане безопасности последующей работы с сабжем, так и в плане его практического применения...
А вот очищать НМХ от 10-15% RDXа или нет - это уже ваше дело...
Если же перед вами стоит задача ещё и качественно очистить НМХ от RDXа, то курите мой предыдущий пост - там всё подробно расписано чё и как...
Каждый получит то, что хотел. Comprende, amigos?
(От заката до рассвета)

1) Слева - стаканчик с ДПТ, справа - стаканчик с холодным 10%-ным р-ром НА в 99,9-100%-ной АК

2) Синтез - по ходу выдержки №1 (весь ДПТ уже добавлен)

3) Р/м вылили в 165 г смеси воды со льдом (вывалился объёмистый осадок октогека-сырца)

4) Октогек-сырец на Бюхнере

5) По-ходу варки октогека-сырца в 70%-ной АК: начало "фестиваля"

6) По-ходу варки октогека-сырца в 70%-ной АК: "фестиваль" в самом разгаре (но самый-самый разгар мя проебал и не сфоткал)

7) По-ходу варки октогека-сырца в 70%-ной АК: конец "фестиваля"

8) Суспензию октогека в 70%-ной АК разбавили 3-х кратным кол-вом дист. воды

9) Октогек на Шотте

10) Сухой октогек (видим, что он состоит в основном из игольчатых кристаллов альфа-НМХа)

Комментарии:
  • moisey 05.01.2014

    все как всегда на высоте,и фотки класс

© Добрейшей души человеки, 2003-2017

При использовании материалов ресурса ссылка обязательна.