exploders.info - Портал по взрывчатым веществам и пиротехнике

Нитрометан, NM

Физико-химические свойства:
Бесцветная летучая жидкость с запахом горького миндаля. Технический имеет светло-желтую окраску. Хорошо раств. в большинстве растворителей, кроме алифатических углеводородов, раств в воде (9.5 мл в 100 мл, растворимость воды в Н. 2.2 мл на 100 мл) Образует азеотропную смесь с водой (76.4% Н. t кип. 83.6°С). Реагирует с щелочами с образованием окрашенных чувствительных солей, полученных в своб. состоянии. Реакционноспособен, реагирует с альдегидами, кетонами и т.п. При осторожном поджигании горит. Плотность 1.137 г/см3.
Восприимчивость к нагреванию и внешним воздействиям:
t пл. -28.55°С. t кип. 100.8°С. t вспышки ок 440°С. В чистом виде имеет довольно большой критический диаметр и плохую восприимчивость к детонации. Становится взрывоопасным при нагр. выше t кип. и в присутствии окислителей. Малочувствителен к удару (0-8% для груза 10 кг и высоты 25 см.) и трению, чувствителен к огню. Не восприимчив к капсюлю-детонатору №8.
Энергетические характеристики:
Скорость детонации 6370-6600 м/с, давление на фронте детонационной волны 14.1ГПа. Температура взрыва 3380К. Теплота образования -27ккал/моль. Энтальпия образования -442.8ккал/кг. Теплота взрыва 4.76 МДж/кг. Фугасность 470 мл, по другим данным 138-143% от тротила. Работоспособность в баллистической мортире 133-134% от тротила. Объем продуктов взрыва 1059л/кг. Бризантность 25 мм с 5-8 г подпрессованной  тетриловой шашкой.
Применение:
 Нитрометан является достаточно мощным и малочувствительным жидким ВВ. Впервые был получен в 1874г (Meyer). Применяется как сенсибилизатор ACBB, компонент жидких ВВ в т.ч. для бинарных боеприпасов (Смешивание компонентов может осуществляться непосредственно в боеприпасе, чем достигается большая безопасность применения), в детонирующем шнуре с нитроцеллюлозой и сенсибилизатором. А также как растворитель при пр-ве ВВ, однокомпонентное жидкое ракетное топливо и растворитель в лабораторной практике. 
На практике используется с добавкой 3-10% орг. аминов типа этилендиамина, триэтаноламина и др., значительно повышающих восприимчивость к детонации, а также для изготовления взрывчатых пен (используются для взрывной сварки и штамповки). Напр. композиция PLX, состоящая из 95% нитрометана и 5% этилендиамина. По эффективности она эквивалентна тротилу, имеет скорость детонации ~6000 м/с и была разработана американцами в 1945г для взрывного разминирования. Для увеличения бризантности такие смеси могут содержать до 25% 1,3-динитропропана или 1,1-динитроэтана, а также другие конденсированные ВВ и загустители.
Смесь LX-01 состоит из нитрометана – 51.7%, тетранитрометана – 33.2%, 1-нитропропана 15.1%. Скорость детонации 6840 м/с при 1.24г/см3. Подобные жидкие смеси используются для взрывных работ, изготовления разл. средств подрыва, мин, в т.ч. средств дистанционного минирования.

Получение:

В промышленности получают непрерывным деструктивным нитрованием низших углеводородов в газовой фазе при 400-700°С. В лаборатории – обработкой хлорацетата натрия нитритом натрия, гидролизом образовавшегося продукта и дистилляцией, взаимодействием нитрита натрия с диметилсульфатом. Также существует способ получения, основанный на пропускании газообразного метилхлорида через нагретый раствор нитрита натрия и карбоната натрия с выходом в 60%.

1.Получение в лаборатории из хлоруксусной кислоты:

В стакане емкостью 250мл растворяют 76г монохлоруксусной кислоты в 100мл воды, нейтрализуют карбонатом натрия и прибавляют приготовленный в другом стакане раствор 34.5г нитрита натрия в 40мл воды. Собирают прибор для перегонки с колбой Вюрца емкостью 250мл, в горло которой вместо термометра помещают капельную воронку. В колбу наливают 50 мл реакционной смеси и нагревают на сетке, после начала перегонки из капельной воронки к горячему раствору медленно приливают остальную часть реакционной смеси. Перегонку продолжают до тех пор, пока маслянистые капли не перестанут стекать в приемник с перегоняющейся жидкостью. Затем в другой приемник отгоняют еще 50 мл жидкости, отделяют нитрометан от первой фракции (нижний слой). Оба водных раствора объединяют и вновь отгоняют около 1/3 жидкости. При этом получают еще некоторое кол-во нитрометана. Нитрометан сушат над безводным хлоридом кальция и перегоняют, собирая фракцию, кипящую при температуре 100°С. Выход 10-12г (33-39%).

2.Получение в лаборатории из диметилсульфата (осторожно – сильный яд и канцероген):

В трехгорлую колбу емкостью 500мл, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником и капельной воронкой, помещают 69г нитрита натрия, 3,5г карбоната калия, 60мл воды и нагревают при перемешивании до 60°С. К полученному раствору при интенсивном помешивании в течение 15мин по каплям приливают 46г диметилсульфата, поддерживая с помощью бани со льдом температуру 59-60°С. Через 1-2 минуты после окончания слива, когда температура произвольно начинает падать, реакционную смесь помещают в прибор для перегонки (Колба Вюрца емкостью 750мл, прямой холодильник длиной 40см) и нагревают на масляной бане. Основная часть жидкости перегоняется при 83-86°С (вблизи азеотропной точки нитрометан-вода). Перегонку прекращают, когда температура паров достигнет 100-100.5°С. Дистиллят обрабатывают как описано выше. Выход нитрометана около 10г (50% по диметилсульфату).

Литература:

  1. T. Urbanski – Chemistry and Technology of Explosives Vol 1 – Pergamon Press. Oxford. 1964- P. 579-587
  2. Encyclopedia of explosives and related items./ Basil T. Fedoroff & Oliver E. Sheffield.  Vol 8 – Piccatiny Arsenal Dover, New Jersey, USA – 1978. M69.
  3. Rudolf Meyer «Explosives», Fifth Edition. Wiley-VCH Verlag GmbH. (Electronic) 2002 p233
  4. Dobratz B.M. LLNL Explosives Handbook Properties of Chemical Explosives and Explosive Simulants –LLNL University of California, Livermore, California – (UCRL – 52997, 1985)
  5. Хмельницкий Л.И. Справочник по бризантным взрывчатым веществам Ч2 – М 1962 С 27.
  6. Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь/ Под Ред. Б.П.Жукова. Изд 2-е исправл – М. Янус К. 2000 с. 308
  7. Орлова Е.Ю. и др. Руководство к лабораторному практикуму по получению нитросоединений. М. 1969 Стр. 75.
  8. Патент US6007648

Автор: ()

© Добрейшей души человеки, 2003-2017

При использовании материалов ресурса ссылка обязательна.