exploders.info - Портал по взрывчатым веществам и пиротехнике

Динитронафталин

Физико-химические свойства:1,5-динитронафталин
Существует в 2-х устойчивых формах: α - форма  (1,5-динитронафталин t пл. 217.5°С) и β - форма (1,8-динитронафталин t пл. 173.5°С), при нитровании образуется преимущественно их смесь. Желтое кристаллическое вещество нерастворимое в воде. Растворим в пиридине, ацетоне, бензоле. В других р-рителях растворяется плохо. 1,8-динитронафталин растворяется заметно лучше чем 1,5-динитронафталин (г/100г в ацетоне при 16°С, 50°С соответственно для α и β 0.465г, 1.556г и 7.008г и 19.163г. В пиридине при 16°С, 50°С соответственно для a и b 0.781г, 2.802г и 5.727г и 23.63г), на чем основано их разделение. В расплавленном виде горит очень медленно, как и тротил не воспламеняется от бикфордова шнура. Легко прессуется. Плотность ок.1.5 г/см3.
Восприимчивость к нагреванию и внешним воздействиям:
t пл. 150 - 169°С для технич. смеси изомеров, t всп. 300 — 310°С. Малочувствителен к механическим воздействиям. Плохо восприимчив к детонации.
Энергетические характеристики:
Скорость детонации 1150 м/с при плотн. 1.0 г/см3. Бризантность по Гессу 3-4 мм (при 0.9 г/см3). Теплота взрыва 3.05 МДж/кг (вода-жидкость). Фугасность ок. 100 мл. Объем продуктов взрыва 488л/кг.
Применение:
В качестве самостоятельного ВВ применения не имеет из-за низких взрывчатых характеристик.
Впервые получен в конце 60х годов 19 В. В виде смеси с 87.5% и 78% аммиачной селитры (Шнейдерит) широко применялся французами в 1 мир. войну в снарядах и минах.
 Во 2 мир. войне применялся СССР в смесях с аммиачной селитрой и/или тротилом. Сплав ТД-80: тротил – 80%, динитронафталин – 20% использовался в авиабомбах. А сплавы ТД-50 и ТД-42 в снарядах и минах для минометов. Использование сплавов с тротилом в осколочных боеприпасах с чугунным корпусом ставило задачу понизить дробящее действие тротила, иначе образовывалось слишком много мелких осколков, обладающих недостаточной энергией для поражения цели. Также ДНН применялся в сплавах с пикриновой кислотой: например «русский сплав», состоящий из 48.5% ДНН и 51.5% пикриновой кислоты и, «французский сплав», состоящий из 20% ДНН и 80% пикриновой кислоты использовались для заливки снарядов вместо тротила.
После 2 мир. войны ДНН долгое время использовался в смеси с 88% аммиачной селитры для взрывных работ в шахтах не опасных по газу и пыли (Динафталит или состав Фавье).
Мононитронафталин в кол-ве около 0.5% к тротилу, предотвращает развитие трещин в литьевых смесях на основе тротила. В виде сплава с 88-90% пикриновой кислоты (Тримонит, t пл. 90°С, скорость детонации 7020м/с при 1.6 г/см3) использовался англичанами во время 2 мир. войны для замены тротила.
 Тринитронафталин, по мощности аналогичный динитробензолу, имел ограниченное применение во время 2-мир. войны в смесях для частичной замены тротила.
Δ-Тетранитронафталин (t пл. 340 - 345°С), по мощности аналогичен тротилу, рассматривался как термостойкое ВВ, однако нигде не производился из-за большого расхода кислот при нитровании и малого выхода.
Получение:
Динитронафталин получают нитрованием нафталина нитрующей смесью.

  1. Получение ДНН в лаборатории в 1 стадию: Осторожно при постоянном охлаждении смешивают 20 мл. концентрированной азотной кислоты и 20 мл. концентрированной серной кислоты, осторожно добавляют 10 г. хорошо измельченного нафталина*. Смесь нагревают в водяной бане при постоянном помешивании (t ок 80°С); сначала образуется оранжевое масло (мононитронафталин), которое затем затвердевает. Через некоторое время смесь вливают в стакан с водой, динитронафталин промывают водой и перекристаллизовывают из спирта. (Выход»90%).
  2. Получение в лаборатории в 2 стадии:

К кислотной смеси состава 45% серной кислоты, 40% азотной и 15% воды в течение 40 мин присыпают 19г нафталина, постепенно повышая температуру с 20 до 50°С. Количество нитросмеси берут с расчетом что необходим 10-15% избыток азотной кислоты в пересчете на мононитронафталин (t пл. 51°С). По окончании добавления нафталина температуру поднимают до 60°С и выдерживают при перемешивании в течение часа. Горячую эмульсию выливают в делительную воронку с обогревом, отделяют мононитронафталин, промывают его горячей водой и сушат.
К кислотной смеси состава 65% серной кислоты, 15% азотной и 20% воды в течение часа приливают расплавленный мононитронафталин. Количество нитросмеси берут с расчетом что необходим 30% избыток азотной кислоты в пересчете на динитронафталин. К концу слива температуру смеси доводят до 60°С, затем подогревают до 70°С и выдерживают 30мин. После охлаждения до комнатной температуры отфильтровывают динитронафталин на стеклянном фильтре, промывают водой и сушат. (При плохом перемешивании на мешалку налипает вязкая масса и закончить нитрование не удается).
* - Нафталин - бесцветные кристаллы с характерным запахом. t пл. 80.3°С, плотн. 1.52 г/см3  при 15°С Летуч и легко возгоняется, нерастворим в воде, растворим в бензоле, эфире, горячем спирте.
Литература:

  1. T. Urbanski – Chemistry and Technology of Explosives Vol 1 – Pergamon Press. Oxford. 1964- P. 422-443
  2. Encyclopedia of explosives and related items./ Basil T. Fedoroff & Oliver E. Sheffield.  Vol 8 – Piccatiny Arsenal Dover, New Jersey, USA – 1978. N7-N16.
  3. Rudolf Meyer «Explosives», Fifth Edition. Wiley-VCH Verlag GmbH. (Electronic) 2002 p104
  4. Хмельницкий Л.И. Справочник по бризантным взрывчатым веществам Ч2 – М 1962 С 649.
  5. Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь/ Под Ред. Б.П.Жукова. Изд 2-е исправл – М. Янус К. 2000 с. 219
  6. Орлова Е.Ю. и др. Руководство к лабораторному практикуму по получению нитросоединений. М. 1969 Стр. 129-132

Автор: ()

© Добрейшей души человеки, 2003-2017

При использовании материалов ресурса ссылка обязательна.