exploders.info - Портал по взрывчатым веществам и пиротехнике

1,4-динитроглиоксальуреид, 1,4-динитрогликолурил, DINGU

Физико-химические свойства:
Бесцветное кристаллическое вещество плохо растворимое в воде, и многих 1,4-динитроглиоксальуреид, 1,4-динитрогликолурил, DINGUдругих растворителях, раств. в ацетоне, ДМСО и в конц. HNO3. С ДМСО образует устойчивый сольват, с конц. HNO3 – легко разрушаемый водой с образованием очень мелких кристаллов, не пригодных для практического использования. Образует 3 изомера, 1,3-динитроглиоксальуреид хим. малостабилен и быстро разлагается при кипячении с водой. Другие изомеры гидролизуются лишь при продолжительном кипячении. DINGU бурно гидролизуется щелочами. Устойчив в воде и кислых растворах при обычной температуре. Плотность по данным французских исследователей 1.94 г/см3. По данным рентгеноструктурного анализа 1.992 г/см3.

Восприимчивость к нагреванию и внешним воздействиям:
Термически довольно стабилен – стабильность в вакууме 0.89мл/г газа при 130°С за 100ч. При воспламенении – легко загорается, и сгорает оставляя небольшое кол-во золы. t всп. 225-250°С. Чувствительность к удару 88-125 см в зависимости от размера кристаллов (тротил 148см, гексоген – 22см, груз 2.5кг).

Энергетические характеристики:
Скорость детонации 7580м/с при плотн. 1.76 г/см3, заряд диаметром 4мм, при дальнейшем уплотнении скорость детонации снижается и затухает, но в зарядах диаметром 41.3мм возрастает почти до максимальной. (Расчетная для макс. плотности - 8790 м/с). Энтальпия образования -42.3 ккал/моль. Бризантность по песочной пробе – 42.1г песка (тротил – 48г).

Применение:
Впервые был получен в 1888г (Franchimont & Klobbie), некоторое время считалось, что DINGU непригоден для применения в военных целях из –за низкой термической стабильности и чувствительности к удару продукта – сырца. В 1952г был получен стабилизированный продукт. В 70-80-х годах 20В ДИНГУ был предложен во Франции как малочувствительное ВВ. Чуть позже американскими исследователями было установлено, что чистый 1,4-динитроглиоксальуреид обладает большей чувствительностью чем заявлялось французами. Промышленное пр-во разработано и освоено во Франции в пилотных масштабах т. к. во Франции находится крупнейшее в мире производство дешевого глиоксальуреида. Первоначально был предложен как малочувствительное ВВ в литьевых смесях с тротилом, для частичной замены гексогена в смесях типа ТГ (Добавка ДИНГУ уменьшает чувствительность, увеличивает дробящий эффект и улучшает перерабатываемость), а также в смеси со связующим в боеприпасах. Литьевая смесь тротил/DINGU 60/40 имеет скорость детонации 7330 м/с при 1.73 г/см3. На данный момент применение DINGU носит скорее экспериментальный характер из-за наличия более дешевого и менее чувствительного аналога - НТО.

Получение:
Получают нитрованием глиоксальуреида* конц. азотной кислотой в количестве обычно 1:5 (соотношение может быть использовано и 1:3.5, однако такая смесь плохо промешивается) или смесью конц. азотной кислоты и уксусного ангидрида при 5°С. От нестабильных изомеров очищают кипячением с водой.

Получение в лаборатории:
К 100мл абсолютной азотной кислоты при комнатной температуре и перемешивании добавляли 10г глиоксальуреида. Смесь осторожно нагрели в водяной бане до 55°С и перемешивали 1час, а затем медленно вылили в 200мл кипящей воды. По окончании выделения газа смесь охладили до 0°С, отфильтровали осадок, промыли ледяной водой, этанолом и высушили.

Получение в лаборатории с использованием 85% азотной кислоты:
4 кг глиоксальуреида растворили в 50л. 85% азотной кислоты. Смесь выдерживали при 65°С в течение часа. После чего добавили 50л воды и выдержали при 90°С еще час. Смесь охладили до 30°С, кристаллы отфильтровали, промыли холодной водой и высушили. Выход 5.4-5.7 кг (90-95%). Продукт представляет собой 1.4-динитроглиоксальуреид 99% чистоты.

Получение непрерывным способом в лаборатории в каскаде из 3х нитраторов емкостью 170, 500 и 330мл, снабженных мешалками и регуляторами температуры:
Азотная кислота 98% и глиоксальуреид вводились потоками 1200г/ч и 200г/ч соответственно. В первом реакторе смесь выдерживалась 10мин при температуре 30-40°С, затем попадала во второй реактор где перемешивалась при 70°С в течение 30мин, после чего попадала в третий реактор где реакция завершалась при 25°С в течение 20мин. Выход сырого ДИНГУ составлял 90%. Продукт отфильтровывали, промывали холодной водой до pH =5, метанолом и сушили при 65°С Чистота продукта составляла 95.5%. Стабильность в вакууме 1.4 мл газа с грамма вещества за 100ч при 130°С. При кипячении с водой продукт терял 4% массы.

*-глиоксальуреид – OC(HN)2C2H2(NH)2CO бесцв. кристаллы практ. не растворимые в хол. воде. t пл. 218-226°С. Может быть получен нагреванием до 80-90°С в течение часа водного р-ра 1 моль 40% глиоксаля и 2.5 моль мочевины при pH~1.

Литература:

  1. Encyclopedia of explosives and related items./ Basil T. Fedoroff & Oliver E. Sheffield. Vol 1,6 – Piccatiny Arsenal Dover, New Jersey, USA – 1960, 1974. A65,G117-G118.
  2. Rudolf Meyer «Explosives», Fifth Edition. Wiley-VCH Verlag GmbH. (Electronic) 2002 p100
  3. Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь/ Под Ред. Б.П.Жукова. Изд 2-е исправл – М. Янус К. 2000 с. 88.
  4. M.M. Stinecipherand L.A. Stretz.Sensitivity and performance characterization of DINGU. Proceedings of Eighth Symposium (International) on detonation. 1985.
  5. Патенты: US4211874, US4148674

Автор: ()

© Добрейшей души человеки, 2003-2017

При использовании материалов ресурса ссылка обязательна.