exploders.info - Портал по взрывчатым веществам и пиротехнике

Фульминаты или соли - гремучей кислоты

Фульминаты - Соли неустойчивой в свободном виде гремучей кислоты HCNO. Очень чувствительны к мех. Воздействиям. На практике применяют фульминат ртути и серебра. Некоторые фульминаты могут быть получены кипячением водной суспензии соответствующего металла и гремучей ртути. Высокой инициирующей способностью отличаются фульминаты меди и кадмия, однако они слишком дороги при промышленном пр-ве и химически нестойки.

Гремучая ртуть, фульминат ртути. Hg(CNO)2

Физико-химические свойства:
Белый или серый (содержит примесь коллоидной ртути) кристаллический порошок, в сухом виде очень чувствительный к удару, трению, огню, наколу и т.п. Взрывается при действии конц. серной кислоты H2SO4, разлагается конц. кислотами в т.ч. и HNO3. Растворимость в воде: 0.07 г на 100 г воды при 12°С, 0.77 г при 100°С (по другим данным 0.01% при 15.5°С) из водного раствора кристаллизуется гемигидрат желтого цвета (из-за примеси продукта гидролиза - HgO). При кипячении и при действии щелочей гремучая ртуть разлагается. Плохо растворима в этаноле, лучше - в водных растворах KCN и NH3 (в теплых - заметно разлагается). Растворима в этаноламине и пиридине; при прибавлении воды может выкристаллизовываться в чистом виде. Ядовита. Белая модификация заметно более устойчива к хим. и тепловым воздействиям. Малоустойчива к солнечному свету - при облучении темнеет с образованием ртути в поверхностных слоях. Скорость горения 15.5мм/с (диаметр 4мм, бронировка коллодием, плотн. 3.8г/см3). Гремучая ртуть энергично реагирует с алюминием или магнием, особенно в присутствии влаги, что может даже послужить причиной взрыва, поэтому необходимо не допускать ее контакта с этими металлами. В сухом состоянии очень медленно реагирует с медью, кадмием, серебром. Не взаимодействует в сухом или влажном состоянии с железом или сталью. Чистая белая гремучая ртуть в отсутствии влаги с металлами не взаимодействует. Плотность монокристалла - 4.42 г/см3 (насыпная - 1.22-1.6 г/см3).

Восприимчивость к нагреванию и внешним воздействиям:
Чувствительность к удару на копре Вёлера см. табл. 16. При ударном воздействии, гремучая ртуть, содержащая 10% влаги разлагается без взрыва. При влажности 30% полностью теряет чувствительность. Медленное разложение г.р. начинается при температуре выше 50°С, даже в сухой атмосфере, при 90-95°С почти полностью разлагается за неск. дней с образованием желтого невзрывчатого вещества; с 10% добавкой этилцентралита устойчива до 80°С. Температура вспышки ок. 180°С. Оптимальная чувствительность к наколу проявляется при прессовании под давлением 700-750кг/см2. Гремучая ртуть, флегматизированная парафином в кол-ве 20% обладает довольно низкой чувствительностью, но способна детонировать от капсюля-детонатора и использовалась раньше в качестве ВВ для детонирующего шнура. Для уменьшения чувствительности можно флегматизировать добавлением к смоченной г.р. небольшого кол-ва крахмала. Из-за высокой чувствительности хранение гремучей ртути допустимо только под слоем воды.

Инициирующая способность:
Горение неплотно спрессованных зарядов переходит в детонацию. При значительном уплотнении теряет свойства инициирующего ВВ (подвержена перепрессовке). Мин. инициирующий заряд в капсюле-детонаторе при запрессовке с чашечкой для тетрила, гексогена и ТЭН-а 0.29г, для тротила 0.36г, для тринитроксилола 0.4г. В других условиях мин. инициирующий заряд для тротила 0.25г, для тетрила 0.20г, для гексогена 0.19г, для ТЭНа 0.17г. Гремучая ртуть содержащая добавку азида свинца обладает почти такой же инициирующей способностью, как и чистый азид.

Энергетические характеристики:
Скорость детонации г.р. 2300 м/с при плотн. 1.25 г/см3, 4480 м/с при плотн. 3.3 г/см3, 5400 м/с при плотн. 4.17 г/см3, Объем продуктов взрыва 315л/кг. Теплота взрыва 1.79 МДж/кг. Теплота образования +96.2 ккал/моль. Энтальпия образования +225ккал/кг. Фугасность 110 мл. Бризантность (песочная проба, заряд 0.4г) 17.9-23.4г песка (тротил 43-48г).

Применение:
В обычные капсюли-детонаторы запрессовывают под давлением 250-300кг/см2, что соотв. плотности 3-3.5г/см3.
Впервые была получена Шведско-Немецким алхимиком бароном Йоханом Кункелем (Kunkel) в 17 веке, рецепт ее приготовления был описан в книге Кункеля, вышедшей в 1716г уже после смерти автора. В то время гремучая ртуть не нашла применения и была забыта до 1800г, когда англичанин Эдвард Говард заново открыл рецепт ее приготовления и изучил ее свойства. В 1807г шотландец Александр Форсайт запатентовал ее применение в качестве инициатора зарядов дымного пороха. Прототип ударного капсюля-воспламенителя был изготовлен еще до 1824г, когда Фредерик Джойс (Joyce) предложил первую успешную конструкцию воспламенителя на основе гремучей ртути. В 1836г было изготовлено ружье с использованием ударного воспламенения. Однако первое по настоящему успешное ружье с капсюлем центрального боя было сконструировано в 1861г. В России ударные воспламенители начали изготавливаться с 1843г. В 1867г Альфред Нобель изобрел первый гремучертутный капсюль-детонатор, который был с успехом применен для подрыва динамита. Таким образом гремучая ртуть является самым старым из известных инициирующих ВВ, применявшимся единственно вплоть до начала 20 века (I мир. войны).
Серая форма гремучей ртути применялась в капсюлях-воспламенителях в смеси с бертолетовой солью и сернистой сурьмой, белая - в капсюлях-детонаторах с разл. бризантными ВВ (напр. с тетрилом).
Изначально в капсюлях-детонаторах гремучая ртуть использовалась в чистом виде. Было разработано
8 видов гремучертутных капсюлей-детонаторов, этот стандарт является международным:

Табл. 17 Гремучертутные капсюли-детонаторы.

Капсюль-детонатор (КД) Вес гремучей ртути в смеси с 20% KClO3, г. Размеры детонатора диаметр/длина мм.

№1

0.3

5.5/16

№2

0.4

5.5/22

№3

0.54

5.5/26

№4

0.65

6/28

№5

0.8

6/30-32

№6

1.0

6/35

№7

1.5

6/40-45

№8

2.0

6-7/50-55

С начала 20 века к гремучей ртути, предназначенной для снаряжения капсюлей-детонаторов начали добавлять хлорат калия в количестве до 20% (т.н. "белая смесь"), его добавка повышала безопасность производства и несколько увеличивала бризантное действие. В употреблении остались лишь КД №6, КД №7, и особенно КД №8. Впоследствии начали применять комбинированные КД№8 с основным зарядом бризантного ВВ например содержащие 0.5г гремучей ртути и 1.0г тетрила.
В капсюлях-воспламенителях с начала 2-ой мировой войны гремучая ртуть начала вытесняться более стабильными и некорродирующими оружейный ствол ударными смесями на основе азида свинца и ТНРС. В настоящее время ограниченно применяется в смесях для капсюлей-воспламенителей в охотничьем оружии. В капсюлях-детонаторах, также произошла постепенная замена гремучертутнотетриловых детонаторов на азидотетриловые, а затем на азидотэновые и азидогексогеновые, при той же массе и размерах обладающих гораздо более выраженным инициирующим и бризантным действием. Используется в медных, латунных (лакированных) или пластмассовых корпусах.

Получение:
Получают растворением 1ч ртути в 9-12ч. азотной кислоты плотностью 1.36-1.4г/см3 и добавлением полученного раствора к 8-12 ч 85-96% этилового спирта. Реакция происходит очень бурно сначала с выделением белых, затем бурых паров оксидов азота, после чего пар опять становится белым. Эти пары очень токсичны при вдыхании. По окончании выделения белых паров, кристаллы отфильтровывают и промывают водой до нейтральной реакции сточных вод.

Получение по немецкому способу:

1) Сначала растворяют 300 гр. ртути в 3000 г 54% азотной кислоте (1.34 г/см3) при охлаждении, а затем медленно вливают в 1900 г 90% спирта; при этом выделяются пары окислов азота и смесь "вскипает". Через неск. минут добавляют еще 200 г. спирта, осевшие кристаллы промывают водой и отфильтровывают. Выход 83-90%. Т.е. около 360 г. Вместо ртути можно использовать нитрат ртути. Для получения белой формы необходимо добавить к спирту небольшое кол-во конц. соляной к-ты.

2) 500 г ртути растворили в 4500 г HNO3 (62% -1.383 г/см3), нагрели до 50-56°С, влили 5000 мл. 95% спирта, подогретого до 40°С, в который предварительно добавлено 5г меди, растворенной в 5 мл. конц. HCl. Для удаления остатков кислоты, после фильтрации, кристаллы многократно промывают водой до нейтральной реакции.

3) Получение в лаборатории: 2г ртути растворяют в 10мл азотной кислоты плотностью 1.42г/см3, полученный раствор вливают в 20мл 90% этилового спирта. При этом сначала выделяются белый пары, затем оранжево-коричневые и в конце опять белые. Через приблизительно 20мин выделение паров прекращается и содержимое стакана выливается в 250мл холодной воды. Кислотный слой сливается, а кристаллы промываются водой на воронке Бюхнера. Кристаллы хранят в воде и по мере необходимости извлекают, сушат при комнатной температуре. Выход 3.4г гремучей ртути серой модификации. Для получения белой модификации при растворении ртути в азотной кислоте можно добавить 0.15г цинка.
В других методах вместо спирта может быть использован конц. водный р-р малоновой к-ты с добавкой нитрита натрия.

4) Может быть получена из натриевой соли нитрометана и солей ртути. Затем ртутную соль нитрометана разлагают минеральной кислотой средней концентрации.
Ртуть применяется в термометрах, соли - в медицине для дезинфекции (каломель HgCl, сулема HgCl2, преципитат HgNH2Cl), желтая окись ртути - в ртутных батарейках и в желтой ртутной мази. Ртуть и все ее соединения чрезвычайно ядовиты, способны накапливаться в организме.

Автор: ()

© Добрейшей души человеки, 2003-2017

При использовании материалов ресурса ссылка обязательна.