Топ питань
Часова шкала
Чат
Перспективи
Гексаметилентрипероксиддіамін
хімічна сполука З Вікіпедії, вільної енциклопедії
Remove ads
Гексаметилентрипероксиддиамін, ГМТД— ініціююча вибухова речовина. Формула N—(CH2—O—O—CH2)3—N. Скорочена назва: ГМТД. Може бути як в формі порошку так і в формі колоїду. [1]
Remove ads
Структура
Молекула ГМТД складається з двох N (CH2−)3 з’єднані трьома перекисними містками (−O − O−). Зв'язки навколо атома Нітрогену лежать в одній площині, а кути між ними дорівнюють 120°. Ймовірно, це пов’язано з ефектом притягування електронів атомів кисню, що спричиняє дефіцит електронів на атомах азоту, що призводить до планарної sp²-гібридизації (замість амінної sp³-гібридизації). Це підтверджує вкорочення зв’язків N − C від 1,44 Å в аналогічних макроциклічних амінах до приблизно 1,42 Å у ГМТД[2]
Remove ads
Переваги і недоліки
Переваги:
- Простота виготовлення
- Доступність матеріалів,
- Швидша детонації порівняно з триперекисом ацетону.
Недоліки:
- Нестійка сполука. Розкладається під дією часу.
- Речовина несумісна з металом [3]
Фізико-хімічні властивості
ГМТД є білими ромбічними кристалами, що погано розчиняються у воді, спирті, ацетоні, та інших розчинниках. Сильно кородує метали, особливо у вологому стані. Сірчана кислота та бром викликають детонацію. Слаболетюча (0,5 % за добу при 60 °С).[4]
Не гігроскопічна, до світла не чутлива, викликає чихання. На світлі не розкладається. Під час зберігання на відкритому повітрі може поступово розкладатися з появою запаху формаліну, в зв'язку з чим не рекомендуєтся зберігати більше ніж 2-3 місяці. Густина насипна 0,66 г /см³, густина монокристала — 1,3 г/см³. [4]
Як було сказано вище, ГМТД сильно корродує метали, в таблиці нижче показана втрата маси металу в г/м³ за 40 днів за кімнатної температури у вологому вигляді.
Вибухові властивості
Узагальнити
Перспектива
Легко чутливий до вогню, чутливий до нагріваня та тертя, чутливість до удару дещо менша, ніж у гримучої ртуті. При підпалі на відкритому повітрі, не пресований, він згоряє миттєвим хлопком зі спалахом, але коли його навіть трохи спресувати у паперовій трубці та підпалити — він детонує.[5]
Швидкість детонації 4560 м/с при 0,88 г/см³ і 5100 м/с при 1,1 г/см³. За бризантністю значно перевершує гримучу ртуть. ГМТД не перепресовуєтся. Працездатність (розширення бомби Трауцля) 340 мл (тротил — 285 мл). Використовується як детонатор. Ініціююча здатність більша ніж у гримучої ртуті, але менша ніж у азида свинцю.[6]
Великі кристали вибухають при пресуванні і дуже небезпечні у використанні, тому крупнокристалічний ГМТД непридатний для спорядження капсулів-детонаторів, так як при пресуванні при 200 кгс/см², а особливо при 500 кгс/см² дає вибух. Дуже чутливий до променя вогню та іскри. Детонує від розпеченої до красна платинової тяги. Від променя вогню ГМТД детонує навіть у вологому вигляді.[7]
Якщо підпалити ГМТД на відкритому повітрі в непресованому вигляді, то ГМТД згорає з негайним хлопком. Якщо запресувати ГМТД в паперову трубку, то ГМТД детонує зі швидкістю 4560-5100 м\с. [4]
*ніяких ознак розпаду
**речовина намокає і злегка зіщулюється; бризантність по пісочній пробі змінюється (до нагрівання 23,7; після нагрівання 22,2).
Слід зауважити, що в суміші з гексогеном, тетрилом, ТЕНом, пікриновою кислотою при 50 °С спад у вазі не прискорюється, а ось у суміші з тротилом і бертолетовою сіллю прискорюється вдвічі порівняно з нагріванням чистої речовини.[7]
Таблиця нижче демонструє порівняння чутливості ГМТД до удару щодо деяких інших ініціюючих вибухових речовин.
Нижня межа у ГМТД для вантажа в 500 г складає 8 см.[8]
Remove ads
Ініціююча здатність
Не втрачає ініціювання при пресуванні до 773 кг/см² і навіть до 3000 кг/см². Детонація ГМТД від променя полум'я вимагає наявності не менше 150 мг ГМТД, але при укладанні в мідний капсуль речовина здатна детонувати вже в кількості кількох мг при нагріванні капсуля променем вогню. Ініціююча здатність у кілька разів вища, ніж у гримучої ртуті та близька до азиду свинцю, і становить – 0,1 г для тротилу, 0,05 г для тетрилу та ТНФ (гримуча ртуть у цих умовах 0,26–0,21 г відповідно). Докладніша інформація представлена в таблиці нижче: [8]
Remove ads
Енергетичні характеристики
- Теплота утворення — 384,3 ккал/кг
- Ентальпія утворення — 413,7 ккал/кг
- Теплота вибуху — 3,29 МДж/кг
- Фугасність — 340 мл, 140 см³
- Бризантність (пісочна проба, заряд 0,5 г) 42,5 г, гримуча ртуть — 16,5 г, ЦТА — 44,2 г (детальніша інформація нижче в таблиці).
- Об'єм продуктів вибуху 1097 л/кг.
Нижче в таблиці представлена бризантність ГМТД по пісочній пробі — число (г) піску (з вихідних 200 г), роздроблених вибухом навішування ВР у сталевому циліндрі:
Бризантність по пісочній пробі[9]
Бризантність ГМТД не змінюється після 3-місячного зберігання в закритій посудині в сухій або вологій атмосфері навіть при 30 °С, хоча з'являється амінний (формаліновий) запах, що свідчить про розкладання.
Remove ads
Необережне застосування
ГМТД є поширеним джерелом травм серед хіміків-любителів. Найчастіша травма - це ампутація пальців. Більшість цих ушкоджень спричинені невеликими кількостями ГМТД, які випадково детонують у безпосередній близькості від пальців, оскільки малі кількості (грами), як правило, недостатньо потужні, щоб відірвати вибухом пальці з відстані, що перевищує 5–10 см.[10]
Через високу вибуховість даної речовини відомий випадок смерті людини за необережностю. Так, в 2009 році від необережного поводження із цією речовиною помер 25-річний студент Київського політехнічного університету. Молодий чоловік мав звичку занурювати гумку перед жуванням в лимонну кислоту, але в той роковий вечір переплутав ємності та занурив гумку в ГМТД. В результаті лице чоловіка було повністю розірване, а від вибуху він помер. Як стверджують родичі цієї особи, перед інцидентом він виготовив ГМТД.[11]
Remove ads
Синтез
Узагальнити
Перспектива
ГМТД отримують завдяки взаємодієї уротропіну з розчинами пероксиду водню в присутності мінеральних або органічних кислот при охолодженні (реакція екзотермічна). Синтез є дуже небезпечним, вимагає чіткого дотримання інструкцій з техніки безпеки при роботі з вибуховими, їдкими та отруйними речовинами. Найбільший вихід (майже 100 %) виходить при використанні 30 % перекису (пергідролю) та льодяної оцтової кислоти. Відомі також методи отримання менш концентрованого перекису водню, формаліну і сульфату амонію. Домішка сірчаної кислоти значно знижує стійкість продукту. Кристали відфільтровують, віджимають і промивають багаторазово водою до нейтральної реакції, зберігають у прохолодному темному місці.
Отриманий продукт треба нейтралізувати і висушити. Опісля належить розділити його на шматочки 1-2 мм в розмірах, вагою до 3 грам і тримати шматочки окремо. Важливе правило поводження з ГМТД : основна кількість ГМТД має знаходити подалі від місця грануляції. [4]
Зберігати ГМТД бажано ретельно відмитим, просушеним і при мінімально можливій температурі (зберігання протягом 3-4 років при — 10-15 °С не призводило до помітного зниження бризантності).[12]
Remove ads
Використання
В основному використовується як ініціююча ВР для детонаторів у бомбах. Але, якщо не потрібна велика потужність (менше 100 г по ТНТ), то можна зробити самостійний заряд.[3]
Подекуди застосовується в диверсійній роботі в російсько-українській війні. Зокрема, при підготовці теракту на аеродромі в Умані, російський вчений-хімік Харионов використовував ГМТД як ініціюючу речовину для спроби підриву цистерн з паливом. Цей підрив спровокував би ланцюгову реакцію вибухів.[13].
Незважаючи на те, що він більше не використовується у жодному військовому застосуванні, і незважаючи на свою чутливість до ударів, ГМТД залишається звичайною саморобною вибуховою речовиною та використовується у великій кількості терактів смертників та інших атак по всьому світу. Наприклад, це був один із компонентів вибухівки, призначеної для бомбардування міжнародного аеропорту Лос-Анджелеса [14] [15] та вибухів у Нью-Йорку та Нью-Джерсі 2016 року[16], а також один із компоненти вибухівки намагалася виготовити неонацистська терористична організація Atomwaffen Division у США.
Примітки
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads