Присутствие незначительного количества октогена в гексогене, полученном окислительным способом. Химические и взрывчатые свойства циклотетраметилентетранитрамина. Особенность получения a- и б-модификации. Требование к качеству вещества и его применение.
Аннотация к работе
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)» (СПБГТИ(ТУ)) КАФЕДРА Химия и технология органических соединений азота НА ТЕМУ: Октоген.Октоген (циклотетраметилентетранитрамин, 1,3,5,7-тетранитро-1,3,5,7-тетразациклооктан, октагидро-1,3,5,7-тетранитро-1,3,5,7-тетразин, НМХ), молекулярный вес 296,17, высокоплавкое белое кристаллическое вещество, существующее в четырех кристаллических модификациях, впервые обнаружен в 1941 г. Фишером [4] как примесь к гексогену, полученному уксусноангидридным способом. Незначительные количества октогена присутствуют также и в гексогене, полученном окислительным способом [5]. Необходимость удаления нестойких и более чувствительных к механическим воздействиям полиморфных форм октогена вызывает дополнительные удаления нестойких и более чувствительных к механическим воздействиям полиморфных форм октогена вызывает дополнительные трудности при очистке гексогена, полученного уксусноангидридным способом.Поэтому его температуру плавления определяют в специальном блоке при минимальном времени нагревания, необходимом только для прогрева и плавления образца.Вода, 2% растворы азотной и серной кислот при кипячении в течение 6 ч практически не разлагают октоген. Концентрированная серная кислота разлагает октоген несколько медленнее, чем гексоген. При обработке октогена раствором щелочи в водном ацетоне происходит гидролиз с меньшей скоростью, чем скорость гидролиза гексогена в сравнимых условиях. Это различие в скоростях гидролиза использовано [26] при отработке метода анализа смесей октогена и гексогена, точность определения до ±0,2%.Расчетная теплота взрыва октогена составляет 1356 кал./г (вода - жидкость) и 1222 кал/г (вода - газ). При определении бризантного действия октогена по песчаной пробе было получено 54,5-60,4 г измельченного песка вместо 48 г для тротила.Было найдено, что при использовании одних и тех же исходных компонентов (уротропин, уксусная и азотная кислоты, уксусный ангидрид и нитрат аммония), изменяя соотношение между ними, температуру реакции и порядок смешения, можно сдвинуть процесс в сторону преимущественного образования либо гексогена, либо октогена. В реактор с мешалкой, термометром и тремя капельными воронками помещают уксусную кислоту (13 моль), уксусный ангидрид (0,12 моль), параформальдегид (0,57 моль)* и перемешивают 15 мин при 45°С. К полученной смеси одновременно приливают раствор уротропина (0,72 моль) в уксусной кислоте (2,75 моль), уксусный ангидрид (3,13 моль) и раствор нитрата аммония (1,1 моль) в азотной кислоте (1,48моль), и после окончания слива реакционную массу выдерживают 15 мин. Затем медленно приливают уксусный ангидрид (3,13 моль) и раствор нитрата аммония (1,65 моль) в азотной кислоте (2,22 моль) и, наконец, снова уксусный ангидрид (1,57 моль). Процесс проводят в две стадии; на первой стадии, которая осуществляется в реакторе, аналогичном описанному выше, смешивают в заданном соотношении уротропин, ледяную уксусную кислоту, уксусный ангидрид, нитрат аммония и азотную кислоту при 45 °С и после окончания смешения реагентов раствор выдерживают 15 мин; на второй при той же температуре в реакционную массу сливают раствор нитрата аммония в азотной кислоте, одновременно с уксусным ангидридом, и раствор выдерживают 65 мин.Военные требования к октогену и методы его испытаний приведены в работе. Октоген должен быть в виде б-модификации, что фиксируется спектрофотометром. Транспортируют октоген в водонепроницаемых мешках (резиновых, прорезиненных, пластиковых) в форме пастообразной смеси, содержащей не менее 10% раствора, который состоит из 40 вес.% изопропилового спирта и 60 вес. В США его применяют в военных объектах в виде самостоятельных зарядов и в смеси с тротилом (октолы); используют октоген также в качестве окислителя в твердых ракетных топливах и артиллерийских порохах. Октоген используют как компонент высокоэнергетического пороха, взрывчатого состава для снаряжения противотанковых ракет, компонент высокобрнзантных взрывчатых смесей, состава с полимерным связующим, основу термостойкого взрывчатого состава; его применяют также для получения: клейких взрывчатых составов, предназначенных для взрывной обработки металлов, пластичных взрывчатых составов; водонаполненных ВВ, желатинированных ВВ, работающих при температурах до - 65 °С, композиций с нитроцеллюлозой.
План
Оглавление
1. Общая информация
2. Свойства и строение
3. Химические свойства
4. Взрывчатые свойства
5. Получение октогена
6. Требование к качеству октогена и его применение