Плотность тротила – Тринитротолуол — Википедия

Тринитротолуол - это... Что такое Тринитротолуол?

Тринитротолуо́л (троти́л, тол, TNT, 2,4,6-тринитрометилбензол) — одно из наиболее распространённых бризантных взрывчатых веществ. Представляет собой желтоватое кристаллическое вещество с температурой плавления 80,85 °C (плавится в очень горячей воде).

Применение

Применяется в промышленности и военном деле как самостоятельно в гранулированном (гранулотол), прессованном или литом виде, так и в составе многих взрывчатых смесей (алюмотол, аммонал, аммонит и другие). В США тротил в промышленности и горном деле не применяют с начала 1990-х годов из-за токсичности продуктов взрыва.

Тротил гораздо стабильнее многих других взрывчатых веществ, например, динамита, к трению и нагреванию, и загорается только при температуре 290 °C, поэтому может быть относительно безопасно нагрет до температуры плавления. Это очень удобно, так как позволяет легко придать нужную форму при помощи литья. Литой или прессованный тротил можно поджечь. Он горит без взрыва желтоватым пламенем. Для взрыва обычно необходимо использование детонатора, однако порошкообразный тротил с примесями может иметь повышенную чувствительность к внешним воздействиям, в том числе и к пламени.

Несмотря на стабильность тринитротолуола, во многих применениях и его стараются заменить на ещё более стабильные взрывчатые вещества. Например, Вооруженные силы США планирует заменить тротил в крупнокалиберных снарядах на вещество IMX-101.

Тринитротолуол был получен в 1863 году немецким химиком Юлиусом Вильбрандом.

Обладает свойствами антимикотика, ранее применялся в медицине в составе противогрибковых препаратов «Ликватол» и «Унгветол», но из-за токсичности и появления более эффективных лекарственных средств практически вышел из медицинского употребления.

Получение

Первый этап: нитрование толуола смесью азотной и серной кислот. Серная кислота используется как водоотнимающий агент.

2C6H5CH3 + 3HNO3 → C6H4CH3NO2 + C6H3CH3(NO2)2 +3H2O

Второй этап: затем смесь моно- и динитротолуола нитруют в смеси азотной кислоты и олеума. Олеум используется как водоотнимающий агент.

C6H
4
CH3NO2 + C6H3CH3(NO2)2 + 3HNO3 → C6H2CH3(NO2)3 +3H2O

Излишек кислоты от второго этапа можно использовать для первого.

Физические свойства

См. также

Примечания

Литература

  • Поздняков З. Г., Росси Б. Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. — М.: «Недра», 1977.
  • Орлова Е. Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. Учебник для вузов. Изд. 3-е, перераб. — Л.: «Химия», ленинградское отделение, 1981. — 312 с.

dic.academic.ru

Тротил (взрывчатые вещества) - Энциклопедия оружия и боеприпасов

Взрывчатое вещество бризантное нормальной мощности. Известно под названиями:

  • Тринитротолуол.
  • Тол.
  • Тринит.
  • Нитротол.
  • Тротил.

Аббревиатуры:

Основные характеристики:

  1. Чувствительность: Не чувствителен к удару, прострелу пулей, огню, искре, трению, химическому воздействию. Прессованный и порошкообразный тротил хорошо чувствителен к детонации и надежно взрывается от стандартных капсюлей-детонаторов, запалов. Плавленый и чешуированный тротил имеет пониженную чувствительность к детонации и требует промежуточного детонатора в виде некоторого количества прессованного тротила.
  2. Энергия взрывчатого превращения - 1010 ккал/кг.
  3. Скорость детонации: 6900 м/сек.
  4. Бризантность: 19 мм.
  5. Фугасность: 285 куб.см.
  6. Химическая стойкость: Не вступает в реакцию с твердыми материалами (металл, дерево, пластмассы, бетон, кирпич и т.п.), не растворяется водой, не гигроскопичен, не изменяет своих взрывчатых свойств при длительном нагреве, смачивании водой, и изменении агрегатного состояния (в расплавленном виде). Под длительном воздействии солнечного света темнеет и несколько повышает свою чувствительность (теоретически). При воздействии открытого пламени загорается и горит желтым, сильно коптящим пламенем. Горение в замкнутом пространстве большого количества может перерасти в детонацию (теоретически, на практике это не встречается).
  7. Продолжительность и условия работоспособного состояния: Продолжительность не ограничивается (надежно срабатывает тротил, изготовленный в начале тридцатых годов). Длительное (60-70 лет) пребывание в воде, земле, корпусах боеприпасов не изменяет взрывчатых свойств.
  8. Нормальное агрегатное состояние: Твердое вещество. Применяется в порошкообразном, чешуированом и твердом виде
  9. Плотность: 1.66 г./куб. см.

В обычных условиях тротил представляет собой твердое вещество. Плавится при температуре +81 градус, при температуре +310 градусов загорается.

Тротил является продуктом воздействия смеси азотной и серной кислот на толуол. На выходе получается чешуированный тротил (отдельные мелкие чешуйки). Из чешуированного тротила механической обработкой можно получить порошкообразный, прессованный тротил, нагреванием плавленый тротил.

Тротил нашел самое широкое применение из-за простоты и удобства его механической обработки (очень легко изготавливать заряды любого веса, заполнять любые полости, резать, сверлить и т.п.), высокой химической стойкости и инертности, невосприимчивости к внешним воздействиям. А значит он очень надежен и безопасен в применении. В то же время он обладает высокими взрывными характеристиками.

Тротил применяется как в чистом виде, так и в смесях с другими ВВ (гексогеном, тетрилом, тэном, амиачно-селитренными ВВ и др.), причем в химические реакции тротил с ними не вступает. В смеси с гексогеном, тетрилом, тэном тротил понижает чувствительность последних, а в смеси с амиачно-селитренными ВВ тротил повышает их взрывчатые свойства, повышает химическую стойкость и снижает гигроскопичность.

Тротил в России является основным ВВ для снаряжения снарядов, ракет, минометных мин, авиабомб, инженерных мин и фугасов. Тротил применяется как основное ВВ при проведении подрывных работ в грунте, подрывании металлических, бетонных, кирпичных и иных конструкций.

В России для подрывных работ тротил поставляется:

  1. В чешуированном виде в бумажных мешках из крафт-бумаги весом 50 кг.
  2. В прессованном виде в деревянных ящиках (шашки 75, 200, 400 г.)

Тротиловые шашки выпускаются трех типоразмеров:

  • Большая - размером 10х5х5 см. и массой 400 г. Запальное гнездо на боковой грани.
  • Малая - размером 10х5х2.5 см. и массой 200 г. Запальное гнездо на торцевой грани
  • Буровая - диаметром 3 см., длиной 7 см. и массой 75 г. Запальное гнездо в торце.

Все шашки обернуты парафинированной бумагой красного, желтого, серого или серо-зеленого цвета. На боковой стороне имеется надпись "Тротиловая шашка …г."

Место запального гнезда обозначено на бумаге черным кружком. Запальное гнездо размером под стандартный капсюль-детонатор № 8. Запальное гнездо может быть гладким или иметь в верхней части резьбу 1М10х1Н под стандартный запал МД-5. В некоторых случаях для повышения прочности резбы она обкладывается фольгой. О наличии резьбы на боковой стороне шашки имеется надпись.

Шашки укладываются в деревянные ящики в следующих комплектациях:

  1. 250 буровых шашек. Вес ящика 26 кг. Вес нетто - 18.75 кг.
  2. 124 малые шашки + 1 буровая шашка. Вес ящика 32 кг. Нетто - 24.875 кг.
  3. 62 большие шашки + 1 буровая шашка. Вес ящика 32 кг. Нетто -24.675 кг.
  4. 30 больших шашек + 65 малых шашек. Вес ящика 32 кг. Нетто -25 кг.

Из больших и малых тротиловых шашек составляются подрывные заряды нужной массы. Ящик с тротиловыми шашками может также использоваться как подрывной заряд массой 25 кг. Для этого в верхней крышке в центре имеется отверстие для запала, закрытое легко удаляемой дощечкой. Шашка под этим отверстием уложена так, чтобы ее запальное гнездо приходилось как раз под отверстием в крышке ящика. Ящики окрашены в зеленый цвет, снабжены деревянными или веревочными ручками для переноски. На ящиках нанесена соответствующая маркировка.

Диаметр буровой шашки соответствует диаметру стандартного бура для сверления горных пород. Эти шашки используются для комплектования буровых зарядов при разрушении горных пород.

В инженерные войска тротил также поставляется в виде готовых зарядов в металлической оболочке, имеющей гнезда для различного типа запалов и взрывателей, и приспособления для быстрого закрепления заряда на разрушаемом объекте. Это заряды СЗ-1, СЗ-3 (1 и 3 кг. ВВ), СЗ-3а (3.7 кг. смеси тротила с гексогеном), СЗ-6 (7.3 кг. смеси тротила с гексогеном), СЗ-6м (удлиненный заряд массой 6.9 кг.), КЗ-2 (кумулятивный заряд массой 9 кг.), КЗУ (удлиненный кумулятивный заряд массой 12 кг.) и целый ряд других зарядов.

На рисунке: 1 - заряд СЗ-3, 2 - заряд СЗ-3а, 3 - заряд СЗ-6м, 4 - кумулятивный заряд КЗК.

От автора. Тротил в настоящее время является основным ВВ не только в России, а и в большинстве стран. Его популярность объясняется просто- химическая стойкость, нечувствительность едва ли не ко всем внешним воздействиям, безопасность в производстве и применении, надежность срабатывания. Тротил легко плавится и в этом виде им легко заполнять любые емкости, полости боеприпасов. Прессованный троил легко поддается механической обработке (сверление, строгание, резание). Взрывчатые свойства тротила мало изменяются при плавлении, прессовании, измельчении. Он химически пассивен и его легко вводить в любые смеси ВВ. В то же время тротил имеет хорошие взрывные характеристики. Не случайно тротил признан повсеместно стандартным ВВ. Продукты взрыва (остаточные газы) не особенно ядовиты и скорее обладают раздражающим действием, чем каким либо иным.

На вкус тротил очень горький, а на вид похож на хозяйственное мыло не более чем деревянная чурка. Так что рассказики досужих борзописцев о попытках бабусь стирать найденными тротиловыми шашками белье скорее солдатские анекдоты, принятые журналистами за чистую монету.

Веремеев Ю.Г.
Сапер

weaponland.ru

Тринитротолуол — WiKi

Запросы «Тротил» и «TNT» перенаправляются сюда; см. также другие значения терминов Тротил и TNT.

Тринитротолуо́л (2,4,6-тринитротолуол, 2,4,6-тринитрометилбензол, тротил,тол, TNT) — одно из наиболее распространённых бризантных взрывчатых веществ. Представляет собой желтоватое кристаллическое вещество с температурой плавления 80,85 °C (плавится в очень горячей воде).

Тринитротолуол
Общие
Систематическое
наименование
2,4,6-тринитрометилбензол
Традиционные названия тротил, тол
Хим. формула

C7H5N3O6

С6H2CH3(NO2)3
Физические свойства
Состояние твёрдое
Молярная масса 228 г/моль
Плотность 1,65 ± 0,01 г/см³[1] и 1600 ± 100 кг/м³
Энергия ионизации 10,59 ± 0,01 эВ[1]
Термические свойства
Т. плав. 80,85 °C
Т. кип. 295 °C
Давление пара 0,0002 ± 0,0001 мм рт.ст.[1]
Классификация
Рег. номер CAS 118-96-7
PubChem 8376
Рег. номер EINECS 204-289-6
SMILES
InChI
RTECS XU0175000
ChEBI 46053 и 46051
ChemSpider 8073
Безопасность
Токсичность

Взрывоопасен, токсичен

  
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Тринитротолуол был получен в 1863 году немецким химиком Юлиусом Вильбрандом. В 1891 году в Германии началось промышленное производство тротила. С 1902 года в германской и американской армиях начали использовать боеприпасы, снаряжённые тротилом вместо пикриновой кислоты. В России промышленное производство тротила началось в 1909 году на Охтинском заводе по немецкой технологии.

Тротил стал основным взрывчатым веществом для снаряжения боеприпасов благодаря удачному сочетанию достаточной мощности с низкой чувствительностью, возможностью переработки литьем. Его массовое производство стало возможным в результате развития нефтехимической промышленности[3].

Первый этап: нитрование толуола смесью азотной и серной кислот до моно- и динитротолуолов. Серная кислота используется как водоотнимающий агент.

2C6H5Ch4→HNO3,h3SO4C6h5Ch4(NO2)+C6h4Ch4(NO2)2{\displaystyle {\mathsf {2C_{6}H_{5}CH_{3}{\xrightarrow[{}]{HNO_{3},H_{2}SO_{4}}}C_{6}H_{4}CH_{3}(NO_{2})+C_{6}H_{3}CH_{3}(NO_{2})_{2}}}} 

Второй этап: смесь моно- и динитротолуола нитруют в смеси азотной кислоты и олеума. Олеум используется как водоотнимающий агент.

C6h5Ch4(NO2)+C6h4Ch4(NO2)2→HNO3,h3SO4C6h3Ch4(NO2)3{\displaystyle {\mathsf {C_{6}H_{4}CH_{3}(NO_{2})+C_{6}H_{3}CH_{3}(NO_{2})_{2}{\xrightarrow[{}]{HNO_{3},H_{2}SO_{4}}}C_{6}H_{2}CH_{3}(NO_{2})_{3}}}} 

Излишек кислоты от второго этапа можно использовать для первого.

Применяется в промышленности и военном деле как самостоятельно в гранулированном (гранулотол), прессованном или литом виде, так и в составе многих взрывчатых смесей (алюмотол, аммонал, аммонит, аммотол и другие).

Тротил менее чувствителен к трению и нагреванию, чем многие другие взрывчатые вещества, например, динамит, и загорается только при температуре 290 °C, поэтому может быть относительно безопасно нагрет до температуры плавления. Это очень удобно, так как позволяет легко придать нужную форму при помощи литья. Литой или прессованный тротил можно поджечь. Он горит без взрыва желтоватым пламенем. Для взрыва обычно необходимо использование детонатора, однако порошкообразный тротил с примесями может иметь повышенную чувствительность к внешним воздействиям, в том числе и к пламени.

Несмотря на широкую распространённость тринитротолуола, в настоящее время его стараются заменить на более экономичные и более безопасные малочувствительные взрывчатые вещества. Например, Вооружённые силы США, начиная с 2010 года, заменяют тротил в крупнокалиберных снарядах на вещество IMX-101.

Обладает свойствами антимикотика, ранее применялся в медицине в составе противогрибковых препаратов «Ликватол» и «Унгветол». Из-за токсичности и появления более эффективных лекарственных средств практически вышел из медицинского употребления, но иногда служит солдатам сырьём для изготовления кустарных противогрибковых мазей.

ru-wiki.org

Тротил-У — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Слово «Тротил» имеет и другие значения.

Тротил-У — промышленное взрывчатое вещество, производящееся из тринитротолуола, извлеченного из утилизируемых боеприпасов при их расснаряжении[1]. По степени опасности относится к классу 1, подклассу 1.1; по ГОСТу 19433-88 относится к группе совместимости D. Серийный номер ООН 0209. Предназначено для проведения взрывных работ в любых климатических районах (в температурных пределах от +50 до −60 °C) путём закладки в сухие либо обводнённые скважины[1].

Выпускается в непатронированной форме в виде двух марок УД (дроблёный) и УГ (гранулированный). Тротил марки УД (обозначение УД ТУ) предназначен для ручного снаряжения скважин и имеет вид кусков полидисперсного состава нерегламентированной формы с размером не более 45 мм[1][2]. Тротил марки УГ (обозначение УГ ТУ) допускает механизированное снаряжение скважен и поставляется в виде гранул диаметром 3-5 мм[1].

Тротил-У взрывоопасен, пожароопасен и токсичен, в процессе манипуляций с ним выделяет вредную для здоровья пыль[1][2].

ХарактеристикиЗначения
Температура плавления, °C80
Температура вспышки, °C295-305
Фугасность, см3285-295
Бризантность (по ГОСТ 5984 не менее), мм15
Удельное электрическое сопротивление, Ом•м107−1010
Насыпная плотность марки УД, г/см30,75-0,80
Насыпная плотность марки УГ, г/см30,9-1,00
Плотность кусков и гранул (не менее), г/см31,45
Массовая доля влаги и летучих веществ (не более), %2,0
Кислотность в пересчете на серную кислоту, %0,01
Теплота взрывчатого превращения, ккал/кг870-970
Газовая вредность в пересчете на окись углерода, л/кг345
Кислородный баланс, %-74
Скорость детонации сухого, км/с4,0-4,6
Скорость детонации водонаполненного, км/с5,0-5,5
Критический диаметр в стальной оболочке, мм10-15
Критический диаметр в бумажной оболочке, мм60-80

ru.wikipedia.org

Тротил Википедия

Запросы «Тротил» и «TNT» перенаправляются сюда; см. также другие значения терминов Тротил и TNT.
Тринитротолуол
Общие
Систематическое
наименование
2,4,6-тринитрометилбензол
Традиционные названия тротил, тол
Хим. формула

C7H5N3O6

С6H2CH3(NO2)3
Физические свойства
Состояние твёрдое
Молярная масса 228 г/моль
Плотность 1,65 ± 0,01 г/см³[1] и 1600 ± 100 кг/м³
Энергия ионизации 10,59 ± 0,01 эВ[1]
Термические свойства
Т. плав. 80,85 °C
Т. кип. 295 °C
Давление пара 0,0002 ± 0,0001 мм рт.ст.[1]
Классификация
Рег. номер CAS 118-96-7
PubChem 8376
Рег. номер EINECS 204-289-6
SMILES
InChI
RTECS XU0175000
ChEBI 46053 и 46051
ChemSpider 8073
Безопасность
Токсичность

Взрывоопасен, токсичен

  
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Тринитротолуо́л (2,4,6-тринитротолуол, 2,4,6-тринитрометилбензол, тротил,тол, TNT) — одно из наиболее распространённых бризантных взрывчатых веществ. Представляет собой желтоватое кристаллическое вещество с температурой плавления 80,85 °C (плавится в очень горячей воде).

Физические свойства

История

Тринитротолуол был получен в 1863 году немецким химиком Юлиусом Вильбрандом. В 1891 году в Германии началось промышленное производство тротила. С 1902 года в германской и американской армиях начали использовать боеприпасы, снаряжённые тротилом вместо пикриновой кислоты. В России промышленное производство тротила началось в 1909 году на Охтинском заводе по немецкой технологии.

Тротил стал основным взрывчатым веществом для снаряжения боеприпасов благодаря удачному сочетанию достаточной мощности с низкой чувствительностью, возможностью переработки литьем. Его массовое производство стало возможным в результате развития нефтехимической промышленности[3].

Получение

Первый этап: нитрование толуола смесью азотной и серной кислот до моно- и динитротолуолов. Серная кислота используется как водоотнимающий агент.

2C6H5Ch4→HNO3,h3SO4C6h5Ch4(NO2)+C6h4Ch4(NO2)2{\displaystyle {\mathsf {2C_{6}H_{5}CH_{3}{\xrightarrow[{}]{HNO_{3},H_{2}SO_{4}}}C_{6}H_{4}CH_{3}(NO_{2})+C_{6}H_{3}CH_{3}(NO_{2})_{2}}}}

Второй этап: смесь моно- и динитротолуола нитруют в смеси азотной кислоты и олеума. Олеум используется как водоотнимающий агент.

C6h5Ch4(NO2)+C6h4Ch4(NO2)2→HNO3,h3SO4C6h3Ch4(NO2)3{\displaystyle {\mathsf {C_{6}H_{4}CH_{3}(NO_{2})+C_{6}H_{3}CH_{3}(NO_{2})_{2}{\xrightarrow[{}]{HNO_{3},H_{2}SO_{4}}}C_{6}H_{2}CH_{3}(NO_{2})_{3}}}}

Излишек кислоты от второго этапа можно использовать для первого.

Применение

Применяется в промышленности и военном деле как самостоятельно в гранулированном (гранулотол), прессованном или литом виде, так и в составе многих взрывчатых смесей (алюмотол, аммонал, аммонит, аммотол и другие).

Тротил менее чувствителен к трению и нагреванию, чем многие другие взрывчатые вещества, например, динамит, и загорается только при температуре 290 °C, поэтому может быть относительно безопасно нагрет до температуры плавления. Это очень удобно, так как позволяет легко придать нужную форму при помощи литья. Литой или прессованный тротил можно поджечь. Он горит без взрыва желтоватым пламенем. Для взрыва обычно необходимо использование детонатора, однако порошкообразный тротил с примесями может иметь повышенную чувствительность к внешним воздействиям, в том числе и к пламени.

Несмотря на широкую распространённость тринитротолуола, в настоящее время его стараются заменить на более экономичные и более безопасные малочувствительные взрывчатые вещества. Например, Вооружённые силы США, начиная с 2010 года, заменяют тротил в крупнокалиберных снарядах на вещество IMX-101.

Обладает свойствами антимикотика, ранее применялся в медицине в составе противогрибковых препаратов «Ликватол» и «Унгветол». Из-за токсичности и появления более эффективных лекарственных средств практически вышел из медицинского употребления, но иногда служит солдатам сырьём для изготовления кустарных противогрибковых мазей.

См. также

Примечания

  1. 1 2 3 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0641.html
  2. ↑ Тротил не взрывается, если его уронить, даже если его прострелить из винтовки. Для взрыва требуется сильная ударная волна (детонация)
    Ландау Л. Д., Китайгородский А. И. Физика для всех: Молекулы. — 5-е изд., испр. — М.: Наука. Главная редакция физ.-мат. литературы, 1982. — с. 167—172. — 208 с.
  3. ↑ 2,4,6- Тринитротолуол

Литература

  • Поздняков З. Г., Росси Б. Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. — М.: Недра, 1977.
  • Орлова Е. Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. Учебник для вузов. — Изд. 3-е, перераб. — Л.: Химия, ленинградское отделение, 1981. — 312 с.
  • Бирюков М. Всех взрывчаток командир (рус.) // Оружие : журнал. — 2016. — № 05. — С. 50-53. — ISSN 1728-9203.

wikiredia.ru

2,4,6- Тринитротолуол, тол, тротил, ТНТ

Физико-химические свойства:
Бесцветное кристаллическое вещество, желтеющее на свету. Твердость по Моосу 1.2. Технический имеет светло- или темно-желтый цвет и плавится при 76-77.5°С, его применяют для изготовления промышленных ВВ. Тротил, предназначенный для военного применения должен иметь температуру плавления не менее 80.2°С. Почти нерастворим в воде (0.015г на 100г воды при 25°С, 0.15г на 100г воды при 100°С). Хорошо растворим в ацетоне (при 20°С - 109 г /100 г растворителя, при 50°С - 346 г /100 г), дихлорэтане, пиридине, бензоле, толуоле, HNO3, хуже - в 95% спирте (1.23г на 100г при 20°С, 19.5г на 100г при 75°С), в конц. H2SO4. Токсичен, зарегистрированы многочисленные случаи отравления на производстве. ПДК в Чехии 1.5мг/м3, в США 0.5мг/м3. При частом контакте поражается печень и кроветворные органы. Плотность 1.663 г/см3, 1.467 г/см3 при 82°С (Плотность переплавленного 1.54 - 1.6 г/см3). С водными и спиртовыми растворами щелочей образует окрашенные комплексы - тротилаты, обладающие высокой чувствительностью к мех. и тепловым воздействиям с t всп. 50 - 60°С, поэтому при получении нельзя использовать содовую промывку. При длительном световом воздействии образуется смесь различных веществ коричневого цвета, имеющих довольно высокую чувствительность к мех. воздействиям.

Восприимчивость к нагреванию и внешним воздействиям:
Выше 50°С становится полупластичным. t пл. чистого продукта 80.9°С. t начала разл. 160°С, t нтр. 250°С. t всп. 290°С, проявляет термостойкость до 215°С. Чувствителен к огню, легко загорается, горит спокойно, ярким коптящим пламенем. При сжигании больших количеств может детонировать. Малочувствителен к механическим воздействиям. Не реагирует на прострел винтовочной пулей. При повышении температуры чувствительность к удару заметно увеличивается. Восприимчивость к детонации: минимальный инициирующий заряд 0.36г для гремучей ртути и 0.09г для азида свинца. Литой тротил менее восприимчив к детонации чем прессованный, не детонирует от детонатора №8, поэтому для его подрыва используют промежуточные детонаторы.
Табл. 19 Критический диаметр и время реакции для тротила.

Тротил

Плотн. г/см3 Крит. Д. мм Время мксек

Литой

1.62

16

0.3

Прессованный

-

9

0.05

Молотый

1.0

3

0.1

Чувствительность к удару при h=25 см и грузе 10 кг 4 - 8% (пикриновая кислота (тринитрофенол) -24-32%, тетрил - 50-60%, гексоген - 70-80%, октоген - 80%, ТЭН - 100%). 12tool 2.5кг (50%) - 148см Чувствительность к трению 29.5кгс (ТЭН - 4.5кгс, гексоген - 11.5кгс, октоген - 10кгс).

Энергетические характеристики:
Теплота образования -17.8 ккал/моль, энтальпия образования -70.6ккал/кг. Теплота взрыва 4.19 МДж/кг (860ккал/кг при 1.0г/см3, 1030ккал/кг при 1.6г/см3 ). Скорость детонации до 6950-7000 м/с при 1.64 г/см3. (при 1.60 г/см3 давление на фронте детонационной волны 19ГПа, Скорость детонации 6800 м/с. Температура взрыва 3000К). Бризантность по Гессу 16мм - заряд 50г при плотности 1.0г/см3 (гексоген -18мм, заряд 25г), по Касту 3.6 мм (гремучий студень -4.8мм, нитроглицерин - 4.6мм, тетрил -4.2мм, тринитрофенол 4.1мм, динитробензол 2.1мм, пироксилин -3.0мм, амматол 50/50 -2.5мм, 62% динамит -3.9мм), песочная проба - 48г раздробленного песка (гексоген - 59г, гремучая ртуть 23г). Объем продуктов взрыва 730 л/кг. Метательная способность по октогену 76% (плотн. 1.569 г/см3, торцевое метание). Фугасность 285мл (гексоген 490мл). При добавлении 5-10% серы сила взрыва и детонац. способность увеличивается, а t всп уменьшается.

Применение:
Впервые был получен в 1863г Вильбрандом (Wilbrand), в 1891г началось промышленное производство в Германии. С 1902г начал заменять пикриновую кислоту в германской и американской армиях, а в 1 мировую войну уже использовался всеми воюющими сторонами, хотя применение несколько сдерживалось с одной стороны большими накопленными запасами пикриновой кислоты, с другой стороны некоторым дефицитом толуола, получаемого в качестве побочного продукта из каменоугольной смолы. Непрерывная технология производства была освоена в 1918г. В России промышленное производство тротила началось в 1909г на Охтинском заводе по немецкой технологии, непрерывный процесс был внедрен в 1936г. После 1 мир. войны стал основным взрывчатым веществом для снаряжения боеприпасов благодаря удачному сочетанию удовлетворительной мощности с низкой чувствительностью, возможностью переработки литьем и наличием широкой сырьевой базы в результате развития нефтехимической промышленности. Тринитротолуол выпускается порошкообразный, чешуйчатый, гранулированный, прессованный и плавленый. Применяется в чистом виде и в смесях с аммиачной селитрой (См. также "аммониты", гексогеном, динитронафталином, ТЭНом, гексилом, алюминием и т.д., для производства боеприпасов, промежуточных детонаторов и взрывных работ, изредка как компонент твердых ракетных топлив. Для снаряжения крупнокалиберных бронебойных снарядов чувствительность чистого тротила оказывается достаточно высокой, поэтому его используют с добавкой неск. процентов флегматизатора - озокерита, воска или полимеров, в последнее время с веществами - "ловушками радикалов" (Подробнее см. раздел "Смеси мощных бризантных ВВ с флегматизатором "). Во время 2 мир войны в бронебойных снарядах применялся т.н. "Флегматизированный тротил", состоящий из 94% тротила, 4% нафталина и 2% динитробензола. Тротил-сырец и динитротолуол (обычно смесь разл. модификаций или тротиловое масло) используют для изготовления взрывчатых смесей, напр. аммонитов, очищенный от примесей динитротолуол - как пластификатор бездымного пороха. В России очень широко потребляется промышленностью так, в послевоенные годы, на снаряжение боеприпасов уходило менее 10% производимого тротила. В 90-х годах с окончанием холодной войны производство тротила стремительно сокращалось во многих странах. Армия же использовала тротил из резервов. С истощением старых запасов, полного восстановления производства так и не произошло, поэтому в настоящее время наблюдается дефицит тротила на мировом рынке и значительное повышение его цены, что заставило производителей ВВ искать альтернативу этому ВВ. Например в США литьевые смеси на базе тротила начали заменять более дешевыми композициями на основе динитроанизола.

Получение:
В лаборатории тротил получают трехстадийным нитрованием толуола C6H5CH3 нитрующей смесью, в пром-ти - непрерывным противоточным нитрованием. От несимметричных изомеров, динитропроизводных, следов тетранитрометана ТНТ очищают обработкой водным раствором сульфита натрия Na2SO3 или перекристаллизацией из горячего спирта (1:3) или толуола. (аналогичную очистку используют и для многих других ароматических нитросоединений). В последнее время применяется перекристаллизация из азотной кислоты средней концентрации. В Советском Союзе использовался также метод очистки тротила от основного кол-ва маслянистых примесей последовательной промывкой тротила-сырца 70 и 45% серной кислотой в кол-ве по 800 кг на 1000кг ТНТ. Плохо очищенный тротил содержит легкоплавкие примеси динитропроизводных и несимметричных изомеров (т.н. тротиловое масло), которые могут вытекать из заряда при хранении, и послужить причиной отказов или возникновения опасных перегрузок при выстреле. Поэтому тротил, подлежащий продолжительному хранению должен быть обязательно очищен.При медленном охлаждении расплава тринитротолуола - сырца, формируются крупные кристаллы достаточно чистого тротила, а тротиловое масло остается на поверхности кристаллов, что тоже используется для очистки. Тротиловое масло можно отделить выдержкой продукта при 60°С в течение неск. часов, при этом легкоплавкие примеси выделяются на поверхности и стекают вниз в специальную емкость.

Также тринитротолуол может быть получен нитрованием толуола смесями нитрата калия (натрия, аммония) с конц. серной кислотой, однако в этом случае образуется большее количество изомеров чем при использовании серно-азотных смесей, и поэтому требуется тщательная очистка.

1) Получение нитрованием толуола в 3 стадии:
Для синтеза берут 20г толуола. Количество нитрующей смеси состава 65% серной кислоты, 10% азотной кислоты, 25% воды определяют из условия что азотной кислоты необходимо взять на 5-7% больше теоретического (в пересчете на получение мононитротолуола). К помещенной в колбу кислотной смеси из капельной воронки приливают толуол при постоянном помешивании. Приливание ведут таким образом чтобы температура смеси поднялась до 40-45°С, время слива 30мин. Затем в течение 30 мин температуру повышают до 50°С, выдерживают при этой температуре и перемешивании еще полчаса. Смесь охлаждают и отделяют верхний слой мононитротолуола. Выход 95-97%.

Мононитротолуол, полученный на первой стадии приливают к кислотной смеси состава 75% серной кислоты, 10% азотной кислоты, 15% воды. Количество нитросмеси определяют из условия что азотной кислоты необходимо взять на 15-20% больше теоретического. В колбу наливают кислотную смесь, нагревают ее на водяной бане до 30°С и при перемешивании приливают мононитротолуол таким образом, чтобы температура к концу смешения достигла 75°С. Время слива 45мин. Т.к. теплоты реакции недостаточно для указанного повышения температуры, одновременно осторожно нагревают водяную баню. После окончания слива мононитротолуола реакционную массу в течение получаса нагревают до 95°С, выдерживают 30мин, охлаждают до комнатной температуры и выливают в 5-ти кратный объем воды. Осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат. Выход динитротолуола 93-95% по МНТ.

Динитротолуол, полученный на второй стадии добавляют к кислотной смеси состава 83% серной кислоты, 17% азотной кислоты. Количество нитросмеси определяют из условия что азотной кислоты необходимо взять на 100% больше теоретического. Смесь нагревают до 80°С и выдерживают при перемешивании до тех пор, пока температура смеси не начнет падать. Затем реакционную смесь в течение часа нагревают до 110°С и дают часовую выдержку. По окончании, смесь охлаждают до 80°С и при работающей мешалке приливают по каплям 100мл воды для выделения тротила из отработанной кислоты. Отделение продукта проводят в делительной воронке с подогревом. Расплавленный продукт выливают в чашку и взвешивают. Добавляют трехкратное по весу кол-во горячей воды и перемешивают при 90-92°С в течение 10 мин. Промывку повторяют несколько раз. Выход 87-90% по ДНТ.

Следует отметить, что для хорошей скорости реакции на стадиях получения МНТ и ДНТ необходимо интенсивное перемешивание, т.к. нитрование идет, в основном, по поверхности производных толуола. На третьей стадии, при образовании ТНТ из ДНТ на скорость реакции перемешивание влияет мало.

Очистка: Тротил полученный в результате нитрования содержит примеси в кол-ве более 5% (несимметричные тринитротолуолы, динитротолуолы, продукты окисления и др.), которые придают продукту маслянистость. Используются следующие виды очистки:
Перекристаллизация из спирта: В колбу с обратным холодильником загружают тротил и взятую в 3-5 кратном избытке смесь 95% спирта и 5% толуола. Смесь нагревают в водяной бане и кипятят до полного растворения тротила. Раствор фильтруют (если в нем есть мех. примеси) и медленно охлаждают до комнатной температуре при перемешивании. Выделившиеся кристаллы отфильтровывают, дважды промывают небольшим кол-вом спирта и сушат.

Перекристаллизация из 63% азотной кислоты: 1 ч тротила смешивают с 3 ч 63% азотной кислоты, нагревают суспензию до 65-70°С и при перемешивании выдерживают до полного растворения. Затем дают массе в течение получаса охладиться до 23-30°С. Кристаллы отфильтровывают, 2 раза промывают 63% азотной кислотой и холодной водой до нейтральной реакции на лакмус.

Очистка расплавленного тротила сульфитом натрия Na2SO3: В колбу помещают тротил (отмытый от кислот) и воду в соотношении 1:2 по весу, нагревают до 78-79°С и приливают 10% р-р сульфита натрия (0.1 моля на моль тротила) Время слива раствора сульфита 5-7мин. Затем выдержка 15мин при 78-79°С. Тротил отделяют от маточника, помещают снова в воронку и промывают при интенсивном перемешивании 3-мя порциями воды с температурой 79-80°С, 80-85°С и 85-90°С. Продукт сушат. Выход около 85% от исходного.

2) Получение тринитротолуола в одной емкости из 70% азотной кислоты: К 3820 г 70% азотной кислоты постепенно в течение 2 часов добавляют 8404г 98% серной кислоты. Затем 1910 мл нитросмеси наливают в отдельную емкость и эту емкость помещают в миску с холодной водой. Когда смесь охладится до 10-15°С, медленно добавляют 920г толуола в течение 4 часов при постоянном помешивании и удерживании указанной температуры. Продолжают перемешивание еще 2 часа. Затем добавляют оставшуюся кислоту и нагревают до 70°С и выдерживают при этой температуре и постоянном помешивании 2 часа. Подогревают еще до 80°С и выдерживают еще 2 часа, смеси дают остыть до комнатной температуры и выливают в 5л холодной воды. Осадок отфильтровывают, промывают 2л холодной воды и отжимают. Для очистки помещают 1.6кг 70% серной кислоты в стакан и добавляют тринитротолуол. Смесь перемешивают 2 часа при комнатной температуре, отфильтровывают тринитротолуол, промывают его 2л холодной воды и сушат.

3) Получение тринитротолуола без использования серной кислоты: 920г толуола, смешивают с 2700г 99% азотной кислоты и 3000г бензина, смесь помещают в колбу с обратным холодильником, полость холодильника заполнена снизу кусочками битого стекла, а сверху безводным сульфатом натрия. Смесь нагревают до 80°С (не допуская перегрева выше 85°С). Приблизительно через 3 часа нижний слой азотной кислоты исчезнет нагрев прекращают и дают смеси остыть до комнатной температуры. Затем добавляют 3000мл горячей воды и перемешивают в течение 2 часов. Выпавший в осадок тринитротолуол отфильтровывают, декантируют верхний слой бензина и испаряют его до 20% от первоначального объема. Смесь охлаждают, отфильтровывают тротил, объединяют его с первой порцией тротила, промывают 2л хол. воды и сушат. Очистка как и в методе 2). Метод основан на способности бензина образовывать с водой азеотропную смесь.

Литература:

  1. T. Urbanski - Chemistry and Technology of Explosives Vol 1 - Pergamon Press. Oxford. 1964- P. 265-393.
  2. Encyclopedia of explosives and related items./ Basil T. Fedoroff & Oliver E. Sheffield. Vol 9 - Piccatiny Arsenal Dover, New Jersey, USA - 1980. T235-T298.
  3. Rudolf Meyer "Explosives", Fifth Edition. Wiley-VCH Verlag GmbH. (Electronic) 2002 p339.
  4. Dobratz B.M. LLNL Explosives Handbook Properties of Chemical Explosives and Explosive Simulants -LLNL University of California, Livermore, California - (UCRL - 52997, 1985).
  5. Jared B. Ledgard. The Preparatory manual of explosives. Washington. Second Edition p180-185.
  6. Хмельницкий Л.И. Справочник по бризантным взрывчатым веществам Ч2 - М 1962 С 506.
  7. Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь/ Под Ред. Б.П.Жукова. Изд 2-е исправл - М. Янус К. 2000 с. 552.
  8. Орлова Е.Ю. и др. Руководство к лабораторному практикуму по получению нитросоединений. М. 1969 Стр. 75.
  9. Взрывчатые вещества, пиротехника, средства инициирования в послевоенный период. Научное издание. Издательство "Гуманистика", М-СПб, 2001.

Автор: Vandal (2012-04-01)

exploders.info

Реферат Тринитротолуол

скачать

Реферат на тему:



План:

    Введение
  • 1 Получение
  • 2 Физические свойства
  • 3 Свойства
  • Источники

Введение

Тринитротолуо́л (троти́л, тол, TNT, 2,4,6-тринитрометилбензол) — одно из наиболее распространённых бризантных взрывчатых веществ. Представляет собой желтоватое кристаллическое вещество с температурой плавления 80,35 °C (плавится в очень горячей воде). Применяется в промышленности и военном деле как самостоятельно в гранулированном (гранулотол), прессованном или литом виде, так и в составе многих взрывчатых смесей (алюмотол, аммонал, аммонит и другие). В США тротил в промышленности и горном деле не применяют с начала 1990-х из-за токсичности продуктов взрыва.

Тротил гораздо стабильнее многих других взрывчатых веществ, например, динамита, к трению и нагреванию, и загорается только при температуре 290 °C, поэтому может быть относительно безопасно нагрет до температуры плавления. Это очень удобно, так как позволяет легко придать нужную форму при помощи литья. Литой или прессованный тротил можно поджечь. Он горит без взрыва желтоватым пламенем. Для взрыва обычно необходимо использование детонатора, однако порошкообразный тротил с примесями может иметь повышенную чувствительность к внешним воздействиям, в том числе и к пламени.

Несмотря на стабильность тринитротолуола, во многих применениях и его стараются заменить на ещё более стабильные взрывчатые вещества, например, ВС США планирует заменить тротил в крупнокалиберных снарядах на вещество IMX-101.

Тринитротолуол был получен в 1863 году немецким химиком Юлиусом Вильбрандом.

Обладает свойствами антимикотика, ранее применялся в медицине в составе противогрибковых препаратов «Ликватол» и «Унгветол», но из-за токсичности и появления более эффективных лекарственных средств практически вышел из медицинского употребления.


1. Получение

Первый этап: нитрование толуола смесью азотной и серной кислот. Серная кислота используется как водоотнимающий агент.

2C6H5CH3 + 3HNO3 → C6H4CH3NO2 + C6H3CH3(NO2)2 +3H2O

Второй этап: затем смесь моно- и динитротолуола нитруют в смеси азотной кислоты и олеума. Олеум используется как водоотнимающий агент.

C6H4CH3NO2 + C6H3CH3(NO2)2 + 3HNO3 → C6H2CH3(NO2)3 +3H2O

Излишек кислоты от второго этапа можно использовать для первого. Затем следует очистка раствором гидрокарбоната натрия для нейтрализации кислот, так как их наличие ухудшают взрывные и химические свойства.

NaHCO3+HNO3 → NaNO3 + H2O + CO2
2NaHCO3+H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2

2. Физические свойства

  • Плотность: 1654 кг/м³
  • Температура плавления 80,35 °C
  • Температура кипения 295 °С

3. Свойства

  • Теплота взрыва 4,23 МДж/кг
  • Скорость детонации — 6700–7000 м/с (плотность: 1,6 г/см³).
  • Бризантность по Гессу — 16 мм
  • Бризантность по Касту — 3,9 мм
  • Фугасность 285 мл
  • Имеет невысокую чувствительность к удару (4…8 % взрывов при падении груза 10 кг с высоты 25 см)

Источники

  1. Поздняков З. Г., Росси Б. Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. М., «Недра», 1977.

wreferat.baza-referat.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о