Метилнитрат
 | |||
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Название ИЮПАК Метилнитрат | |||
| Другие имена метиловый эфир азотной кислоты, нитрооксиметан | |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol ) | |||
| ХимическийПаук | |||
| Информационная карта ECHA | 100.009.039 | ||
ПабХим CID | |||
| НЕКОТОРЫЙ | |||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
| Характеристики | |||
| CH3NOCH3NO3 | |||
| Молярная масса | 77.04 g/mol | ||
| Появление | Жидкость | ||
| Плотность | 1,203 г/см 3 , жидкость | ||
| Температура плавления | -82,3 ° C (-116,1 ° F; 190,8 К) [1] | ||
| Точка кипения | 64,6 ° C (148,3 ° F; 337,8 К) (взрыв) [1] | ||
| Взрывоопасные данные | |||
| Чувствительность к ударам | Высокий [2] | ||
| Чувствительность к трению | Высокий [2] | ||
| Скорость детонации | 6300 мс −1 и ρ=1,217 г см. −3 [2] | ||
| Опасности | |||
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |||
Основные опасности | Токсичный, Взрывоопасный | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |||
Метилнитрат представляет собой метиловый эфир и азотной кислоты имеет химическую формулу CH 3 NO 3 . Это бесцветная взрывоопасная летучая жидкость.
Синтез
[ редактировать ]Его можно получить конденсацией азотной кислоты и метанола : [3]
- CH 3 OH + HNO 3 → CH 3 NO 3 + H 2 O
В более новом методе используются йодистый метил и нитрат серебра : [4]
- CH 3 I + AgNO 3 → CH 3 NO 3 + AgI
Метилнитрат можно производить в лабораторных или промышленных масштабах либо путем перегонки смеси метанола и азотной кислоты, либо путем нитрования метанола смесью серной и азотной кислот. метилнитрата Первый метод не является предпочтительным из-за большой опасности взрыва, которую представляют пары . Вторая процедура по существу идентична получению нитроглицерина . Однако процесс обычно проводится при несколько более высокой температуре, и смесь перемешивают механически в промышленном масштабе, а не сжатым воздухом.
Сообщалось о методах электролитического производства, включающих электролиз ацетата натрия и нитрата натрия в уксусной кислоте. [5]
Метилнитрат также является продуктом окисления некоторых органических соединений в присутствии оксидов азота и хлора, а именно хлорэтана или ди-трет-бутилового эфира , с образованием также нитрометана. [6] Окисление нитрометана диоксидом азота в инертной атмосфере также может дать метилнитрат. [7]
Взрывоопасные свойства
[ редактировать ]Метилнитрат является чувствительным взрывчатым веществом . При воспламенении горит чрезвычайно яростно серо-голубым пламенем. Метилнитрат — очень сильное взрывчатое вещество со скоростью детонации 6300 м/с. [8] такие как нитроглицерин , динитрат этиленгликоля и другие нитратные эфиры . Чувствительность метилнитрата к инициированию детонацией является одной из самых известных: даже капсюль-детонатор номер один , наименьшая доступная мощность, обеспечивает почти полную детонацию взрывчатого вещества. [ нужна ссылка ]
Несмотря на превосходные взрывчатые свойства метилнитрата, он не нашел применения в качестве взрывчатого вещества, главным образом, из-за его высокой летучести , что не позволяет безопасно хранить его или обращаться с ним.
Безопасность
[ редактировать ]Метилнитрат не только взрывоопасен, но и токсичен и при вдыхании вызывает головные боли.
История
[ редактировать ]Метилнитрат не получил особого внимания как взрывчатое вещество, но в виде смеси, содержащей 25% метанола, он использовался в качестве ракетного топлива и объемного взрывчатого вещества под названием Мирол в нацистской Германии во время Второй мировой войны . Эта смесь будет испаряться с постоянной скоростью, поэтому ее состав не изменится со временем. Он представляет собой небольшую взрывоопасность (его трудно взорвать) и не может легко взорваться от удара. [9] [10]
По словам А. Штеттбахера, вещество использовалось в качестве горючего во время пожара Рейхстага в 1933 году. [11] В своей недавней работе Гарц показывает, что только метилнитрат с его способностью производить и взрываться может представлять собой знаменитую и загадочную «стреляющую воду» из немецкого Feuerwerkbuch («книги фейерверков») около 1420 года. [12] (старейший технический текст на немецком языке , написанный от руки в Дрездене и позже напечатанный в Аугсбурге ). [13]
Отрывок текста из Feuerwerkbuch 1420 года выглядит следующим образом (написан на раннем нововерхненемецком языке ):
«Стреляйте водой // чтобы не использовать пульверизатор // есть внд стеркер и официант // тогда вы увидите, что все // чумные пульверизаторы были у вас, чувак // вроде и вы были сделал так ню // селитру и дистиллируй ее водой // и еще добавь немного олео бенедикто... // ... и включи свои чувства, чтобы тебе это сошло с рук... //...с этой водой ты пройдешь три тысячи шагов... // ...это очень вкусно..."
Переведено:
"Хочешь стрелять из воды // чтобы не нужен был порох // и сильнее и дальше // ты стреляешь, чем самый // лучший порох, который когда-либо был // и был когда-либо создан // так что бери селитру и перегони ее с водой // а также возьми олео бенедикто (масло Бенедикта) // и подожги его с намерением отделаться... с этой водой ты выстрелишь на три тысячи футов // это так вкусно»
Структура
[ редактировать ]Строение метилнитрата исследовано экспериментально в газовой фазе (комбинированная газоэлектронная дифракция и микроволновая спектроскопия , ГЭД/МВт) и в кристаллическом состоянии ( рентгеновская дифракция , РФА) (см. табл. 1). [4]
В твердом состоянии между атомами О и N разных молекул существуют слабые взаимодействия (см. рисунок).
| Параметр | ||
| рентгеноструктурный анализ | ГЭД/МВт | |
| С – О | 1.451(1) | 1.425(3) |
| Н–ОК | 1.388(1) | 1.403(2) |
| НО клемма | 1.204(1) | 1.205(1) |
| С–О–Н | 113.3(1) | 113.6(3) |
| O Терминал - терминал NO | 128.6(1) | 131.4(4) |
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Справочник CRC по химии и физике (64-е изд.). 1983. стр. C – 376.
- ^ Jump up to: а б с Мейер, Р.; Келер, Дж.; Хомберг, А. (2007). Взрывчатые вещества (PDF) (6-е изд.). Вайли-ВЧ. п. 212. ИСБН 978-3-527-31656-4 .
- ^ Блэк, АП; Баберс, Ф.Х. (1939). «Метилнитрат» . Органические синтезы . 19:64 ; Сборник томов , т. 2, с. 412 .
- ^ Jump up to: а б Райхель, Марко; Крумм, Буркхард; Вишневский Юрий В.; Бломайер, Себастьян; Швабедиссен, Ян; Штаммлер, Ханс-Георг; Карагиосов, Константин; Митцель, Норберт В. (16 декабря 2019 г.). «Твердотельная и газофазная структура и энергетические свойства опасных метил- и фторметилнитратов» . Международное издание «Прикладная химия» . 58 (51): 18557–18561. дои : 10.1002/anie.201911300 . ISSN 1433-7851 . ПМК 6916544 . ПМИД 31573130 .
- ^ Фихтер, о.; Мец, Фриц (январь 1935 г.). [10.1002/hlca.193501801137 «Электролиз нитрат-ацетатных смесей»]. Helvetica Chimica Acta (на немецком языке). 18 (1): 1005–1007. дои : 10.1002/hlca.193501801137 . ISSN 0018-019Х .
{{cite journal}}: Проверять|url=ценность ( помощь ) - ^ Ши, Цзичун; Уоллингтон, Тимоти Дж.; Кайзер, EW (1993). «Исследование продуктов FTIR-инициированного хлором окисления хлорэтана: реакции алкокси-радикала CH3CHClO» . Журнал физической химии . 97 (23): 6184–6192. дои : 10.1021/j100125a016 . ISSN 0022-3654 .
- ^ Пагсберг, Палле; Мунк, Джетт; Анастази, Кристофер; Симпсон, Виктория Дж. (1989). «Реакция гидроксиметильных радикалов с кислородом, оксидом азота и диоксидом азота при комнатной температуре» . Журнал физической химии . 93 (13): 5162–5165. дои : 10.1021/j100350a028 . ISSN 0022-3654 .
- ^ Фридель, Роберт (2021). «Руководство по эффективной практике обезвреживания самодельных взрывных устройств». Справочник по основам химии взрывчатых веществ и опасностям самодельных взрывчатых веществ и химических прекурсоров (PDF) . Женева: Женевский международный центр по гуманитарному разминированию. п. 175 . Проверено 29 мая 2024 г.
- ^ Мейер, Рудольф (2008). Взрывчатые вещества . Кёлер, Йозеф., Хомбург, Аксель. (10-е, полностью переработанное изд.). Вайнхайм: Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-32009-7 . OCLC 244068971 .
- ^ Кох, Эрнст-Кристиан (17 июня 2019 г.). Взрывчатые вещества, метательные вещества, пиротехника (на немецком языке) (2-е изд.). Берлин: Де Грюйтер . ISBN 978-3-11-055784-8 . OCLC 1107346317 .
- ^ Стеттбахер, А. (1948). Огнестрельное оружие и взрывчатые вещества . Рашер Верлаг, Цюрих.
- ^ Гарц, Йохен (2007). От греческого огня до динамита: культурная история взрывчатых веществ . Гамбург: ES Mittler & Sohn. ISBN 978-3-8132-0867-2 . OCLC 153884719 .
- ^ «www.feuerwerkbuch.de» . www.feuerwerkbuch.de . Проверено 15 июня 2020 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Метилнитрат» . Вебкнига . НИСТ.