Гексаметилентрипероксид диамин
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК 3,4,8,9,12,13-Гексаокса-1,6-диазабицикло[4.4.4]тетрадекан | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ЧЕМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
ПабХим CID | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| С 6 Н 12 Н 2 О 6 | |
| Молярная масса | 208.17 g/mol |
| Появление | Белое кристаллическое твердое вещество |
| Плотность | 1,57 г/см 3 |
| Температура плавления | Разлагается при 75 °C Самовозгорается при температуре 133 °C. |
| Опасности | |
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности | Взрывоопасный |
| СГС Маркировка : | |
  | |
| Опасность | |
| Х202 , Х205 , Х241 , Х300 , Х315 , Х318 , Х335 | |
| P102 , P220 , P243 , P250 , P261 , P264 , P280 , P283 , P370+P380 , P372 , P404 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| Взрывоопасные данные | |
| Чувствительность к ударам | Высокий |
| Чувствительность к трению | Очень высокий |
| Скорость детонации | ~2800 м/с (около 0,4 г/см 3 ) - 5100 м/с при около 1,1 г/см. 3 |
| RE-фактор | 0.74 |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Гексаметилентрипероксиддиамин ( ГМТД ) – взрывоопасное органическое соединение . HMTD представляет собой органический пероксид , гетероциклическое соединение с клеточной структурой. Это первичное взрывчатое вещество . его считали инициирующим взрывчатым веществом для капсюлей-детонаторов В начале 20 века , главным образом из-за его высокой инициирующей способности (выше, чем у гремучей ртути ) и дешевизны производства. Таким образом, его быстро стали использовать в качестве основного взрывчатого вещества в горнодобывающей промышленности. [1] Однако с тех пор его заменили более (химически) стабильные соединения, такие как декстринированный азид свинца и DDNP (который не содержит свинца и ртути). ГМТД широко применяется в капсюлях-детонаторах любительского изготовления.
Подготовка и структура
[ редактировать ]Впервые синтезирован в 1885 году немецким химиком Людвигом Леглером. [2] ГМТД можно получить реакцией водного раствора перекиси водорода и уротропина в присутствии кислотного катализатора , такого как лимонная кислота , уксусная кислота или разбавленная серная кислота . Концентрация перекиси водорода должна составлять не менее 12% по весу, поскольку более низкие концентрации приводят к плохим выходам. Лимонная кислота в целом превосходит другие кислоты, обеспечивая выход примерно до 50%.
Молекула принимает клеточную структуру с атомами азота, имеющими необычную тригональную плоскую геометрию. [3]
Свойства взрывчатого вещества
[ редактировать ]Как и другие органические пероксиды, такие как пероксид ацетона (ТАТР), HMTD нестабилен и детонирует при ударе, трении, разрядах статического электричества, концентрированной серной кислоте, сильном УФ-излучении и нагревании. Сообщалось о случаях детонации, вызванной простым завинчиванием крышки на банку с HMTD. [4] Сообщалось, что обычные разряды статического электричества вызывают детонацию. [5] Однако он менее нестабильен, чем многие другие пероксиды при нормальных условиях; воздействие ультрафиолета повышает его чувствительность. Он также вступает в реакцию с большинством распространенных металлов, что может привести к детонации . HMTD химически очень стабилен в чистом виде (без кислот, оснований и ионов металлов) и не сублимируется быстро, как его ацетоновые аналоги.
ГМТД является более мощным инициирующим взрывчатым веществом, чем гремучая ртуть, но его плохая термическая и химическая стабильность не позволяет использовать его в детонаторах . [6] Тем не менее, HMTD входит в тройку наиболее широко используемых первичных взрывчатых веществ в самодельных капсюлях-детонаторах любительского изготовления. Другой — ТАТФ и ацетилид серебра .
HMTD является распространенным источником травм среди химиков-любителей, особенно ампутаций пальцев. Большинство этих травм вызваны небольшими количествами HMTD, которые случайно детонируют в непосредственной близости от пальцев, поскольку небольшие количества (в граммах) обычно недостаточно мощны, чтобы ампутировать пальцы на расстоянии более 5–10 см. [7]
Расчетное (Explo5) давление детонации P cj при плотности кристаллов 1,597 г/см 3 составляет 218 кбар при скорости детонации VoD = 7777 м/с. Температура взрыва 3141 К, энергия взрыва 5612 кДж/кг (или 3400 – 4000 кДж/кг по разным источникам), а объем взрывных газов на СТП рассчитан равным 826 л/кг. Рассыпчатый порошок имеет плотность около 0,4 г/см. 3 , следовательно, общие скорости детонации ближе к 3000 м/с, а P cj ближе к 15 кбар. [8]
Чувствительность
[ редактировать ]HMTD в целом немного более чувствителен, чем свежий TATP, и его можно считать немного более опасным, чем обычное первичное взрывчатое вещество. Разница в силе трения между различными поверхностями (например, разными видами бумаги) часто превышает разницу в чувствительности к трению данной пары первичных взрывчатых веществ. Это приводит к разным значениям чувствительности к трению, измеренным в разных лабораториях.
Терроризм
[ редактировать ]Несмотря на то, что HMTD больше не используется ни в каких военных целях и несмотря на свою чувствительность к ударам, HMTD остается распространенным самодельным взрывчатым веществом и использовался в большом количестве взрывов террористов-смертников и других нападений по всему миру. Например, это был один из компонентов взрывчатки, предназначенной для взрыва в международном аэропорту Лос-Анджелеса в ходе терактов 2000 года. [9] [10] и взрывы в Нью-Йорке и Нью-Джерси в 2016 году , [11] а также один из компонентов взрывчатки, которую пыталась изготовить неонацистская террористическая организация Atomwaffen Division в США. [12]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Тейлор, Калифорния; Ринкенбах, Артиллерия армии WH , 1924 г. 5 , 463–466 [ нужна проверка ]
- ^ Леглер, Л. (1885). «О продуктах медленного сгорания этилового эфира» . Отчеты Немецкого химического общества . 18 (2): 3343–3351. дои : 10.1002/cber.188501802306 .
- ^ Шефер, Уильям П.; Фуркас, Джон Т.; Тиманн, Брюс Г. (апрель 1985 г.). «Строение гексаметилентрипероксиддиамина». Журнал Американского химического общества . 107 (8): 2461–2463. дои : 10.1021/ja00294a043 .
- ^ Тенденция к росту отечественного производства взрывчатых веществ и связанные с этим события, Институт криминалистики и экспертизы полиции, стр. 8 http://www.unms.sk/swift_data/source/dokumenty/skusobinctvo/upravy_2009/odborne_seminare_2008/KEU_BA_01_10_2008.pdf Архивировано 23 сентября 2021 года в Wayback Machine , написано на словацком языке.
- ^ Взрывчатые свойства первичных взрывчатых веществ - Спрингер, стр.21, раздел 2.33, ISBN 978-3-642-28436-6 , https://www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocument/9783642284359-c1.pdf?SGWID=0-0-45-1379807-p174306459
- ^ Ходжсон, Роберт; Агравал, Джай П. (2007). Органическая химия взрывчатых веществ . Уайли. п. 414.
- ^ Тенденция к росту отечественного производства взрывчатых веществ и связанные с этим события, Институт криминалистики и экспертизы полиции, стр. 8 http://www.unms.sk/swift_data/source/dokumenty/skusobinctvo/upravy_2009/odborne_seminare_2008/KEU_BA_01_10_2008.pdf Архивировано 23 сентября 2021 года в Wayback Machine , написано на словацком языке.
- ^ Химия пероксидов . 2015. ISBN 9781118412718 .
- ^ Апелляционный суд девятого округа США (2 февраля 2010 г.). «США против Рессама» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 октября 2012 года . Проверено 27 февраля 2010 г.
- ^ «Жалоба; США против Рессама» (PDF) . Фонд НЕФА. Декабрь 1999 г. Архивировано из оригинала (PDF) 1 марта 2012 г. . Проверено 26 февраля 2010 г.
- ^ Куллинан, Сюзанна; Шимон Прокупец ; Эмануэлла Гринберг; Холли Ян (20 сентября 2016 г.). «7 вопросов о взрывах в Нью-Йорке и Нью-Джерси» . CNN . Проверено 20 сентября 2016 г.
- ^ Томпсон, AC (20 ноября 2018 г.). Документирование ненависти: новые американские нацисты . Линия фронта . PBS / ПроПублика . 15 минут в . Проверено 19 февраля 2019 г.