Динитрат этиленгликоля
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК Этан-1,2-диилдинитрат | |
| Другие имена Динитрат этиленгликоля, Динитрат гликоля, Динитрат этилена, Нитрат этилена, 1,2-бис(нитроокси)этан, Нитрогликоль (NGc), Динитрат 1,2-этандиола, Динитрогликоль, EGDN, Этан-1,2-диилдинитрат | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.010.058 |
ПабХим CID | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| С 2 Н 4 Н 2 О 6 | |
| Молярная масса | 152.1 g/mol |
| Появление | Маслянистая жидкость от бесцветного до светло-желтого цвета. |
| Запах | без запаха [1] |
| Плотность | 1,4918 г/см 3 |
| Температура плавления | -22,0 ° C (-7,6 ° F; 251,2 К) |
| Точка кипения | 197,5 ° С (387,5 ° F; 470,6 К) |
| 5 г/л | |
| Давление пара | 0,05 мм рт.ст. (@ 20 °C) [1] |
| Взрывоопасные данные | |
| Чувствительность к ударам | 0,02 кпм = 0,2 Нм |
| Чувствительность к трению | 36 kp = 353 Н нагрузка на пестик нет реакции |
| Скорость детонации | 7300 м/с [2] |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
    | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | 215 °С; 419 °Ф; 488 К [1] |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
МЕХ (Допускается) | C 0,2 ppm (1 мг/м 3 ) [кожа] [1] |
РЕЛ (рекомендуется) | СТ 0,1 мг/м 3 [кожа] [1] |
IDLH (Непосредственная опасность) | 75 мг/м 3 [1] |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Динитрат этиленгликоля , сокращенно EGDN и NGC , также известный как нитрогликоль , представляет собой бесцветную маслянистую взрывоопасную жидкость, полученную путем нитрования этиленгликоля . Он похож на нитроглицерин как по производству, так и по свойствам, но более летуч и менее вязкий . В отличие от нитроглицерина, это химическое вещество имеет идеальный кислородный баланс , а это означает, что его идеальное экзотермическое разложение полностью преобразует его в низкоэнергетический диоксид углерода , воду и газообразный азот без избытка непрореагировавших веществ и без необходимости реакции с чем-либо еще.
История и производство
[ редактировать ]Чистый ЭГДН был впервые получен бельгийским химиком Луи Анри (1834–1913) в 1870 году путем добавления небольшого количества этиленгликоля в смесь азотной и серной кислот , охлажденную до 0 °C. [3] В прошлом году Август Кекуле получил ЭГДН путем нитрования этилена , но на самом деле он был загрязнен бета-нитроэтилнитратом . [4] [5] [6]
Среди других исследователей, готовивших NGC перед публикацией в 1926 году работы Ринкенбаха, были: Чемпион (1871 г.), Нефф (1899 г.), Виланд и Сакеллариос (1920 г.), Даутриш, Хаф и Оме.
Американский химик Уильям Генри Ринкенбах (1894–1965) получил ЭГДН нитрованием очищенного гликоля, полученного фракционированием товарного продукта, под давлением 40 мм рт. ст. и температуре 120°. Для этого к смеси 70 г азотной кислоты и 130 г серной кислоты постепенно добавляли 20 г средней фракции очищенного гликоля, поддерживая температуру 23°. Полученные 49 г сырого продукта промывали 300 мл воды и получали 39,6 г очищенного продукта. Полученный таким образом низкий выход можно улучшить, поддерживая более низкую температуру и используя другую смесь нитрующих кислот. [5]
1) Прямое нитрование гликоля производится точно таким же способом, на том же аппарате и с теми же смешанными кислотами, что и нитрование глицерина. В тесте нитрования безводного гликоля (100 г) с 625 г смешанной кислоты HNO.
3 40% и Ч
2 ТАК
4 60% при 10-12°, выход составил 222 г и упал до 218 г при повышении температуры до 29-30°. Когда 500 г смеси кислот HNO
3 50% и Ч
2 ТАК
4 50% использовали при 10-12°, выход увеличивался до 229г. При коммерческом нитровании выходы, полученные из 100 кг безводного гликоля и 625 кг смешанной кислоты, содержащей HNO
3 41%, Ч
2 ТАК
4 58% и вода 1% составляли 222,2 кг NGc при температуре нитрования 10-12° и только 218,3 кг при 29-30°. Это означает 90,6% теории по сравнению с 93,6% при НГ.
- C 2 H 4 (OH) 2 + 2 HNO 3 → C 2 H 4 (ONO 2 ) 2 + 2 H 2 O
или посредством реакции оксида этилена и пятиокиси азота :
- C 2 H 4 O + N 2 O 5 → C 2 H 4 (ONO 2 ) 2
2) Прямое производство NGc из газообразного этилена .
3) Получение NGc из оксида этилена .
4) Получение NGc методом Мессинга из этилена через хлоргидрин и оксид этилена.
5) Получение NGc по методу Дюпона .
Характеристики
[ редактировать ]Физические свойства
[ редактировать ]Динитрат этиленгликоля представляет собой бесцветную летучую жидкость в чистом виде, но желтоватую в нечистом виде.
Молярная масса 152,07, N 18,42%, OB к CO 2 0%, OB к CO +21%; бесцветная летучая жидкость в чистом виде; желтоватая жидкость в сыром состоянии; sp gr 1,488 при 20/4° или 1,480 при 25°; n_D 1,4452 при 25° или 1,4472 при 20°; температура замерзания -22,75° (против +13,1° у НГ); точка заморозки, указанная в [7] составляет -22,3°; температура кипения 199° при 760 мм рт. ст. (с разложением).
Бризанс при сжатии свинцового блока (испытание на дробилку Гесса) составляет 30,0 мм по сравнению с 18,5 мм для NG и 16 мм для тротила (вводит в заблуждение, необходимо указать точную плотность и массу взрывчатого вещества (25 или 50 г). Бризансность при испытании на песке определяется в смеси с 40% кизельгура дали для смесей NGc несколько более высокие результаты, чем для смесей, содержащих NG.
Химические свойства
[ редактировать ]Когда динитрат этиленгликоля быстро нагревают до 215 ° C, он взрывается; этому предшествует частичное разложение, подобное разложению нитроглицерина. EGDN имеет несколько более высокий бризанс , чем нитроглицерин.
Динитрат этиленгликоля бурно реагирует с гидроксидом калия с образованием этиленгликоля и нитрата калия :
- C 2 H 2 (ONO 2 ) 2 + 2 KOH → C 2 H 2 (OH) 2 + 2 KNO 3
Другой
[ редактировать ]ЭГДН использовался при производстве взрывчатых веществ для снижения температуры замерзания нитроглицерина и производства динамита для использования в холодную погоду. Из-за своей летучести он использовался в качестве метки для обнаружения в некоторых пластиковых взрывчатых веществах , например, в Semtex , для обеспечения более надежного обнаружения взрывчатых веществ , до 1995 года, когда его заменил диметилдинитробутан . Он значительно более стабилен, чем тринитрат глицерина , из-за отсутствия вторичных гидроксильных групп в полиоле- предшественнике .
Как и другие органические нитраты, динитрат этиленгликоля обладает сосудорасширяющим действием .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0273» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Мейер, М.; Колер, Дж.; Хомбург, А. (2007). Взрывчатые вещества (6-е изд.). ВИЛИ-ВЧ. п. 227. ИСБН 978-3-527-31656-4 .
- ^ Л. Генри (1870) «Исследования эфирных производных многоосновных спиртов и полипротонных кислот (четвертая часть)» , Отчеты Немецкого химического общества , 3 : 529–533.
- ^ Виланд, Х.; Сакеллариос, Э. (1920). «Нитрование этилена» . Отчеты Немецкого химического общества . 53 (2): 201–210. дои : 10.1002/cber.19200530211 .
- ^ Перейти обратно: а б Ринкенбах, WH (1926). «Свойства динитрата гликоля». Промышленная и инженерная химия . 18 (11): 1195–1197. дои : 10.1021/ie50203a027 .
- ^ А. Кекуле (1869) «О соединении этилена с азотной кислотой» , отчеты Немецкого химического общества , 2 : 329–330.
- ^ Курме, ГО; Джонстон, Ф., ред. (1952). Гликоли . Монография Американского химического общества. Том. 114. Рейнхольд. стр. 65–7, 130–134, 312. OCLC 558186858 .