Тетрил

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Тетрил
Tetryl.png
Тетрил
Общие
Систематическое
наименование

2,4,6-тринитрофенил-N-метилнитрамин

Традиционные названия

Тетрил, нитрамин, тетралит

Хим. формула

(NO2)3C6H2N(NO2)CH3

Физические свойства
Состояние

твердое

Молярная масса

287,15 г/моль

Плотность

1,57±0,01 г/см³[1]

Термические свойства
Т. плав.

129,5 °C

Т. разл.

187 °C

Давление пара

1±1 мм рт. ст.[1]

Классификация
Рег. номер CAS

479-45-8

PubChem
Рег. номер EINECS

207-531-9

SMILES
InChI
RTECS

BY6300000

ChEBI

28950

Номер ООН

0208

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

Тетрил — C6H2(NO2)3N(CH3)NO2 - мощное взрывчатое вещество, по взрывчатым характеристикам относится к вторичным (бризантным).

Синонимы: 2,4,6-тринитро-N-метил-N-нитроанилин; N-метил-2,4,6-тринитрофенилнитрамин; метилпикрилнитрамин; N-метил-N,2,4,6-тетранитроанилин. Товарные наименования: тетрил, нитрамин, тетралит.

Физико-химические свойства:[править | править вики-текст]

Кристаллическое вещество белого цвета. Но цвет технического продукта светло-желтый, обусловлен примесями. Хорошо растворим в ацетоне, конц. азотной кислоте и бензоле, хуже в спирте и дихлорэтане. Практически не растворим в воде. Негигроскопичен. Реагирует со щелочами и карбонатами натрия и калия. При нагревании в слабых растворах щелочей образует пикраты. В конц. H2SO4 разлагается до метилпикрамида. Реагирует с анилином в бензоле, образуя метилнитрамин и 2,4,6-тринитродифениламин. Чистый продукт стоек по отношению к слабым кислотам и не взаимодействует с аммиачной селитрой. Технический продукт из-за примеси пикриновой кислоты корродирует обычную сталь и несовместим с аммиачной селитрой. При сплавлении с тротилом образует аддукт с t пл. 68°С. Вследствие наличия нитрогрупп может образовывать производные с металлами карминно-красного цвета, которые являются высокочувствительными взрывчатыми веществами с температурой вспышки 95-105 С. Токсичен, при систематическом контакте вызывает аллергию или экзему на коже, окрашивает кожу в красный цвет, требует принятия специальных мер защиты при обращении. Химическая стойкость ниже, чем у тротила и некоторых других нитросоединений, но достаточна для длительного хранения при нормальных условиях. Легко прессуется до высокой плотности (1.71 г/см3 при 2000 кгс/см² ). Плотность кристаллического – 1.73 г/см3 , обычная плотность в зарядах – 1,63 г/см3 Твёрдость по Моосу менее 1.0.

В 100 см3 растворяется тетрила в граммах:

Температура Вода Бензол Ацетон Дихлорэтилен Спирт CCl4 Эфир Сероуглерод
0°С 0.005 3.45 1.5 0.32 0.007 0.188 0.009
17°С 0.007 0.49 0.02 0.017
20°С 0.008 9.99 45.82 3.8 0.56 0.025 0.418 0.021
30°С 0.008 0.76 0.039 0.493 0.029
40°С 0.011 7.7 1.12 0.058 0.056
45°С 0.014 1.38 0.073 0.094
50°С 0.019 111.85 1.72 0.095
60°С 0.035 18.8 2.64 0.154
70°С 0.053 21.86 4.23 0.241
75°С 0.066 5.33 0.247
80°С 0.081 42.43 64.5
100°С 0.184

Восприимчивость к нагреванию и внешним воздействиям[править | править вики-текст]

t пл. 129.5°С с разложением (технический плавится при 128.8°С). Термически стабилен до 100°С. t всп. ок. 190°С (у тротила 290°С, у ТНФ 310°С). При 190°С быстро с шумом сгорает светлым ярким пламенем. Более мощное и чувствительное ВВ чем тротил или пикриновая кислота.

Химическая стойкость: чистый продукт выдерживает пробу Эбля при 80°С не более 50 мин. Такая нестойкость объясняется примесью тетранитрофенилметилнитрамина(m-нитротетрила), который образуется из содержащегося в диметиланилине монометиланилина и уже кипящей водой гидролизуется на кислый тринитрофенилметилнитраминофенол и азотистую кислоту.

Чувствительность к удару: для груза 2.5 кг (50% вероятность дет.) 37 см, (гексоген – 28 см, тротил – 148 см). Для груза 10 кг (высота 25 см) 50-60% вероятность взрыва, (тротил 4-8%, гексоген 70-80%).

Восприимчивость к детонации: 0.29 г для гремучей ртути, 0.09 г для ТА, 0.05 г для ГМТД или 0.03 г для азида свинца.

Взрывчатые характеристики[править | править вики-текст]

  • Теплота взрыва: 4.6 МДж/кг (960 ккал/кг при 0.98 г/см3, 1160 ккал/кг при 1.69 г/см3).
  • Теплота образования: +7.6 ккал/моль.
  • Энтальпия образования: +16.7ккал/кг.
  • Температура взрыва: 2950 Кельвинов (примерно 2676°С).
  • Скорость детонации: 7500 м/с при плотности 1.63 г/см3. При 1.70 г/см3 скорость детонации 7620 м/с а давление на фронте детонационной волны 25 ГПа, (тротил 19 ГПа, гексоген 34.7 ГПа (при 1.6 и 1.8 г/см3 соответственно)).
  • Бризантность: 113-123%(54-59 г) от тротила (48 г) по песочной пробе. Обжатие свинцовых столбиков 19 мм (тол 16.5 мм).
  • Фугасность в Pb-блоке: 390 мл для химически чистого тетрила, и 340 мл для технического продукта, (тех. продукт содержит низкоплавкие примеси и обладает меньшей энергией). Для сравнения: тротил – 285 мл, ТЭН – 500 мл.
  • Работоспособность в баллистической мортире: 126-132% от тротила.
  • Объем продуктов взрыва: 765 л/кг.

Получение[править | править вики-текст]

Тетрил обычно получают нитрованием Диметиланилина. При приливании диметиланилина к конц. азотной кислоте происходит самовоспламенение. В промышленности тетрил получают растворением диметиланилина в избытке 92-96% серной кислоты (обычно 1ч диметиланилина на 8-14ч 96% серной кислоты) и нитрованием полученного раствора сульфата диметиланилина конц. азотной кислотой или меланжем. Реакция сопровождается окислением одной метиловой группы и большим тепловыделением. На протяжении всего процесса следует тщательно контролировать ход реакции и температуру, иначе возможно осмоление диметиланилина или даже вспышка. В Германии во время 2 мировой войны тетрил производили из динитрохлорбензола, обработкой его водным раствором метиламина и нитрованием полученного динитрометиланилина нитрующей смесью до тетрила. Этот способ был более безопасен и позволяет использовать динитрохлорбензол – широко доступное сырье.

Очень чистый тетрил может быть получен нитрованием диметиланилина большим избытком азотной кислоты плотностью 1.4 (65%). Для этого 1 ч. Диметиланилина растворяют в 40 ч азотной кислоты при температуре до 7°С. Затем температуру осторожно повышают до 60°С, а по завершении относительно бурной реакции окисления нагревают до 90°С. По охлаждении выделяется тетрил с 78% выходом.

Также тетрил можно получить двустадийным нитрованием монометиланилина азотной кислотой. На первой стадии монометиланилин нитруется 50-60% азотной кислотой до динитрометиланилина, а на второй до тетрила.

Применение[править | править вики-текст]

Впервые был получен в 1877г. Начал использоваться в качестве вторичного заряда в капсюлях-детонаторах и прочих средств подрыва с 1906г в Германии. В России и Англии – с 1910г. Во время 2 мир. войны кроме средств подрыва использовался также в смесевых ВВ для снаряжения боеприпасов, напр. в малокалиберных снарядах в смеси с флегматизатором и в сплавах с тротилом (т.н. тетритолы, которые использовались в индивидуальном виде и в виде плавкой основы для литьевых смесей с гексогеном. Тетритолы с высоким содержанием тетрила по эффективности в кумулятивных боеприпасах эквивалентны пентолиту 50/50). В настоящее время тетрил имеет второстепенное значение и в большинстве стран снят с промышленного производства (напр. в США), вместо него используют более мощные ТЭН и особенно гексоген.

Ссылки[править | править вики-текст]

  1. http://chemistry-chemists.com/N2_2013/P1/pirosprawka2012.pdf
  2. http://pirochem.net/index.php?id1=3&category=azgotov-prim-vv&author=shtetbaher-a&book=1936
  3. https://exploders.info/sprawka/63.html
  4. http://pirochem.net/index.php?id1=3&category=chemvvisost&author=hmelnickiy-li&book=19622

Примечания[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Зефиров Н.С. и др. т.4 Пол-Три // Химическая энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия, 1995. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN 5-85270-092-4.
  • Волков И. Подрывные средства при устройстве заграждений. — Москва: Государственное военное издательство, 1933.