2. Получение гексогена и октогена.

3. Применение гексогена и октогена.

Ход занятия:

1. Гексоген по внешнему виду представляет собой белое вещество с плотностью монокристалла 1,816 г/см3. При прессовании достигает плотность 1,73 г/см3. Температура плавления 204,5–205°С. Гексоген практически не гигроскопичен. Он весьма ядовит, предельно допустимая концентрация 0,001 мг/л; поражает центральную нервную систему, главным образом головной мозг, вызывает нарушения кровообращения и малокровие.

Гексоген характеризуется высокой чувствительностью к механическим воздействиям. С целью снижения чувствительности гексоген флегматизируют воскоподобными веществами.

Температура вспышки 220–230°С. На открытом воздухе он горит ярким белым пламенем без остатка, при быстром нагревании разлагается со взрывом.

Температуру 185°С выдерживает в течение 2,5 ч.

Октоген впервые был обнаружен как примесь к гексогену. Долгое время он интересовал исследователей исключительно как вещество, сопровождающее гексоген. Однако в последние годы его начали изучать как самостоятельное ВВ, так как октоген, имея все положительные качества гексогена, выгодно отличается от него более высокой термостойкостью, большей плотностью и соответственно лучшими взрывчатыми характеристиками.

Октоген – белое кристаллическое высокоплавкое вещество с плотностью монокристалла 1,906 г/см3. Температура плавления 278,5–280°С. Октоген не гигроскопичен, в воде при 15–20°С растворяется около 0,003%.

По токсичности октоген аналогичен гексогену.

Октоген, как и гексоген характеризуется высокой чувствительностью к механическим воздействиям.

Температура вспышки октогена 291°С. Октоген отличается сравнительно высокой термостойкостью: температуру 200°С выдерживает 8 ч 30 мин, 205°С – 4 ч 30 мин, 220°С - 2 ч.

2. Гексоген получают нитрацией уротропина азотной кислотой. В общем виде реакцию можно записать следующим образом:

Однако малый выход гексогена и большой расход HNO3 свидетельствует о том, что эта реакция значительно сложнее и сопровождается побочными продуктами.

Октоген получают нитролизом уротропина азотной кислотой в среде уксусного ангидрида и нитрата аммония.

2C6H12N4 + 8HNO3 + 4NH4NO3 + 12 (СН3СО)2O →3C4H8(NNО2)4 + 24CH3COOH

3. Гексоген применяется для снаряжения зарядов малого калибра, кумулятивных зарядов, в детонаторах, в капсюлях-детонаторах. В смеси с алюминиевой пудрой или с тротилом его используют для снаряжения различных боеприпасов.

Гексоген используют также в так называемых пластичных ВВ или во взрывчатых замазках. Смеси из гексогена и связывающего материала являются мягкими, пластичными и немного клейкими. Они применяются для подрывных целей, например, с их помощью можно резать металл, мостовые фермы, ткани и т.п.

Октоген как термостойкое ВВ используется в зарядах для перфорации глубоких нефтяных скважин, в термостойких капсюлях-детонаторах, детонирующих шнурах. В США его применяют при температуре до 210°С, в основном при прострелочно-взрывных работах, а также при дроблении горячих слитков, разгрузке и ремонте доменных печей и т.п.

Заключение

На основе дипломной работы можно сделать следующие выводы:

1. Изучен широкий ряд литературных источников о технологиях штатных взрывчатых веществ и о их свойствах.

2. На основе полученного материала разработаны факультативные занятия для учеников старших классов средней школы.

3. Использование данного материала при проведении факультативных занятий позволило расширить знания учащихся, совершенствовать их научное мировоззрение, выработать у школьников представление о химических технологиях взрывчатых веществ и опасности, при обращении с ними.

Литература

1. Андреев К.К. Взрыв и взрывчатые вещества. – М.: Недра, 1956. – 119 с.

2. Андреев К.К. Термическое разложение и горение взрывчатых веществ. – М.: Наука, 1966. – 346 с.

3. Андреев К.К., Горбунов В.В. Об устойчивости нормального горения порошкообразных взрывчатых веществ. – В сб.: «теория взрывчатых веществ. М.: Высшая школа, 1967. – С. 135–149.

4. Бенсон С. Основы химической кинетике. - М.: Мир, 1964. – 350 с.

5. Взрывчатые вещества, пиротехника, средства инициирования в послевоенный период. Научное издание. Издательство «Гуманистика», М-СПб, 2001.

6. Горст А.И. Химия и технология нитросоединений. – М.: Оборонгиз, 1940. – С. 341.

7. Дубнов Л.В., Бахаревич Н.С, Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества. - М.: Недра, 1973. – 358 с.

8. Збарский В.Л., Максимов Ю.Я., Орлова Е.Ю. О влиянии способа очисткина термическую стойкость октогена в сб. «Теория взрывчатых веществ», – М.: Высшая школа, 1967. – С. 84–92.

9. Зуйков А.И., Герасимов В.А. Промышленные взрывчатые вещества и средства взрывания. – Тула.: Мир, 1979. – 63 с.

10. Коротксявич К.Н. Взрывное дело в мирном применении. – М.: Оборонгиз, 1927.

11. Кук, Мелвин А. Наука о промышленных взрывчатых веществах. – М.: Недра, 1980. – 455 с.

12. Максимов Ю.Я. Термический распад нитропроизводных бензола. – в кн.: Теория взрывчатых веществ. – М.: Оборонгиз, 1963. – С. 338–340.

13. Мержанов А.Г., Абрамов В.Г. Тепловой взрыв взрывчатых веществ и порохов. - Черноголовка, 1979.

14. Орлова Е.Ю. Исследование кинетики нитрования в гетерогенных условиях. Сборник докладов на VIII Менделеевском съезде. Секция органической химии. - М: изд. АНСССР, 1959, 2. – С. 236.

15. Орлова Е.Ю. Нитрация динитротолуола в гетеролгенных условиях. Тезисы докладов на конфер. МХТИ. – М.: изд. МХТИ, 1945.

16. Орлова Е.Ю., Орлова Н.А., Жилин В.Ф. Октоген, получение, свойства и применение. – М: изд. МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1970. – 57 с.

17. Орлова Е.Ю., Орлова Н.А., Жилин В.Ф. Октоген – термостойкое взрывчатое вещество. – М.: Недра, 1975.

18. Орлова Е.Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ.-М.: Оборонгиз, I960. – 396 с.

19. Росси Б.Д., Поздняков 3.Г. Промышленные взрывчатые вещества и средства взрывания. Справочник. – М.: Недра, 1971. – 176 с.

20. Светлов Б.Я., Яременко Н.Е. Теория и свойства промышленных взрывчатых веществ. – М.: Недра, 1973.

21. Слипко К.К., Будлинов М.А. Взрывчатые вещества. - М.: Оборонгиз, 1939.

22. Снитко К.К. Взрывчатые вещества, краткий курс. - М.: Недра, 1939.

23. Соколов Н.А. Курс теории взрывчатых веществ. – М.: ОНТИ, 1937. – 384 с.

24. Тамбиев Г.И., Бейсбаев А.М. Технология приготовления и применения простейших ВВ. – М.: Недра, 1996.

25. Ушаков М. Справочник для инженеров и мастеров по производству взрывчатых веществ. – М.: Госхимтехиздат, 1934. – С. 171–184.

26. Холево Н.А. Чувствительность взрывчатых веществ к удару. – М.: Мир, 1974. – 136 с

Приложения

Рис. 1. Схема получения тэна одностадийным способом: 1-нитратор, 2-мерник азотной кислоты, 3-аварийный чан, 4 и 5 – вакуум-воронки, 6-вакуум – сборник отработанной кислоты, 7-разбавитель, 8-бак для воды, 9-вакуум – сборник промывной воды