1.2.5.8- Тетранитронафталин - жёлтые призмы из азотной кислоты; tp^ 270°С; трудно растворим в этаноле и в воде.
Технический тетранитроиафталин как и остальные нитронаф- талины малочувствителен к удару, но обладает наиболее мощным бризантным действнем в их ряду. При этом он вполне устойчив к действию влаги.
Даже при низкой относительной пло/гности заряда 0,3 он развивает весьма приличное давленне взрыва 3745 кг/см". Имеет благоприятный кислородный баланс. На открытом воздухе тетранитронафталин сгорае/г коптящим пламенем, не детонируя. При сильном ударе или действии капсюля взрывается.
Следует име/гь в виду, что все нитронафталины при контакте токсично действую! на центральную нервную систему, кроветворную функцию и печень - во/г Вам и «ашгимоль».
ских препаратов «уротропин» и «кальцекс», после обработай дымящей азотной кислотой превращается в мощнейшее ВВ - гексоген. А вот химик-изобретатель Ленсе в 1897 году об этом догадался первым.
1еплота взрыва гексогена при плотности 1,7 составляет 5420 кДж/кг, максимальная скорость детонации 8,8 км/с, работоспособность в свинцовой бомбе Трауцля 480-495 мл, т.е. по силе фугасного действия он превосходит тротил в 1,65 раза. Гексоген развивает колоссальное давленне детонации 34,7-35,4 ГПа, превышая этот параметр для тротила в 1,69 раза. Критический диаметр его устойчивой детонации всего 1-1,5 мм. С повышеннем плотности его взрывчатые качества возрастают Гексоген весьма восприимчив к механическому воздействию. Его чувствительность К удару на копре №2 - 70 мм, а К трению на маятнике без кварцевого песка 150 МПа. Поэтому для флегматизации гексогена часто добавляют воскообразные вещества.
На открытом воздухе гексоген сгорает ярким белым пламенем, а от раскалённой спирали или при быстром нагревании детонирует. Температура его вспышки -220°С. Нагреванне до 185°С он выдерживает 2,5 часа.
В качестве очень мощного бризантного ВВ гексоген широко применяется для снаряжения боеприпасов. Также он является сенсибилизатором многих взрывчатых композиций на основе аммиач-
ы могли и не знать, что «сухой спирт» (гексаметилентетра-
мин), который составляет основу медицинских антисептиче-
Глява 7, В работе всё та же ннтпо-группа 159
Глава 7. В работе всё та же нитро-группа
7.1. Из сухого спирта — сухую взрывчатку
160
Часть 1, Опасное знакомство
ной селитры (аммоналов и скальных аммонитов), компонент пластичных ВВ типа гексопластов и эластичных детонирующих шнуров, используется в линейных разрядах для сейсморазведки и в составе термостойких ВВ для прострела скважин (к примеру, айри- гел, сосг. 340)
Гексоген весьма ядовит (ПДК 0,001 мг/л): при длительном контакте поражает ЦНС (прежде всего головной мозг), вызывает гемолиз крови и анемию.
Когда в остросюжетном боевик-е вспоминают о пластите или пластиковой взрывчатке С-4, замаскированной под жевательную резинку, которую главный герой умудрился спрятать во рту, а потом взорвал базу террористов - не верьте. Мощность взрыва этого ВВ не намного превышает тротил, а в основе его в основном всё тот
Глава 7. В работе всё та же ннтро-группа
161
же геКсоген. Главное же преимущестео пластита в способное™ плотно прилегать к предметам, что облегчает процедуру минирования и усиливает дробящий эффект взрыва. Его отечественная маркировка (ПВВ-4, пласТиТ-4, ПВВ-5, ЛПВВ-9, ЭВВ-11), по- видимому, связана с прилагательиыми: пластичный, липкий и эластичный, а дополиительиая аббревиатура «ВВ» говорит сама за себя. Названия же американских пластитов более однообразны (С-3, С-4, С-5).
Классический пластит (гексопласт) представляет собой смесь гексогена (75-90%) с пластификаторами (церезин, парафии, воск и др.). Ои может иметь консистенцию от пасты до пластилина или даже плотиой глииы. С повышеинем содержания пластификатора улучшаются механическне свойства гексопластов (эластичность, водоустойчивость и др.) однако снижается их мощность и восприимчивость к детонации. Этот взрывчатый продукт практически не чувствителеи К удару, прострелу пулей, трению, искре. Он не гигроскопичен. Даже многолетнее (свыше 30 лет) пребыванне его под водой или в металлическом корпусе не измеияет взрывчатые свойства. Без ущерба качеству выдерживает длительное иагреванне ниже критической температуры. При воздействии открытого пламени загорается ярким энергичным огиём. Длительиое облучеине иа
солнце приводит К потемнению продукта и незначительному повы- шению чувствительности. Его поджиганне в замкнутом простран- стве в большой массе может привести К детонации. Гексопласт очень безопасен в обращеиии и иадёжио взрывается только от стандартного капсюля-детонатора №8, погружёниого в массу иа глубину в 1 см.
Другне отечественные гексапласты имеют консистенцию каучука или сырой резины и могут содержать клеящне добавки. Так, пластит марки ЭВВ-11 выпускается в виде эластичных лент, а марки ЛПВВ-9 даже упаковывается в тубы, как зубная паста.
162
Часть 1. Опасное знакомство
В последнее время арсенал пластанных ВВ заметно расширился. Некоторые из них помимо гексогена содержаТ октогеи, ТЭН, пеитолит или тетрил, а в качестве пластификатора включаю!' нитропроизводные ароматачесиих углеводородов, сгущёииые нефТяиые масла, специальиые КаучуКи, горючне смолы и взрывчатые нитрополимеры.
ТаК, широко применяется пластит, состоящий из смеси геКсо- гена (77%) с тетрилом (3%) и тротилом (4%), пропитанный динитротолуолом (10%) с мононитротолуолом (5%) и пластифицированный нитроцеллюлозой (1%)(сост. 347).
Прославленная американская взрывчата С-4 включает 91% геисогеиа и 9% пластифинаторов, в числе которых полиизобутиле- новый КаучуК вистанехс (2,25%), дшжтилсебацинат (5,31%) и жидкая смазка (1,44%) (сост. 348).
ГотовяТ пласТиТы осторожным введеннем измельчённого бри- зантного ВВ в расплавлеииый или разбавленный летучим растворителем пластификатор.
В 1941 г. доктор философии Мичиганского уииверситета Джои К. Шихаи, размышляя о смысле жизии, вместе со своим учителем профессором В. Бахманом разработал оригииальиый способ сиитеза гексогена, позволивший повысить Традициоииый выход в два раза (до 70%), для чего в реахциоииую смесь стали дополнительно вводить нитрат аммония и ухсусный ангидрид:
В том же году Г. РайТ и В. Бахман в продуктах этого производства помимо гексогена обиаружили иовое мощнейшее термостойкое ВВ октоген.
Глава 7. В работе всё та же нитро-группа
163
Оказалось, что
октоген также чув-
сТвиТелен к механи-
ческому воздейст-
вию, хоТя несколько
менее восприимчив,
чем гексоген. Его де-
тонация в копре №2
происходит при вы-
соте поднятия 92-
100 мм и от трения
под маятником без
кварцевого песка
186-220 МПа.
Октоген отличается высокой термостойкостью: температура его вспышки ~330-337°С; температуру 200°С он выдерживает более 8 часов, 205°С - 4 часа 30 минут, а 220°С - 2 часа.
Он развивает колоссальную теплоту взрыва до 5460 кДж/кг при плотности 1,8, а по силе фугасного действия лишь немного уступает гексогену (работоспособиость в бомбе Трауцля 415 мл). Октогеи является одиим из наиболее «крутых» бризантных ВВ: максимальная скорость его детонации достигает— рекордной величииы 9,12 км/с, V0 782 л/кг.
Во флегматизироваииом виде и в смесях с легкоплавким троги- лом (октол) октоген применяется для снаряжения боеприпасов, детонационных шнуров, прострела высокотсмпературиых нефтяиых скважии (режим до 210°С), приготовления ракетного топлива, дробления слитков и даже при разгрузке доменных печей.
165
Глава 7. В работе всё та же низро-гпуппа
Он также не уступает гехсогеиу по токсичиоста и успешио поражает ЦНС и кроветвориую систему.
Из сухого спирта несложно приготовить ещё несколько менее зиаменитых, ио весьма полезиых ВВ: ММАН (монометиламина ниТраТ), ЦТМТНА (циклоТримеТиленТриниТрозоамин) и ДНПМТА.
Если Вам понадобится ДНПМТА для производсТва каучука, знайте, что готовится он очеиь просто. Раствор, содержащий 2,8 г
Из тех же продуктов, слегка видоизмеиив условия, получается циклотриметилентринитрозоамин (ЦТМТНА). Это мощнейшее ВВ по детонационным характеристакам превосходит— Тротил, одна-
Всё из того же уротропина можно получить ещё одио интерес- иое взрывчатое вещество - монометиламина нитрат (ММАН). ЭтоТ аминный компонеит широно примеияется в органичесиом син- тезе, в том числе в производстве многочисленных лехарств. В отличне от вышеописанных соединеиий заставить его детонироваъь с помощью молотка дело неблагодарное. Чтобы завести таКое веще-
166 Часть 1, Опасное знакомство
КО имеет один существеииый недостатоК — иизкую химичесиую устойчивость.
Глава 7. В работе всё та же нитро-групня 167
ство, понадобится не менее 2 г ГМТД. Вместе с тем, моиометила- мина иитрат используюТ при компоиовке недорогих промышлеи- ных ВВ Типа астралитов. Скорость детонации этой соли достагает 6,1 км/с при озлюсительной плоТносТи 1,2, а в композициях с гидра- зин-гидпатом до 8 км/с.
Метод получения ММАН из сухого спирта далеко не самый экономичный, жэ зато вполне доступиый. В 50 мл 15% соляной ки-
из-за химической инертиости. Их даже называли «химическими мертвецами» пока за «воскрешенне» не взялись немецнне химини Герман Кольбе (1818-1884), Виктор Мейер (1848-1897) и иаш со-
7.2. Воскрешенне парафиновых мертвецов
равиительио Не так давио в XIX в. до 70% парафииовых угле-
водородов, выделяемых при перегонке нефта, выбрасывалось
168
Часть 1. Опасное знакомство
оТечесТвенниК Михаил Иванович Коновалов (1858-1906), разработавшне методы ипгроваиия этих вещеста.
Некоторые иигроуглеводороды нашли примененне в качесТве компонентов топлива ракеТ и промышленных ВВ. Особого внимания в этой группе заслуживаю!— нитропроизводные метана.
Совремеииые техиологии синтеза иигропарафинов включаюТ обработку попутных газов нефтспереработжи разведеииой азоТной кислотой при температуре около 450°С и давлении 1,0 МПа с последующей ректификацней.
Нитрометан получают— деструктивным нитрованнем пропана парами ионцентрированной азоТной кислоТы. Однако его можно сиитезщэовать и в более мягких лабораторных условиях.
1 фодукт ооладает низкой чувстеительиостъю к удару, детонирует от взрыва тротила массой более 3 г. Скорость детонации нитрометана до 6,5 км/с, бризантности в тесте «обжимания» 15 мм от шашки тетрила массой 5 г. По силе фугасного действия он в 1,44 раза превосходиТ тротщл. Критический диаметр его детонации в стальной трубе 8-10 мм. По энергетическим характеристикам ниг- рометпи близок к гексогену.
НиТромеТан успешно используюТ в нефтедобывающей про- мышленносТи для вНуТрипластовых взрывиых рабоТ. Он имееТ ряд несомненных достоинств: обладает хорошей текучестью даже при минусовых температурах, мало растворяется и практически не смешивается с водой, что даёТ возможность примеиятъ его на обвод-
Глава 7, В работе всё та же ннтро-гпуппа
169
ценных участжах. Кроме того, он тяжелее воды, что позволяеТ заряжать скважины даже через слой воды.
Нитрометан обладает высокой концентрацней энергии и эффективностью взрыва. Его немаловажным преимуществом является весьма низкая токсичность, которая не превышаеъ показатели бен- зина.
Это жидКое ВВ расТворяеТ многне нитросоединения, которые используются в качестве его загустителей (тетрил 40%, сост. 349; тротил 30%, сост. 350; гексоген 3%, сост. 351; табл, 20). Критический слой устойчивой детонации таких «растворов» составляв! всего 0,5-1 мм.
Таблица 20. Жидкне ВВ
170
Часть I. Опасное знакомство
Кислородный баланс взрывного разложеиия ииТромеТаиа стремится к идеальному (- 0,393%). Вместе с тем, введеине аммиачиой селпгры в состав ииТропарафиНовых эвтектических смесей позволя- еТ значительно повысить их фугасные свойсТва и экоиомичиосгъ взрывных работ.
Таку стехиометрическая смесь шггрометана с аммиачиой селитрой (33:67. сост. 352) на 12% эффективнее аналогичиой тротиловой (22:78, сост, 180). Обычно, такне взрывчатые смеси готовят на месте применеиия, пропитывая селитру в шпуре.
Очень эффективиы пластачиые высокоустойчивые ВВ на осио- ве загущённого иитрометаиа и мелкодисперсиой аммиачиой селитры, которые по мощности не уступают дииамитам, ио имеют массу преимуществ: высокую морозоустойчивость, низкую механическую чувствительность, себестоимость и токсичиость. Объёмиая энергия их взрыва достигает 7560 кДж/л, бризантности в тесте «обжимания» 14-19 мм, скорость детонации до 5,8 Км/с, работоспособность в бомбе Трауцля до 490 мл (т. е. иа уровне ТЭНа и гексогеиа, в 1,7 раза выше тротила).
В состав многих простейших ВВ типа ннгалитов и гранулитов нитрометан добавляют в качестве сенсибилизатора, повышающего восприимчивость к импульсу детонатора.
Введеине в состав нитрометана алюминия (до 25%) позволяет увеличить объёмную энергию взрыва почти в 2 раза (до 9660 кДж/л), значительно превосходя по этим показателям аммонал, алюмотол, граммонал и акватол.
Для повышеиия физической стабильности подобных ВВ сгущают иитрометаи либо вместо алюминневой пудры применяют тоы- кую стружку, образующую жёсткий кариас. Если «работоспособность» свободиого иитрометаиа иаходигся иа уровне аммоиита 6ЖВ, его смеси с селитрой (36:63, сост. 353) даже несколько ииже, то композиция с алюминневой пудрой (3:1, сост. 354) в 1,73 раза и дюралевой стружкой (3:1) в 2,4 раза мощнее этого грозиого аммоиита.
Основным недостатком ВВ иа осиове иитрометаиа, пожалуй, является отиосительио высокая летучесть, токсичиость паров, ограниченный срок хранеиия.
Глава 7. В работе всё та же нитро-группа
171
Окислительные и детонационные свойства нитропроизводных метана усиливаются с повышеннем содержания азота. Ещё в 1857 г. Леон Николаевич Шишков (1830-1909), ученик Дюма и Бунзена, изучая разложенне производных гремучей и изоциануровой (фуль- минуровой) кислот, получил нитроформ и тетранитрометан.
172
Часть 1. Опасное знакомство
Чтобы получить тетранитрометан, не обязательно обрабатывать ацетилен окислами азота в присутствии солей ртути.
Скорость детонации тетранитрометана в стальной трубе составляет 6,4 км/с, теплота его взрыва 6300 кДж/кг, а объём выделяемых газов 670 л/кг.
Следует иметь в виду, что в спирто-щелочной среде взрывчатые свойства тстранитрометана возрастают за счёт образования взрывчатых солей тринитрометана:
C(N02)4 + КОН + С2Н5ОН = КС(№)2)3 + C2H50N02 Добавленне тетранитрометана к тротилу (3:2, сост. 357) позволяет поднять теплоту взрыва такой смеси до 7180 кДж/кг и увеличить её работоспособность в 1,61 раза.
Стехиометрическая смесь тетранитрометана с нитробензолом по мощности взрыва превосходит тринитроглицерин.
Тетранитрометан в смеси с двуокисью азота (7:3, tnjl -30°С; сост. 356) используют как высокоэффективный окислитель для жидкотопливных ракет.
173
Глава 7. В работе всё та же ннтро-rnvnna
Взрывчатые жидкости на основе тетранитрометана с алифатическими и ароматическими углеводородами также отличаются высокой детонационной способностью. Например, критический диаметр устойчивого взрыва эквимолярной смеси теТраниТромеТана с керосином (сост 358) составляет всего 1,2 мм, а скорость детонации достигает 8,5 км/с, что позволяет использовать её в технологиях взрывного бурения и для контурных взрывов ограниченных объёмов. По сравнению с мононитрометановыми ВВ они ошиваются более высокой физической стабильностью и внушительными бризантными характеристиками.
Перспективной является разработка современных ВВ на основе полинитропроизводных метана.
Также незаурядными детонационными свойствами обладают близкне по строению нитропроизводные других олефинов. Некоторые из них применяются в качестве ракетного топлива. Стехиомсг- рическне смеси нмгроэтана или нитропропана с аммиачной селитрой по сравнению с аналогичными взрывчатыми композициями иитрометаиа более стабильны, правда, их энергетическне показатели на 15-18% ниже.
174
Часть 1. Опасное знакомство
Взаимодействнем нитроформа с диметилмочевиной удалось синтезировать с высоким выходом (95%) очень важное взрывчатое соединенне замещённой гексанитромочевины - БТЭМ. Скорость его детонации достигает 8,0 км/с. Обжатне свинцовых столбиков высотой 60 мм, диаметром 40 мм стандартным зарядом составляет 26 мм. Расширенне в свинцовой бомбе Трауцля - 465 мм. При этом вещество имеет идеальный кислородный баланс (0%). Чувствительность БТЭМ к удару находится на уровне гексогена и составляет 50- 60% при падении груза массой 2 кг с высоты 30 см. Реакция его
r—rnKiRHom гзязпожения имеет rип—
70-е годы предложил в качешве жндкнх ВВ смеси концентрнрован- ной азотной кислоты с углеводородам и или ароматнческнмн ннтро- производнымш
В чнсле наиболее легендарных веществ Шпренгеля оксонит, смесь пикриновой и азотной кнслоты (58:42, сост. 359), и гельго- фит, содержащий мононнтробензол и азотную кислоту (28:72, сост. 360) на кнзельгуровом наполннтеле.
Эта ВВ не уступают по силе взрыва дннамнтам, прнчём, активность недорогого гельгофнта даже несколько выше.
В «империалнстнческую» для снаряження французскнх авна- бомб применялся геллит, смесь мононнтробензола и ннтроксшюла с 94% азотной кислотой (18:18:64, сост. 361). Скорость его детона- цИИ достигает 6,7 км/с.
Глава 8. Проще некуда. Жидкне ВВ 8.1. ЯТот самый ИГпренгехь
XIX в., пожалуй, мало что так отвлекало химиков от работы, как постоянные открытия. Вот и англнчаннн Г. Шпреигель в
Глава 8. Проще некуда. Жидкне ВВ
175
Введенне такого сильного окислителя, как азотная кислота, в смеси с тротилом (54:46, сост. 362) позволяет выровнять кислородный баланс его взрывного разложения и повысить эффективность детонации почти в 1,5 раза.
Практическое использованне этих составов ограничено летучестью азотной кислоты и её высокой агрессивностью, поэтому современные варианты подобных ВВ включают её желатинизацию.
Весьма доступными являются гели азотной кислоты с ферросплавами, полимеризованные полиакриловой кислотой либо её амидом, теплота взрыва которых в пределах 8400-9250 кДж/кг или 12500-13800 кДж/л.
Рекордной величины достигает теплота взрыва желатпнизиро- ванной азотной кислоты с алюминневой пудрой (11750 кДж/кг, сост. 363).
В качестве наиболее ходовых контейнеров для жидких ВВ одно время использовали искусственный кремнезём. Для этого гильзу с несколькими каплями жидкого стекла (силикатного клея) прокаливали на огне. Образующийся белый порисТый кремнезём пропитывали одним из составов Шпренгеля, к примеру, смесью керосина с азотной кислотой крепостью не ниже 98% (1:5, сост. 364), Этот мощный состав устойчиво детонирует от капсюля. При его использовании дело остаётся за малым: приобрести собственный карьер.
8.2. С подачи Шюрпена
идкне ВВ на основе двуокиси азота ещё в 1878 г. предложил XJ- \к_,французский изобретатель Е. Тюрпен (табл. 20). Разработанные им паикластиты представляли смеси на базе этого окислителя с горючими жидкостями: нитробензолом, нитротолуолом, сероуглеродом, нефтью и др., часто с добавленнем сорбента, и готовились перед примененнем.
Так, в конце XIX в. для взрывных работ в ограниченных количествах применялась жидкость, содержащая 36% сероуглерода и 64% двуокиси азота (сост. 365), температура взрыва которой достигала 3354°С, а сила детонации не уступала динамиту №1 (при V0 = 460 л/кг).
176
Часть 1. Опасное знакомство
В первую мировую войну панкластиты использовались для снаряжения авиабомб и снарядов, хотя технология их производства была весьма затруднительна. Из ВВ Тюрпена с этой целью чаще применяли анилит, жидкую смесь двуокиси азота с нитробензолом (7:3, сост. 366), по силе взрыва сопоставимую с «гремучим студнем».
Со временем прижились более высокоплавкне составы, содержащне парафин.
С 50-х годов XX в. панкластиты на основе жидких углеводородов (в том числе керосина и дизельного топлива) претерпевают второе рожденне. Благодаря малому критическому диаметру (1,0-1,5 мм) и потрясающим детонационным свойствам они и сегодня используются для взрывного бурения.
Двуокись азота активно применяется в качестве окислителя в жидкотопливных ракетах.
Смесь двуокиси азота с тротилом (51,6:48,4, сост. 367) достигает рекордной теплоты взрыва 7390 кДж/кг и становится эффективнее последнего в 1,66 раза, что позволяет применять её для контурных взрывов.
Широкое использованне панкластитов ограничено их низкой живучестью вследствне быстрого испарения двуокиси азота О»,,, 21 °С) и удушливым действнем. В этом плане близкне к ним по составу ВВ Шпренгеля имеют некоторое преимущество.
Глава 9. Гремучне соли Аммона
9.1. Ло следам серебряного зеркала-
то бы мог подумать, что производство ёлочных игрушек яв- ляется таким взрывоопасным. Угрозу представляет используемый для нанесения «серебряного зеркала» раствор оксида серебра в аммиаке. Дело в том, что взрывчатыми свойствами обладают многне аммиачные комплексы металлов: Cu2+, Cu+, Hg2+, Со2+, Ni2+, Ag+ и др. Не зря до XIX в. такне вещества называли «гремучими», например, гремучее золоти Au203'4NH3 и серебро Ag20,rNH3. Со временем этот термин закрепился за фульминатом ртути.
Глава 9. Гремучне соли Аммона
177
Эти взрывчатые вещества элементарно образуются растворени-
ем солей, гидроксидов или оксидов металлов в аммиаке.
Так, ТеТрамминокупрониТраТ [Си^НзДДМЗзД («медно-
аммонийный нитрат») - сине-фиолетовый мелкокристаллический
продукт. Он мало чувствителен к удару, однако мощно детонирует
при действии гремучертутного капсюля. Температура его взрыва
настолько низкая, что известны попытки использования этого про-
дукта в качестве антигризутного ВВ. Температура взрыва кристал-
логидратов этой соли ещё ниже, и всё же её примененне ограничено
выделеннем токсичной окиси меди. Аналогичный хлорат тетрами-
на меди (II) инициирующее ВВ, детонирующее при ударе и в со-
прикосновении с огнём.
Некоторые соединения этой группы применяются в качестве
аналитических реагентов, например, медно-аммиачный реактив
Швейцера Cu0(NH3)x(H20)y для обнаружения целлюлозы. Его ис-
пользуют только в растворе, потому, что в сухом виде это уже гото-
вое взрывчатое вещество. Получают его раствореннем свежеосаж-
дённого гидроксида меди (11) в 25% водном аммиаке.
При действии детонатора можно взорвать светло-голубые кри-
сталлы аммиакатов никеля, в частности, его перхлорат
[Ni(NH3)6] (СЮ4)2.
Аммиакаты серебра [Ag(NH3)]OH, [Ag(NH3)2]OH и ртути (II)
[Hg(NH3)4](OH) можно получить раствореннем соответствующих
оксидов в избытке водного аммиака. Они значительно менее устой-
чивы и их длительное храненне в растворе приводит к выделению
очень чувствительных взрывчатых осадков, к примеру, нитридов с
которыми мы ещё встретимся в дальнейшем,
лщ. Если Вы не спешите, можете убедиться в этом сами.
Это очень «ленивый» синтез: 1 г оксида ртути (II) HgO
.. заливают 10 мл 25% аммиака, а через две недели очень ос-
ДА торожно (!) сливают большую часть надосадочной жидко-
сти и отделяют образующийся сверхвзрывчатый продукт
(разумеется, если повезёт):
3 {Ag(NH3)2}OH + 2НтО = Ag3N| + 5NH4OH Для приготовления столь сурового вещества можно вос- Бегид пользоваться ляписным карандашом, который продаётся в аптеке. Достаточно залить его раствором аммиака в из
ш
178
Часть 1. Опасное знакомство
бытке, а остальное сделает время. Если не закрывать банку крыш-
кой, то недели через две на её стенках образуется чёрно-бурая
корка вещества (в основном нитрида серебра с примесью его ими-
да) соскабливать которую даже не пытайтесь. Это вещество
может взорваться уже при взбалтывании раствора.
Жёлтый мелкокристаллический порошок (HOHg^NHjOH, об-
разуемый при обработке оксида ртути (II) эквимолярным количест-
вом нашатырного спирта получил названне «основанне Э. Милло-
на». Он плохо растворим в воде, взрывоопасен, но с 1842 г. его раз-
бавленный раствор применяется как реактив на фенолы и белки,
содержащне тирозин. Количество пострадавших от него лаборантов
нигде не приводится.
Нам же более интересен, получаемый на его основе, так назы-
ваемый «имид оксидиртути» OHg2NH, который легко детонирует
при ударе и вполне подходит для инициирования других взрывча-
тых веществ. Высокая молекулярная масса этого продукта облегча-
ет процесс передачи взрывного импульса.
Имид оксидиртути - коричневый, взрывающийся
при ударе мелкокристаллический порошок. Получают
/Hg\
,Hg
/ \
О >Н2
4Hg/
J
°k ,NH „ ..
\Hg/ дегидратацней основания Миллона щелочью в атмо-
сфере аммиака либо нагреваннем до 125°С (только
очень осторожно: выше 130°С имид детоиирует!).
Широко применяемый в аналитической практике реактив
Несслера K2[HgJ04] для обнаружения аммиака и гуанидина, также
может стать причиной больших неприятностей. Дело
в том, что в ходе этих реакций образуется красно-
бурая соль состава HOHgNHHgJ, выпадающая в
осадок. Так вот, в сухом виде при ударе или нагрева-
нии выше 128°С это вещество детонирует не хуже
гремучей ртути.
жшк Для получения этой йодистой соли 1 г йодида катя раство-.
ряют в 10 мл воды, затем присыпают 1 г жёлтого порошка
йодида ртути (II) HgJ2, добиваются полного растворения
/ч при помешивании и приливают 1 мл 25% раствора аммиака.
з Выпавший красно-бурый осадок отфильтровывают, сушат
при комнатной температуре. Полученный продукт хорошо
растворяется в соляной кислоте или избытке йодида калия.
Глава 9. Гремучне соли Аммона
179
В сухом виде он требует очень осторожного обращения как любой
капсюльный состав (!).
9.2. Вот так^«тя?к§лые нитриды»
аК справедливо отмечают иностранные дипломаты, что рус-
скому хорошо, то кое-кому не очень. В химии тоже самое.
Так, при полной замене атомов водорода в аммиаке образуются
нитриды. В основном это очеиь стабильиые соединеиия, ио только
не с тяжёлыми металлами да ещё с перемегшой валеитиостью. Такне
вещества очеиь взрывоопасиы.
Например, нитрид ртута (И) Hg3N2 («азотистая ртуть») - ко-
ричневый мелкокристаллический порошок, растворимый в водиом
аммиаке и растворах солей аммоиия; реагирует с кислотами и во-
дой. Продукт очеиь взрывоопасеи при нагревании или механиче-
ском воздействии. Его получают, осаждая спиртами из аммиакатов
ртути.
При добавлении
ацетона или этанола
аммиачный раствор ок-
сида серебра приобре-
тает коричневую окра-
ску из-за образоваиия
взрывчатого нитрида
серебра Ag3N. Однако
иа этом реакция не за-
капчивается и посте-
пеино из раствора вы-
падает чёриый, чрезвы-
чайно взрывчатый даже
во влажиом состояиии
осадок, которому припи-
сывают строеине имида
серебра Ag2NH.
Белый, чернеющий иа свету, взрывчатый осадок амида серебра
AgNH2 несложно получить обработкой аммиачиого раствора окиси
180
Часть 1. Опасное знакомство
серебра амидом калия или осторожным (!) упариваннем в присутствии концентрированной серной кислоты:
[Ag(NH3)2]OH —IТЧ > AgNH2 + NH4OH Продукт самодетонирует (!) при высушивании, хотя фугасное действне его оставляет желать лучшего.
Действнем аммиака на водную суспензию окиси золота Аи20 можно получить комплексный ниТрид золоъа состава Au3N‘NH3, а при его промывке разбавленными кислотами соответствующий гидрат Au3N(H20)n, которые в сухом виде очень взрывоопасны.
Обработкой аммиаком соединений трёхвалентного золота образуется «гремучее золото» - грязно-жёлтый осадок крайне взрывчатый в сухом состоянии.
9.3. Жизнь моя, иль ты приснилась мне
(L' щё более убедительными взрывчатыми свойствами обладают
—» нитриды элементов шестой группы таблицы Д. И. Менделеев-
ва: серы, селена и теллура.
Важнейшим из них является так называемая «азотистая сера» (или в более древней интерпретации «сернистый азот») S4N4. Этот
продукт с высоким выходом образуется при взаимодействии серы с
жидким аммиаком в присутствии солей тяжёлых металлов с последующей кристаллизацней из бензола.
По чувствительности к удару сернистый азот подобен гремучей
ртути, хотя и несколько уступает ей. Кроме того, он весьма устойчив при хранении, особенно в отсутствии влаги. В своё время сер-
нистый азот даже применялся в качестве детонатора, однако это ВВ
развивает сравнительно невысокое давленне взрыва, что сыграло не
в его пользу.
Оранжево-красный азотистый селен Se4N4 и жёлтый азотистый теллур Te3N4 ещё более взрывчаты, поэтому практического
применения не находят.
VАзотистая сера (сернистый азот) S4N4 - оранжево-красные многогранники; d = 2,22; 1пл 179°С; не растворяется в воде, но медленно реагирует с ней, выделяя аммиак; растворяется в сероуглероде, хлороформе и бензоле; слабо растворяется в этаноле и эфире. Выше точки плавления и при ударе детонирует.
Глава 9, Гремучне соли Аммона
181
■ГНитрид серы димерной формулы S2N2 - бесцветное вещество с запахом
йода, легко взрывается при растирании, ударе либо нагревании до 30°С;
при длительном хранении переходит в S4N4 или полимерный золотисто-
жёлтый продукт, с металлическим блеском, взрывающийся от капсюля-
детонатора.
+ Нитрид состава S4N2 - тёмно-красное мелкокристаллическое вещество
с резким запахом; tnjl 23°С; не растворяется в воде; при нагревании до
100°С детонирует.
+ Азотистый селен Se4N4 - оранжево-жёлтый либо оранжево-красный
аморфный порошок не растворимый в воде, этаноле и эфире; слабо рас-
творимый в сероуглероде и у ксусной кислоте. Эндотермичное, в высшей
степени взрывчатое соединенне. Детонирует при лёгком механическом
воздействии или нагревании выше 160°С.
9.4. Недотрога с патологическим чувством юмора
~\Аотите раз и навсегда избавиться от домашних мух и тараханов,
у\- а заодно и других непрошеных гостей? Приготовьте «недотро-
гу» - йодистый азоТ (Трийодид азоТа) NJ3 и не забудьте ещё влаж-
ные (!) кристаллы замасиировать вареньем, хотя я бы К ним не при-
касался даже ложкой. Это вещество настолько взрывоопасно, что
мухи взрываются на нём уже на подлёте.
Не зря в своё время для подтверждения гипотезы Абеля о
«синхронных колебаниях ВВ» Шампион и Пелле смазыва-
ли влажным йодистым азотом струны контрабаса, а затем
дистанционно взрывали подсохший продукт резонансным
звуком второго контрабаса частотой не менее 60 Гц. Пред-
ставляете, иакой классный сюжет для деТеКТивного рома-
на?
«Недотрога» готовится очень легко. Многне великне хими-
шЦр ки прошли через эту процедуру, а некоторые даже в раннем
детстве. Достаточно слить спиртовый раствор йода (же-
/V лательно покрепче) и нашатырный спирт, а выпавший
ь54 вскоре чёрный осадок аккуратно отделить от жидкости и
слегка смочить его ацетоном или спиртом, чтобы он быст-
рее высох. Если имеется возможность, воспользуйтесь кри-
сталлическим йодом, только раздробите крупные кристаллы.
(#У')
182
Часть 1. Опасное знакомство
Не забудьте вытряхнуть сырой осадок из стеклянной посу-
ды (лучше на бетонный пол на лестиичиой площадке, тогда
к Вашей квартире не смогу! подойти беззвучно ни соседи, ни вредные насекомые). Чтобы не ремонтировать коридор
и сохранить обувь, не пытайтесь приготовить более 1 г это-
го чудесного вещества!
Обычно, раствор аммиака, как более дешёвый компонент синте-
за приливают в небольшом избытке, что увеличивает выход осадха.
Правда, при этом образуется ещё более взрывчатый продукт - ам-
миачная соль йодистого азота - йодазоимид NJ3'NH3 в виде тя-
жёлых (d = 3,5) чёрных ромбических христаллов с температурой
детонации ~26°С.
Имейте в виду, что при иомнатной температуре высушенный йодистый азот порой взрывается самопроизвольно, а
скорость его детонации настолько высока, что даже на ме-
таллической пластине остаётся выбитым чёттснй силуэт в
форме выложенных кристаллов. Можете увековечить этим
способом своё имя или сделать рекламный щит: «Кую си-
лой интеллекта».
При взрывном разложении йодистого азота и его солей образуется свободный йод, Который Вы быстро обнаружите по навязчиво
Глава 9. Гремучне соли Аммона
183
му запаху больницы и внезапной ржавчине иа полироваииых металлических поверхностях. Поэтому лучше не доводить до взрыва в собственной квартире, разве что Вы решили продезинфицировать её во время эпидемии гриппа.
Также следует знать, что йодистый азот не расТворим в воде, одиако растворяется в ней с разложеинем в присутствии тиосульфа- тов, тиоцианатов и цианидов; реагирует с водой при нагревании, причём, разложенне его аммиакатов протекает в холодной воде. Йодные пятна с пола легко убрать раствором фото-закрепителя.
В силу чрезвычайной механической чувствительности йодистый азот не иашёл практического применения ни в военном, ни в горном деле, ио забывать о нём не следует.
При пропускании хлора через тёплый (но не выше 60°С!) концентрированный раствор нитрата или хлорида аммония формируются маслянистые капли, выпадающне на дно. Это и есть хлористый азот (знаменитая «жидкость Фарадея»). обычно, он взрывается при нагревании выше 80°С, но может до этой температуры и не дотянуть... Со своим первооткрывателем он обошёлся жестоко» и оставил его без пальца и глаза. Не надейтесь, что Вы из другого десятка и не пытайтесь повторить этот синтез!
Иногда химики-камикадзе поступают по-другому и перед
началом опыта все необходимые компоненты несколько
часов выдерживают в холодильнике. К 30 мл охлаждённого
отбеливателя «Белизна» дробно приливают 5 мл охлаждён-
а ной 70% уксусной эссенции. Затем к полученной смеси небольшими порциями добавляют охлаждённый раствор, содержащий 1 г нитрата аммония в 2 мл воды. Эту процедуру проводят под тягой, потому что рабочая жидкость из-
даёт жуткий запах! При этом выделяется желто-
оранжевая густая масса, оседающая на дно. Через час надосадочный раствор осторожно сливают, не затрагивая
маслянистую жидкость! Для подавления запаха к отработанному фильтрату приливают фиксаж для чёрно-белой фотографии, содержащий тиосульфат натрия либо другой восстановитель, например, сульфит или сульфид натрия. Осторожно! Для детонации полученного хлорида азота достаточно
184
Часть 1. Опасное знакомство
колбу с этой жидкостью случайно уронить на пол, а тем более
привязать к ней подожжённую петарду.
К сожалению, это очень нестойкое эндотермическое соединенне (482 ККал/Кг), столь легко детонирующее при трении, встряхивании, ударе или нагревании не находит достойного применения в совре-
мениой технологии промышленных ВВ.
Правда, ещё столетне назад Томас (1899) предложил для горно-
добытчиков специальные патроны, содержащне хлористый аммоний, в которых при электролизе образуются сжатые газообразные
продукты и хлористый азот. Однако, в силу затруднений в эксплуатации и невысоютго фугасного действия их использованне было
весьма ограничено.
«Хлористый азот NCI, (трихлорид азота) - жёлтая маслянистая жид-
кость; d = 1,653; tnjI -27°С; tKlln 71 °С; tB3p~-85-95°C; реагирует с водой, рас-
творяется в хлороформе, бензоле, сероуглероде и эфире. Очень взрыво-
опасен!
■^Бромистый азот NBr3 (трибромид азота) образуется при взаимодействии водного аммиака с избытком брома (1:2,5). Детонирует при ударе и
нагревании. Обработкой паров брома избытком аммиака под понижен-
ным давленнем и охлаждении получают красно-коричневый бромизои-
мид NBr3—6NH3, самодетонирующий даже при глубоком 'заморажива-
нии.
Продукты неполиого галогеиироваиия аммиаха более стабиль-
иы, иапример, хлорамины NH2C1 и NHCL, ноторые примеияются
для дизиифенции, можио взорвать только действнем мощного Кап-
сюля-детонатора. А вот фторимин NHF2 (1КИп -23°С) способен разла-
гаться со взрывом при резком нагревании и даже встряске.
«^Соли аминохлортриоксида («перхлориламина») H2NC103 устойчивы
при обычных условиях хранения, но легко детонируют при нагревании и
ударе.
■ГХлоримид л-хинона (л-бензохинонмонохлоримид) - жёлтые кристаллы
из лигроина; tn., 84-85°С; растворим в воде, этаноле, эфи-
ре и хлороформе. Детонирует при ударе и нагревании.
9.5. Он выглядит так^безобидно
нтересно отметить, что родоначальниц этой группы взрывча-
тых веществ, аммиак, на воздухе практичесхи не горит, хотя
Глава 9, Гремучне соли Аммона
185
его воздушные смеси (16-28%) взрывоопасны. В атмосфере же Ки- слорода он энергично сгорает ярио-жёлтым пламенем - не зря в его иазваиии сохраиилось имя египетсхого бога солнца Аммона.
АммиаК нашёл примененне в Качестве жидютго раКетного топлива в неиоторых системах реактивных двигателей, развивая в тохе кислорода (2:3) удельный импульс (отношенне тяги К ежесенундно- му расходу топлива) до 255 секунд, превосходя по этому поназате- лю даже кислородно-спиртовые смеси.
В атмосфере хлора аммиак самовоспламеняется.
Вооружившись столь глубоними познаниями можно устроить велинолепный комнатный фейерверК перед гостями, не отходя от праздничного стола.
В трёхлитровую банку, оставшуюся от съеденных огурцов, влейте столовую ложку нашатырного спирта, накройте крышкой, несколько раз встряхните и можете по частям присыпать ещё горячий зелёный порошок оксида хрома (III) Сг202, предварительно полученный разложеннем бихромата аммония (NHpjCrjOj.
Д
Для этого его нагревают в ложке над праздничной свечкой,
попутно демонстрируя великолепный «комнатный вулкан».
186
Часть 1. Опасное знакомство
Оранжевые кристаллы бихромата начинают вскипать, меняя цвет на зелёный, сильно увеличиваясь в объёме и выбрасывая раскаченные добела, но холодные искры. Активно выделяющийся азот замедляет их паденне.
Оксид хрома в этой реакции выступает катализатором окисления аммиака и его мельчайшне кристачлики, высыпаемые в банку, красиво искрят в полумраке.
С помощью излишка оксида хрома Вы сможете «на спор» поджечь оставшийся на столе сахар. В крайнем случае, используйте папиросный пепел: он тоже содержит катализатор горения - соли лития.
Хорошим катализатором окисления аммиака являются многне металлы, в том числе элементы платииовой подгруппы и даже обычное железо. Правда, чтобы и его заставить сверкать в банке, частички должны быть очень мелкими, например, подойдёт пылевидное «железо свежевосстановленное».
Аммиак входит в состав жидких взрывчатых веществ астралитов в виде смесей с нитратом или перхлоратом гидразина.
Некоторые жирные амины (структурные аналоги аммиака) обладают внушительными взрывчатыми свойствами. Так, описанный выше ММАН CH3NH2'HN03 (моиометиламина ниТраТ) - мощное бризантное ВВ, не уступающее тротилу, которое широко применяют в композициях ракетного топлива.
При обработке раствора металлического натрия в жидком аммиаке избытком нитрита натрия образуется гидроазотистая соль состава Na4N204, которая при нагревании выше 100°С или в присутствии влаги взрывается.
Ближайшее производное аммиака гидроксиламин NH2OH (tnj] 33°С) при нагревании выше 100°С детонирует. Его моногидрат nh2ohh2o более стабилен и в сочетании с дымящей азотной кислотой (4:1) даже применяется в качестве ракетного топлива.
Смесь ниТраТа гидроксиламина NH3OH-NO3 с аммиаком - мощное «жидкое ВВ» типа астралитов, применяется в горном деле (сост. 368, табл. 21).
Взаимодействнем гидроксиламина с азотистой кислотой получают очень взрывчатое белое кристаллическое вещество, легко детонирующее при ударе и резком перегреве. Это азотноватистая
Глава 9, Гремучне соли Аммона
187
кислота H2N2O2. Она хорошо растворима в воде, спирте и эфире, а
многне её соли, называемые «азотиоватистокислыми» или «гипо-
иитритами» - отличные инициирующне ВВ, детонирующне при
нагревании, ударе или трении.
Нехоторые органичесюю производные гидршссиламина (альдою
симы, КеТоксимы, гидроюзамовые кислоты и др.) также обладают
взрывчатыми свойствами.
+ 1,3,5-Циклогексантрионтриоксим белый кри-
сталлический порошок, трудно растворимый в воде и
этаноле, растворимый в хлороформе и уксусной ки-
слоте. Взрывается при ударе или нагревании выше
155°С.
■Г Бензгидроксамовая кислота ромбическне кри-
сталлы, растворимые в спирте, хуже в воде и эфире;
tnjl 131-132°С, при дальнейшем нагревании или при
ударе детонирует.
Глава 10. Эка невидаль Ваши гидразины
10.1. У нас ещё в запасе 14 минут
щё Вант-Гофф (1900) предположил, что вещества с повышен-
ным содержаннем азота, а тем более содержащне связи типа
N-N, могут проявлять взрывчатые свойства, и не ошибся.
Наиболее важным продуктом частичного шсисления аммиана
является его димер - гидразин.
+ Гидразин NH2NH2 («диамид») - дымящая бесцветная жидкость; d =
1,004; tnjI 1,5°С; tKim 113,5°С. Растворим в воде, спиртах и аминах; не рас-
творим в углеводородах; гигроскопичен; образует взрывоопасную смесь
с воздухом; самовоспламеняется в контакте с асбестом, углем, оксидами
меди, железа и ртути. Образует моногидрат (d = 1,03, tnjl -51 °С;
tK1,„ 118°С) и взрывчатые соли с кислотами.
Именно этот продуют стал основным видом горючего для жид-
нотопливных ранет. Гидразин энергично горит на воздухе. Сгорая в
тохе хислорода фиолетовым пламенем, он развивает удельный им-
пульс до 270 сехунд.
В числе наиболее применяемых хомпонентов отечественного
реактивного топлива остаётся диметилгидразии несимметричный
(CH3)2NNH2 (tKHn63°C, уд. импульс с Ог 310 с).
188
Часть 1. Опасное знакомство
Частым фрагментом жидкого раКетного топлива иностранного
производства является N-нитрозодиметиламин (CH3)2NNO, пред-
ставляющий собой жёлтую жщдаэсть (tK1111 151°С), растворимую в
воде, спирте и эфире.
В Качестве энзотичесютго окислителя реактивного горючего с
«повышенной тягой» в не-
которых системах ранет
используется тетрафтор-
гидразин N2F4.
Кроме того, гидразин
послужил основой целого
класса жидКих взрывча-
тых веществ астралитов
(табл. 21). Обычно, для их
приготовления использу-
ют моногидрат гидразина
с аммиачной селитрой
(сост. 369), а также его
соли нитрат или перхло-
рат с аммиаком (сост.
370). ТаКне ВВ характери-
зуются высоКими энерге-
тическими параметрами,
удобны в закладКе и без
труда готовятся на месте
взрыва путём предвари-
тельного смешивания ли-
бо раздельной заюладии в
сКважину.
Астралиты характеризуются низкой чувствительностью К ме-
ханичесиим воздействиям, морозоустойчивостью до -40°С, доста-
точно высоной плотностью (d = 1,3-1,4) и споростью детонации до 8
Км/с. Объём продуктов взрыва достигает до 1000 л/Кг, а объёмная
энергия детонации составляет 5700 КДж/л. Таиим образом, астрали-
ты превосходят по взрывчатым свойствам многне «традиционные»
ВВ, включая тротил и составы на его основе.
Глава 10, Эка невидаль Ваши гидразины
189
—^
Главным недостатеом этих ВВ является их невысохая физиче-
сная стабильность, связанная с постепенным испареннем гидразин-
гидрата, Который к тому же поражает паренхиму лёпсих.
Таблица 21. ВВ на основе гидразинов
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
Астралиты
Прочне ВВ
Калия нитрат
40
40
Калия хлорат
58
Аммония нитрат
76
57
61
78
Аммония перхлорат
18
68
Гуанидина нитрат
79
49
50
43
Тринитрорезорцин
20
Нитрогуаниднн
39
Низрозогуанидин
42
Ншромочевина
82
Карбогидразид
32
22
Аммиак жидкий
19
6
Гидроксиламина
нитрат
81
Г идразин-гидрат
24
Гидразина нитрат
94
Уголь древесный
11
Сахароза
10
Асбест
1
Наличне гидразинового (>N-N<) или нитраминового (>N-NOt) фрагмента в структуре органичесхих соединений резхо повышает их лабильность. ТаК, например, описанные выше 2,4-динитро-фенил- гидразин, ТеТрил, ТеТраниТроанилин, пикрилгидразин, ДИНА, ЭДНА - грозные взрывчатые вещества; нитромочевина, производные гуанидина и карбогидразида применяются в производстве современных ВВ, а также твёрдого раКетного топлива.
Ветераны раКетнр-модельных Кружков при домах пионеров, Ко- му довелось разбирать заводсхой многоразовый раКетный двигатель (МРД), наверняка помнят спрессованные таблетеи горючего, способные сгорать ярКим пламенем. Таи вот, чаще всего они на 80% состояТ из нитрата гуанидина.
Двигатели типа английсиого «Джетекса», югославсиого «Тайфуна» или чешского «Синджета» иомплекговались смесью азотно-
190
Часть 1. Опасное знакомство
кислого гуаиидииа и трииитрорезорцина с добавленнем асбестового волокна (79:20:1, сост. 371).
Композиция нитрата гуанидина с порошкообразной сурьмой является сравнительно безопасной в ряду метательных взрывчатых веществ и иногда используется в ракетном моделировании.
На основе нитрата гуанидина известны некоторые составы пороха, включающне нитрат калия и древесный уголь или сахарозу (сост. 372, 373). Также он входит в композицию некоторых взрывчатых смесей (сост. 374).
Нитрогуаиидии, полуденный в своё время почти одновременно Пеллицари, Франшимоиом и Тиле, для современной пиротехники представляет ещё больший интерес. Он и его нитрат являются компонентами нитроцеллюлозных порохов, различных ВВ (сост. 375) и твёрдого ракетного топлива.
Глава 10. Эка невидаль Ваши гидразины
191
Оригинальный метод лабораторного получения этого продукта сводится к термическому разложению роданида аммония, широко применяемого в фотографии. Образующийся роданид гуанидина переводят в нитрогуанидин действнем нитрующей смеси.
Л. Нагревают в теченне суток 20 г роданида аммония NH4SCN L.*j иа масляной бане или ставе Вуда (180-190°С) в толстостенной колбе с газоотводной трубкой, конец которой помещён в поглотительную склянку с водой. Выделяющнеся газообразные продукты (CS?, H2S и NH3) можно дожигать в струе газовой горелки, для чего газоотводную трубку вводят в её основанне. Учитывая сложности с дальнейшим измельченнем плавленого продукта проще разложенне роданида аммония проводить в фарфоровом тигле на открытом воздухе. Разложившийся плав (14,6 г) после остывания представляет собой светло-зелёную кристаллическую массу роданида гуанидина NHC(NH2)2’HSCN.
Плав измельчают, растирая в ступке, и по частям переносят в колбу со 150 мл концентрированной серной кислоты. Растворенне соли протекает очень бурно с сильным разогреваннем и выделеннем неприятного газа, окрашивающего окружающне предметы в интенсивно красный цвет.
Этим способом можно недурно покрасить забор на своей даче или автомобиль соседей, если ветер поменяет направленне.
л К ещё тёплому раствору, на поверхности которого плава- /М\ ют хлопья серы, приливают 120 мл концентрированной серной кислоты (желательно олеум, содержащий —10 % S03).
В охлаждённый сиропообразный раствор вливают 10 мл концентрированной азотной кислоты (d > 1,5). Начинается сильное разогреванне реакционной массы. Закипающий раствор срочно (!) выливают в ледяную воду (1:5). Нитрогуанидин выпадает в виде тонких длинных игл, подобно волокну стекловаты. Осадок отфильтровывают, промывают содовым раствором и сушат. При желании продукт кристаллизуют из спирта. Малое количество можно перекристаллизоватъ из горячей воды, при этом нитрогуанидин выпадает в виде прозрачных длинных иголок.
Поверьте. На таком горючем Ваши ракеты побьюТ любые рекорды, если не взорву—рся прямо на старте.
192
Часть 1, Опасное знакомство
Чувствительность нитрозогуанидина к механическому воздей-
ствию значительно выше. Его применяют в капсюльных составах.
+ Гуанидина нитрат NHC(NH2)2—HNO3 (карбамидииа или имииомоче-
вины нитрат) - бесцветное кристаллическое вещество, растворимое в
воде (15%20, 128%90); tni) 217°С; d = 1,44. Получают взаимодействнем
цианамида с аммиаком, с последующим переведеннем в нитрат. Приме-
няется в качестве ВВ как в составе взрывчатых смесей, так и самостоя-
тельно; компонент твердого ракетного топлива.
+ Гуанидина перхлорат NHC(NH2h—HCIO4 - бесцветное кристалличе-
ское вещество. tn., 248°С; d = 1,743. Растворим в воде, не растворим в
хлороформе. Малочувствительное ВВ. Применяется для производства
ракетного топлива и порохов.
+Нитрогуанидин H2NC(=NH)NHN02 (а) и (NH2)2C=NN02 ((3) - бес-
цветное или жёлтое кристаллическое вещество. tnl247°C с разложеннем.
Почти не растворим в воде (0,27%20) и бензоле; плохо растворим в
спиртах; растворим в ацетоне и водной щёлочи; a-форму получают рас-
твореннем нитрата гуанидина в серной кислоте, (3-форму нитрованнем
его сульфата. Полу чают дегидратацней нитрата гуанидина. В малом ко-
личестве энергично горит без детонации, мало чувствителен к удару, от
капсюля взрывается. Компонент ВВ, нитроцеллюлозных порохов и
твердого ракетного топлива.
« Нитрозогуанидин Н 2 N С(= N Н) N Н N О - светло-жёлтые кристаллы; tn,
161°С с разложеннем; не растворим в спирте и эфире, плохо растворим в
воде. Получают восстановленнем нитрогуанидина цинковой пылью в
кислой среде. Очень взрывоопасен. Инициирующее ВВ для капсюлей.
Повышенными горючими и взрывчатыми свойствами также обладает- нитромочевина. Она относительно устойчива при механическом воздействии, вместе с тем, скоросТь её детонации достегает 7,0 км/с. Для усиления бризантных свойств нитромочевины её применяют в комбинации с сильными окислителями, в Частноста, с нитратом аммония или его перхлоратом (соси 377). Подобные пиротехническне композиции входят в состав некоторых видов ракетаого горючего.
Пожалуй, главным недостатком нитромочевины является низкая устойчивость во влажной среде. В таком состоянии она начинает разлагаться уже при 60°С с выделеннем закиси азота.
В промышленности нитромочевину получают по методу Тиле и Лахмана. В лабораторном варианте этот синтез имеет следующий вид. Вначале получают мочевины нитрат. Следует иметь в виду, что и эта соль может взрываться, а скорость её детонации (4,5 км/с) не уступаеТ параметрам многих промышленных аммоналов.
Глава 10. Эка невидаль Ваши гидразины
193
5 г мочевины растворяют в 7 мл воды, смесь при этом силь- /t\ но охлаждается. К ней осторожно приливают холодную (~5°С) азотную кислоту (d = 1,5) так, чтобы температура реакционной массы не поднималась выше комнатной. Выпавший осадок нитрата мочевины отфильтровывают, промывают ацетоном и сушат в тёплом месте.
А. 6 г полученного нитрата мочевины дробно растворяют в 9 /»\ мл концентрированной серной кислоты, охлаждённой до - 5°С в ледяной бане. Через 5 минут после гомогенизации реакционную массу осторожно выливают в 50 мл ледяной воды. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают содовым раствором, водой, спиртом и сушат. Для длительного храпения продукт кристаллизуют из этанола.
+ Нитромочевина H2NC0NHN02 - призмы из этанола; трудно раство-
рима в воде и бензоле; легко растворима в эфире; tnjl 159°С с разложени-
ем (выше детонирует). Гидролизуется водой. Получают взаимодействи-
ем нитрата мочевины с серной кислотой. Образует очень чувствитель-
ные к механическому воздействию соли с тяжёлыми металлами. Приме-
няют для изготовления ВВ, порохов и ракетного топлива.
+ Карбогидразид (NH2NH)2CO (дигидразид угольной кислоты) -• иглы
из водного этанола; tpa3.n 152°С (часто со взрывом); легко растворим в во-
де, спиртах и медицинском эфире. В—зрыво- и пожароопасен. В смесях с
нитратом и перхлоратом аммоиия применяю) в бризантных композици-
ях (сост. 378 и 379).
В самый разгар второй мировой войны (1942) химику Райту удалось синтезировать мощное бризантное ВВ - ДИНА, представляющее собой диэтанолнитрамиидинитрат. Это вещесТво по силе взрыва не уступало гексогену, а его чувствительносТь к трению и удару оказалась несколько меньше, чем у ТЭНа, ио всё же превосходила гексоген. Скорость его детонации 7,73 км/с при относительной плотности 1,67, а теплота разложения 5230 кДж/кг. Практически сразу диэтанолнитрамиидинитрат стали применять для снаряжения детонаторов морских боеприпасов. Его самостоятельное использованне в чистом виде ограничивалось высокой чувствительностью к удару и низкой температурой плавления.
В
Ц+ ДИНА (диэтанолнитраминдинитрат, диэтанол-1Ч-нитраминодинит-
рат) 02NN(CH2CH2N02)2 бесцветное кристаллическое вещество. tn:]
II 5I-53°C, tpajj,. ~165°С. Растворим в уксусной кислоте, метаноле, бензо-
194
Часть 1, Опасное знакомство
S
H ле и ацетоне; не растворим в воде, хлороформе, тетрахлорметане и пет-
ролейном эфире. Бризантное ВВ. Пластификатор нитроцеллюлозы в
II пороках и коллоидных видах ракетного топлива.
Для получения этого продукта к охлаждённой нитрующей смеси, содержащей 24 г уксусного ангидрида, 6 г концентри- А рованной азотной кислоты и 0,5 г хлорида натрия приливают по каплям 2 г диэтаноламина. Затем температуру * смеси повышают до 40°С и выдерживают ещё 40 минут. /0\. Реакционную массу осторожно выливают в 50 мл холодной воды. Выпавший белый осадок отфильтровывают, промы
вают раствором питьевой соды и воды. Для повышения стабильности ДИНА кристаллизуют из водного ацетона (1:2) с добавленнем нескольких капель нашатырного спирта.
Синтез ДИНА можно осуществив непосредственно из этанола. Для этого предварительно получают диэтаноламин.
Д
Смесь 2,4 г этанола и 8,5 г 10% раствора аммиака нагрева-
ют под обратным холодильником при температуре 80°С в
теченне получаса. Затем реакционную массу охлаждают до
А
комнатной температуры и нитруют.
Для нитрования приготовленного водного диэтиламина коли-
чество нитрующей смеси по сравнению с обычным увеличивают
вдвое, а время проведения реакции растягивают па сутки.
В сухом состоянии приготовленный продукт достаточно стоек при хранении. Однако в воде, особенно горячей он медленно разлагается: при кипении в теченне 6 часов разрушается до 30% вещества. Ещё более разрушительно дейстеуют на него кислоты и щёлочи. Щелочные водные растворы медленно разлагают— его при комнатной температуре, а концентрированная серная кислота вызывает разрушенне ДИНА даже при 0°С.
В современных технологиях ДИНА вместе с ингибиторами используется для заливки торпед, снарядов и бомб, а также вместо тринитроглицерина для пластификации порохов и твёрдого ракетного топлива.
Близким по строению и свойствам к ДИНА является галеит, известный также под названнем «ЭДНА».
Глава 10, Эка невидаль Ваши гидразины
195
■''ЭДНА (галеит, этилендиннтродиамин) 02NNHCH2CH2NHN02 - бес-
цветное кристаллическое вещество. tnj1 175-8°С, d = 1,75, Плохо раство-
рим в воде (0,3%25 , 4,95 %75) и этиловом спирте (1,25%2э, 10,1 %7°); рас-
творим в нитробензоле и диоксане; не растворим в эфире. Медленно
разлагается в нейтральной и особенно кислой среде, в щелочной - ус-
тойчив. Во влажном виде разлагается при температуре выше 50°С. Ток-
сичен. Поражает ЦНС. Компонент детонаторов и бездымных порохов.
_ Для получения этого продукта к 9 г охлаждённого (5°С) дД этилеидиамина или 14 г его 64% раствора при постоянном помешивании осторожно прикапывают 38 мл уксусного ан- . гидрида и полчаса нагревают на водяной бане. Охлаждают /!\ и приливают равный объём ацетона. Выпавший осадок этилен-бис-ацетамиди отфильтровывают и сушат (t,lL 172-173°С).
К 18 г охлаждённой (0°С) концентрированной азотной кислоты дробно прибавляют 12 г охлаждённого уксусного ангидрида так, чтобы температура смеси поднялась не выше 5°С. В этой нитрующей смеси при помешивании растворяют 4,5 г полученного этшен-бпе-анетамида. Вскоре начинает выпадать кристаллический осадок. Реакционную массу выдерживают 6 часов при температуре не выше 5°С, затем к ней добавляют 300 мл ледяной воды и отфильтровывают бесцветный кристаллический осадок эпитеи-бис-дшштроацетсшида (/,,, 132-133°С).
Гидролиз полученного нитропроизводного осуществляют, растворяя его в 50 мл 35%> едкого натра. Через 10 минут к раствору пртивают 50 г концентрированной соляной кислоты. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают холодной водой и сушат.
По чувствительности галеит аналогичен тетрилу, но обладает большей мощностью. Он детонирует при сильном ударе. Восприимчивость этого вещества К взрыву 2% при массе 5 кг груза, падающего с высоты 24 см. Теплота его взрыва 5360 кДж/кг, скорость детонации 7,75 км/с (d = 1,55), V0 908 л/кг, С металлами и щелочами галеит образует ещё более взрывоопасные соли.
Галеит применяется в пиротехнических смесях для заливки различных боеприпасов, в капсюлях-детонаторах, а также в качестве пластифицирующего активного компонента современных порохов и твёрдого ракетного топлива.
196
Часть 1. Опасное знакомство
10.2. Азопроизводные для продвинутых
А зосоединения, содержащне остаток RN=NR', в целом относи- X*- тельно стабильны и являются основой многих красителей и пенообразователей, но некоторые из них легко разрушаются даже при небольшом нагревании и часто со взрывом.
«’Дпазирин (циклодиазометаи) - бесцветный газ, который в сжиженном состоянии самовозгорается уже при -40°С, в рас- jK+x! творах стабилен. Получают окисленнем метилендиамина гипо
хлоритом натрия.
+Диазоксид (1-диазо-2-нафтол-4-сульфокислота) - жёлтое
кристаллическое вещество, плохо растворимое в воде. В
сухом виде взрывоопасен, разлагается на свету, детонирует
выше 100°С и от удара. Применяется в производстве азо-
красителей.
+Пирофор N (CH3)2C(CN)N=NC(CN)(CH3)2 (2,2-азо-внс-нзобутиронит-
рил) - мелкокристаллический порошок; tp(m 105-106°С; плохо растворим в
воде; легко растворим в эфире и спиртах. Устойчив при 0-5°С. При 85°С
период его полураспада составляет 1 час. Детонирует при ударе и сильном
трении. Очень взрывоопасна его пыль в виде аэровзвеси. Инициатор по-
лимеризации ц иорообрггзоватсль в производстве пенопластов и пористых
резин.
Ещё более неустойчивыми и взрывчатыми являются диазосоединения R(R')C=N+=№, 11(1Т)С~-№Их1 и их соли диазония, поскольку многне вещества этой группы из-за крайней нестабильности в свободном виде не известны.
Наиболее подробно изучены взрывчатые свойства солей диазобензола. Эти мощные инициирующне вещества очеиь чувствитель- ны к удару и треиию, что ограиичивает их промышленное примененне в качестве ВВ.
Так, диазобензола нитрат по силе взрыва в 1,3 раза и по объёму выделяемого газа в 1,8 раза превосходит знаменитый динамит №1, но взрывается порой в самый неподходящий момент.
®
Для получения этого грозного продукта к суспензии 2 г нитрата анилина в 2 мл конг^нтрированной азотной ки-
Д
слоты добавляют 0,9 г нитрита натрия. Реакционная мас-
са окрашивается в красный цвет. После её обесцвечивания и
прекращения выделения азота приливают 3 .ил этанола. Че-
рез 5 минут добавляют 6 мл медицинского эфира. Выпавший
Глава 10. Эка невидаль Ваши гндразнны
197
осадок отфильтровывают, промывают эфиром, осторожно (!)
сушат на холоде.
+ Диазобензола нитрат (C6H5N+sN)N03_ (бензолдиазоннй нитрат)
бесцветные иглы; d = 1,37. Легко растворим в воде; умеренно растворим
в этаноле; не растворим в эфире. Медленно разлагается на свету. В при-
сутствии влаги постепенно превращается в фенол. Взрывается при 90°С,
трении и ударе.
+ Диазобензола хлорид (C6HsN+=N)Cr (бензолдиазоннй хлорид) - бес-
цветные иглы, растворимые в воде и этаноле. Детонирует при ударе и
нагревании.
Высокой инициирующей способностью обладает м-нитробен- золдиазония перхлорат. Это ВВ очень чувствительно к удару, трению и нагреванию.
/К Для его получения м-нитроанилин растворяют в смеси кон- *• -Л центрированной соляной и 20% азотной кислоты, после че- го охлаждают реакционную массу на ледяной бане и прили- |-‘Д вают к ней раствор нитрита натрия. Выпавший через 5 минут жёлтый осадок отфильтровывают, осторожно су
шат и взрывают, не оставляя впрок.
+ З-Нитробензолдйазония перхлорат [3-N02C6H5N+=N]—HCRTf - блед-
но-жёлтое кристаллическое вещество, плохо растворимое в холодной воде
и спирте. Инициирующее ВВ.
+ 4-Нитрофенилдиазония тетрафторборат (диазоль) [4-N02-
C6HSN+=N] —[BF+] - жёлтое кристаллическое вещество, растворимое в
спиртах и эфире, плохо растворимое в воде. Детонирует при нагревании,
трении и ударе.
198
Часть 1. Опасное знакомство
С Диазоль О [2-N02C6H5N4=NHS04]—ZnCI, и диазоль 4С [2-CH3,3-N02-
C6H4N+=N]—[BF4_], применяемые для окраски целлюлозного волокна, в
чистом виде взрываются при ударе и нагревании.
СДиазаметан CH2N2 (H2C=Nf=N_) (азиметилен) - жёлтый ядовитый газ;
Кип -23°С; растворим в этаноле, эфире и диоксане. При комнатной тем-
пературе очень неустойчив. Детонирует при нагревании. Более стабилен
в растворах, которые тоже взрывоопасны. Получают обработкой хло-
роформа гидразином в щелочной среде.
Взаимодействнем диазосоединений с аминами получают взрывоопасные триазены RN=NNR'. Даже их формальное структурное сходство со взрывчатыми азидами RN=N+=N~ говорит само за себя. Известный представитель этого ряда - ДАБ («диазоамидобензол») образуется обработкой анилина диазобензолом, по сравнению с которым он более устойчив.
С Диазогуанидина ннтрат [NH2(NH)CNHN+= N]N03~ образуется обработкой аминогуанидина азотной кислотой в присутствии нитритов. Легко растворим в воде и спирте, не растворим в эфире. При ударе и трении
а
не детонирует, при нагревании выше температуры плавления (129°С)
даёт большую оранжевую вспышку. Взрывается от детонатора,
+ДАБ C6H5N=NNHC6H5 (порофор ДВ, целофор ДАВ, бензолдиазоаии-
лид, 1,3-дифенилтриазен) - золотисто-жёлтые иглы и призмы из этано-
ла; 98-99°С. Растворим в этаноле, эфире и бензоле; не растворим в
воде. Детонирует при 200°С и ударе.
■ Азосочетаннем диазонневых солей с гидразинами и гуанидина-
ми образуются ещё более взрывоопасные вещества — тетразены.
Постепенно это названне закрепилось за самым ярким представите-
лем этой группы - амидинотетразенотетразолом.
+Тетразен (моногидрат 4-гуаннл-1-тетразолилтетразена, амидинотет-
разенотетразол) жёлтые
рыхлые стекловидные кли-
>1Н
[N—Nv
| X—N=N—NH—NH —f
N—NH NHjj
H20
Ш
нообразные кристаллы. Пра-
ктически не растворим в воде (0,02%2“), спирте, ацетоне и эфире; не
гигроскопичен; d = 1,68. Выше 60°С медленно разлагается. Устойчиво
детонирует при трении, ударе, наколе, попадании искры и нагревании
выше 140°С. Инициирующее ВВ для капсюльных составов.
Несмотря на такую страшную формулу строения, это вещество
получается совсем несложно. Исходным компонентом для синтеза
служит аминогуанидин H2N-C(NH)-NHNH2 в форме солей: бикар-
боната (Сл. 170°С, не растворим в воде) или сульфата (tnjl 203°С,
умеренно растворим в воде).
Глава 10. Эка невидаль Ваши гидразины
199
©
Первоначально аминогуанидина бикарбонат переводят в водорастворимую форму, для чего приливают к нему разве- денную азотную кислоту (в производстве обычно 16%) до
ЧЙг окончания вспенивания. Реакционную массу переносят на
Д
водяную баню, выдерживают при температуре 70-75°С и
фильтруют. К ещё тёплому продукту приливают одновре-
менно нагретые до 60°С водные растворы нитрита натрия
(5н.) и азотной кислоты (2н.). При этой же температуре
смесь выдерживают 40-50 минут. Затем охлаждают до 35-40°С и
отфильтровывают выпавший жёлтый мелкокристаллический оса-
док тетразена. Промывают его водой, спиртом и сушат при тем-
пературе 40-45°С.
При использовании аминогуанидина сульфата процедура упрощается. Его растворяют в воде, фильтруют и подкисляют фильтрат уксусной кислотой. Эту массу вливают в нагретый до 55°С раствор нитрита натрия. Температура повышается до 65-70°С. 'Если она превысит 73 °С, во избежанне неприятностей реакцион- ( | ную массу охлаждают водой. Через час (после снижения
температуры до 45°С) отделяют выпавший осадок.
При обычных условиях хранения тетразен вполне стабилен и не реагирует с большинством металлов. Однако влажный продукт постепенно разлагается в контакте с углекислотой, даже присутствующей в воздухе и детонирует при взаимодействии с амальгамой натрия.
По чувствительности К удару и, особенно к наколу, тетразен превосходит гремучую ртуть. Он несколько менее чувствителен к трению. Влажный продукт менее восприимчив к механическому воздействию.
Теплота взрыва тетразена 2300 хДж/кг, объём его газообразных продуктов 400-450 л/кг.
Бризантность и «инициативность» тетразена уменьшается при увеличении давления прессования. Детонация медного капсюля с непрессованной навеской вещества массой 0,4 г в стандартном тесте даёт 13,1 г дроблёного песка, а прессованного под давленнем 214 кгс/см3 только 5,0 г. Скорость сгорания тетразена при атмосферном давлении составляет ~0,78 см/с, однако его неустойчивое горенне быстро переходит в детонацию.
200
Часть 1. Опасное знакомство
Тетразен широко применяется для снаряжения капсюлей-воспламенителей ударного и накольного действия, причём, только в пиротехнических смесях, где его содержанне не превышает 15%, к примеру, в композиции со стифнатом свинца, нитратом бария и сульфидом сурьмы. Даже небольшая примесь тетразена (2-3%) значительно увеличивает чувствительность стифната свинца к удару, а азида свинца к наколу. В чистом виде в качестве инициирующего ВВ тетразен не используют из-за малой инициирующей способности.
Тетразен образует взрывчатые соли с некоторыми кислотами, аммиачные комплексы с перхлоратами переходных металлов, например, Co[NH3]5[N4CN02](C104)2 и производные с солями тяжёлых металлов типа Hg(N4CN02)2, многне из которых обладают ещё более высокой инициирующей способностью.
М. Ремез и Д. Дивис (1973) взаимодействнем диазонневых солей с первичными аминами при охлаждении (0-5°С) синтезировали особовзрывчатые пентазаднены ArN=NN(Me)N=NAr.
Глава 11. Я по-прежнему чувствительный и
нежный
11.1. Азидный возбудитель
. Н/КногДа так легко на душе, что кажется, будто её нет вовсе», - ''vLL наверное, подумал немецкий химик Теодор Курциус (1857- 1928), когда в ходе изучения реакций замещённых гидразинов получил азотистоводородную кислоту (1890), её производные - азиды (1889), и остался невредим.
Дело в том, что эта кислота и большинство азидов оказались очень взрывоопасными эндотермическими соединениями. Правильное строенне их было предложено лишь в 1911 г. Анджелли и Тиле, а окончательно доказано только в 1935 г. Бёршем.
В промышленных условиях азиды получают нагреваннем (~150°С) амидов с закисью азота. При их обработке серной кисло
Глава 11. Я по-прежнему чувствительный н нежный
201
той с последующей дистилляцней (36°С) отгоняется бесцветная жидкосзъ с резким запахом. Это и есть азотистоводородная кислота. Она взрывается при ударе, трении и нагревании. В безводном состоянии кислота детонирует при комнатной температуре даже оТ сотрясения сосуда. Её пары более устойчивы и взрываются около 300°С.
+Азотистоводородная кислота HN=N+=N“ (азоимид) - бесцветная сильно
летучая жидкость с резким запахом; d = 1,13; tnjl -80°С; (^„п 36°С. Пары
очень ядовиты. Водный раствор легко проникает через кожу и вызывает
её воспаленне. В лабораторных условиях получают воздействнем гидра-
зина на азотистую кислоту. По силе приближается к уксусной кислоте.
Характер поведения водных растворов напоминает разведенную азотную
кислоту. Реагирует с металлами. В разбавленных растворах вполне ус-
тойчива, В концентрированном виде детонирует от удара или нагревания.
202
Часть 1. Опасное знакомство
jtBk. В лабораторных условиях азотистоводородную кислоту ЦЦрг получают восстановленнем азотистой кислоты гидразином.
л К раствору 14 г прокаленного нитрита кальция Ca(N02)2 в 30 /Ц\ мл воды приливают 50 мл 20% серной кислоты. Выпавший белый осадок отделяют фильтрованнем, промывают 20 мл воды и выбрасывают. Фильтрат охлаждают в холодильнике и осторожно дробно приливают к 5 мл гидразин-гидрата N2H4 H2O. Реакция экзотермична. Образуется водный раствор, содержащий около 4 г азотмстоводородной кислоты.
л Обычно, её отделяют перегонкой при 36-3 7°С. Вам же по / • \ понятным причинам этого делать не следует!
Достаточно к приготовленной жидкости, которая вполне стабильна, прилить раствор, содержащий 0,1 моля соли любого —тяжёлого металла, чтобы получить его взрывчатый азид в
I r£> J виде нерастворимого осадка. Выделить его и не взорваться
- это уже дело техники и удачи.
При работе с концентрированными растворами азотистоводородной кислоты существуют несколько категорических «нельзя»: трясти и ронять на пол ёмкости, в которых она хранится; допускать резкне перепады температур; вдыхать её пары и заставлять это делать окружающих; не мыть руки после контакта с этим веществом.
Для нас ещё более интересны неорганическне соли азотистоводородной кислоты, большинство из которых взрываются при механическом воздействии, а некоторые даже при ярком освещении.
Азид свинца впервые получил французский химик Гиронимус взаимодействнем азида натрия с ацетатом свинца. Осаждающийся при этом продукт на сегодняшний день является наиболее применяемым инициирующим ВВ.
+Азид свинца РЬ(1Чз)2 - белый или серый мелкокристаллический порошок, темнеющий па свету. Существует в виде четырёх модификаций, в основном мелких ромбических кристаллов аир формы плотностью со-
В
ответственно 4,71 и 4,93. Растворим в уксусной кислоте, моноэтанола-
мине (145%20); трудно растворим в воде (0,023%18 и 0,09%70), лучше
растворяется в присутствии ацетата свинца; практически не растворим в
спирте, ацетоне и эфире. При кипячении в воде медленно разлагается. В
сухом виде химически устойчив. Не гигроскопичен. При длительном
Глава 11. Я по-прежнему чувствительный и нежный
203
Ш
хранении или нагревании переходит в стабильную а-модификацию.
Термостоек, взрывоопасен выше 250°С. Чувствителен к удару, трению и
огню. Первичное ВВ.
Конечно, Вы без труда сможете получить этот продукт, воспользовавшись прнготовленным ранее раствором азотистоводород- ной иислоты, добавив к ней ацетат или нитрат свинца. Однано существуют и более занятные методшш.
Вначале получают бутилнитрит C4H9ONO. Для этого к (ДШ охлаждённому (0°С ) раствору 4,3 мл серной кислоты (d =
©
1,84) в 3 мл воды постепенно при постоянном перемешива-
нии приливают 11,1 г (13,7 мл) бутилового спирта. Затем в
теченне 10 минут эту смесь при работающей мешалке до-
Ж бавляют к охлаждённому (0°С ) раствору 11,4 г нитрита
натрия в 45 мл воды. Всплывшую жёлтую маслянистую
жидкость бутилиитрита отделяют на делительной ворон-
ке и трижды промывают 5% бикарбонатом натрия.
Для получения азида калия KN3 к раствору 3,6 калия гидроксида в 28 мл этанола приливают 3 мл гидразин-гидрата. Эту смесь вначале слегка подогревают в колбе с обратным холодильником на водяной бане, а затем в теченне получаса по каплям приливают наработанный бутилнитрит, не доводя реакционную массу до бурного кипения. При этом из раствора выпадает азид калия. Охлаждённый продукт отфильтровывают, промывают этанолом и сушат. Выход продукта составляет до 3 г.
На последней стадии к охлаждённому раствору 1 г азида калия в 5 мл воды медленно приливают раствор 2 г нитрата свинца в 5 мл воды. Азид свинца выпадает в виде тяжёлого мелкокристаллического осадка. Для лучшего формирования кристаллов однородного размера и округлой формы чаще заключительную реакцию проводят в 0,2% растворе желатина или с добавленнем нескольких капель глицерина. В присутствии органических растворителей кристаллизуется /3- .модификация, а при подкислении можно f rfe 1 выделить менее стабильные d- и q-формы, превращающнеся при хранении или нагревании в устойчивую а-модификацию.
Температура вспьшжи азида свинца 327-345°С в зависимости от сиороста нагрева. Это в любом случае значительно выше, чем у
204
Часть 1. Опасное знакомство
гремучей ртути (180-190°С). По сравнению с ней азид свиица также
менее чувствителеи К мехаиичесиому воздействию.
Азид свинца более стабилен при хранении: даже трёхлетнее
воздействне влаги не
снижаеТ его качеств.
При содержании 30%
воды он всё еще сохра-
няет^ взрывчатые свойст-
ва. Во влажном состоя-
нии азид слабо реагиру-
еТ с медью, цишсом и
алюминнем, при этом
наиболее опасно образо-
ванне сверхвзрывчатой
медной соли. Продукт
хорошо переносит мно-
голетнее воздействне
повышенной температу-
ры (50°С). На свету по-
верхностные слои его
христаллов теряют азот
и покрываются налётом
свинца, хоторый предо-
храняет вещество от
дальнейшего разложе-
ния.
Азид свинца не поддаётся перепрессовке и сохраняеТ взрывчатые свойства при любой степени сжатая.
По способное™ инициировать бризантаые ВВ он значительно превосходит гремучую ртуть, поэтому для детонации зарядов применяется в дозах в 5-10 раз меньших. Однахо скорость его детонации несыэлысо ниже, чем у гремучей ртути 4,5-5,5 км/с. Также он слепса уступает ей по фугасности (V0 = 308 л/кг) и теплоёмкости взрыва (Q = 1500 КДж/Кг).
Азид свннца шнроно нспользуется в начестве иннцнирующего ВВ в основном для военных целей: в производстве хапсюлей- детонаторов и в смеси с хлоратами для изготовления фршсционных
Глава 11. Я по-прежнему чувствительный н нежный
205
зажигательных шнуров. С целью уменьшения восприимчивости в некоторые азидные составы вводяТ тринигрорезорцинат (стифнат) свинца (сост. 797, табл. 40).
Помимо чистого КристалличесКого азида свинца широно применяются его флегматизированные разновидности: иоллоидальный, поливиниловый и даже деистрнновый. Последний из них наиболее безопасен в обращении. Однахо, он и наименее восприимчив к лучу пламенн, Кроме того, слепса гнгросиопичен.
+ Азид свинца основной Pb(N3)2—РЬО кристаллизуется в виде гексагональных пластинок. Он также взрывоопасен, но менее чувствителен к
В
нагреванию и удару, чем средняя соль. Взрывное действне его значительно слабее,
+ Азид аммония NH4N3- бесцветные ромбическне кристаллы; d = 1,346;
tnjI (60°С. Растворяется в воде (27%40), этаноле (1,06%25); не растворим в эфире. Впервые получен Курциусом взаимодействнем аммиака с диазо- гиппурамидом. Детонирует при ударе и быстром нагревании. По силе взрыва не уступает пироксилину.
+ Азид ртути (I) Hg2(N3)2 по детонационным свойствам близок к фульми
нату ртути, но отличается большей чувствительностью и взрывоопасностью. Представляет собой белый кристаллический порошок, трудно растворимый в воде (0,025%), взрывающийся при нагревании, трении и ударе. Получают взаимодействнем азидов щелочных металлов с водорастворимыми солями ртути. Медленно разлагается на свету.
+Азид кальция Ca(N3)2 - бесцветные ромбическне кристаллы, раствори
мые в спирте (0,211%16), не растворимые в эфире. Детонирует в интервале температур 144-156°С.
+ Азид бария Ba(N3)2 - бесцветные многогранники и ромбы; d = 2,936.
Выше 219°С детонирует; хорошо растворим в воде, слабо - в спиртах, не растворим в эфире.
+ Азид меди (II) Cu(N3)2 - коричневый мелкокристаллический порошок;
мало растворим в воде (0,08 г/л). Очень взрывоопасен, детонирует в 6
а
раз сильнее азида свинца.
+ Азид серебра AgN3 - белые ромбическне кристаллы. Растворим в азот-
ной кислоте и водном аммиаке; не растворим в спирте и холодной воде;
плохо растворим в горячей воде (0,0!%юо). Детонирует при ударе и тре-
нии.
+ Азид золота AuN3 - бесцветное мелкокристаллическое вещество; легко
растворяется в воде. Очень взрывоопасен даже в растворах.
Следует отметать, что многне соли тяжёлых металлов, и не только азиды, весьма нестабильны. Так, даже тетрахлорид свинца РЬС14, тяжёлая маслянистая жидкость (d = 3,18, t^- 15°С), взрывается при 105°С.
206
Часть 1. Опасное знакомство
Азиды галогенов также склонны К детонации.
+Фторазид FN3 (азид фтора) - зеленовато-жёлтый газ; tK„„ -82°С; образуется при взаимодействии азотистоводородной кислоты и фтора в токе азота; реагирует с водой; детонирует при резком нагревании, изменении объёма или от капсюля. Медленно разлагается при хранении с выделеннем азота и дифтордиазида N2F2, который также неустойчив и склонен к детонации,
В
+Хлоразид CIN3 (азид хлора) - бесцветный газ либо оранжевая жидкость;
Cm-15°С; образуется при взаимодействии азотистоводородной и хлорноватистой кислот: растворяется в эфире; в воде постепенно гидролизуется. Взрывается при нагревании и ударе.
+ Бромазид BrN3 (азид брома) - красная жидкость; tnj! -45°С; растворим в эфире и водном йодиде калия; слабо растворим в бензоле и лигроине. Детонирует при нагревании выше 40°С, при ударе, встряхивании и трении.
+ Йодазид ЛЧ3 (азид йода) - жёлтые кристаллы; реагирует с водой; растворяется в водном тиосульфате натрия; получают взаимодействнем йода с азидом серебра. Легко детонирует при слабом механическом воздействии и нагревании.
Помимо классических азидов известны многочисленные чрезвычайно взрывчатые «энзотическне» производные азотистоводородной КислоТы: тионилазид SO(N3)2, сульфурилазид S02(N3)2, гало- генсульфурилазиды HalS02N3, хромилазид Сг02(№)2.
Практический интерес представляет иристаллический «азидо- сульфат калия» KSO3N3, обладающий очень впечаТляющими детонационными свойствами.
ВзаимодейсТвнем азида натрия с сероуглеродом готовят— не менее взрывоопасный продукт состава NaSCN3.
Циануразид (NCN3)3, получаемый из циануртрихлорида (NCC1)3 применяется в хачеслве инициирующего ВВ.
Известен также карбонилазид CO(N3)2 - чрезвычайно взрывчатое летучее вещество.
Сильное фугасное действне проявляет тетразид кремния Si(N3)4 — белый кристалличесний порошон, который по внешнему виду немудрено спутать со средством для чистеи посуды, поэтому храиить их рядом категорически запрещено.
При расТворении азотастоводородной кислоты в сероуглероде образуется азидодитиоугольная кислота HSC(S)N3 - бесцветное иристаллическое вещество, лепсо детонирующее при слабом нагревании или механическом воздействии.
Глава 11. Я по-прежнему чувствительный н нежный
207
Не менее скверным нравом обладают её галогенопроизводные
HalSC(S)N3. Взаимодействнем взрывчатого NaSC(S)N3 с йодом об-
разуется белый кристаллический порошон крайне чувствительного к
любым внешиим воздействиям тиокарботиазида [SC(S)N3]2.
Очень взрывоопасны органическне азиды.
+ Беизазид C6H5CON3 (бензоилазид) - бесцветные пластинки из ацетона;
tnjI 32°С; растворим в этаноле и эфире, не растворим в воде. Детонирует
при нагревании и ударе.
■/Триазобензол C6H5N3 (фенилазоимид, диазобензолимид) - жёлтая
маслянистая жидкость; d = 1,078; трудно растворим в этаноле и эфире;
не растворим в воде. Взрывается при ударе и нагревании.
11.2. От фараоновых змей до ртутных детонаторов
инициирующих ВВ, пожалуй, есть только один недостаток -
время оТ времеии оии взрываются...
Таи уж случилось, что независимо друг от друга Говард (1800) и Бруньятелли (1802) при действии иа ртуть азотной кислоты и вин- иого спирта получили фульминат'ртути, приняв его вначале за
208
Часть 1. Опасное знакомство
соль щавелевой кислоты. Надо схазать, что это было опасное за-
блужденне, учитывая, что впоследствии данный продукт под назва-
ннем «гремучая ртуть» стал применяться для изготовления капсю-
лей-детонаторов.
По аналогии с солями других хислот грамотнее именовать её
«гремучекислая ртуть», таК КаК «гремучими» издавна называли
взрывчатые аммиахаты металлов, в том числе и ртути.
Уже К 1807 г. на её основе появился «ударный белый порох» с
добавленнем бертолетовой соли (сост. 791) для «стрельных и паль-
ниховых холпачхов», позволивший заменить оружейные хремнне-
вые запалы ударно-спусиовыми механизмами.
Для получения этой «взрывчатой ртути» достаточно восполь-
зоваться методом Л. Н. Шишкова, с 1861 г. применявшимся на С.
Петербургсиом напсюльном заводе и известным на «западе» КаК
метод Шанделона в модифинации Лобри-де-Брюйна (1886).
2 г ртути растворяют при слабом нагревании, не доводя до
кипения, в 15 мл азотной кислоты. Образовавшийся зелено-
ватый раствор после охлаждения медленно приливают в
колбу с 20 мл этанола, выдерживая температуру около
25°С. Чтобы конечный продукт не содержал примесь сво-
бодной ртути, добавляют несколько капель 5% раствора
хлорида меди (II). Температура реакции постепенно повыша-
ется. Для подавления выделения паров двуокиси азота при
перегреве приливают дополнительно ~5 мл этанола. Через
полчаса выделенне бурого газа сменится белыми испарения-
ми. Это свидетельство затухания процесса. Через 10 минут
реакционную массу вдвое разводят водой. Выпавшне в теченне часа
белые мелкне кристаллы отфильтровывают, тщательно
[ rfe ) промывают водой, сушат, не забывая, что это гремучая
ртуть!
В отличне от иногда применяемого способа Либиха, предусматривающего приливанне этанола К образовавшемуся нитрату ртути, предлагаемый обратный метод позволяет провести синтез более спохойно без антивного выделения ядовитых паров.
Чтобы очистить полученный продукт до белоснежного вида, достаточно растворить его в водном цианиде калия, профильтровать и осадить гремучую ртуть разведенной (!)
209
Глава 11. по-прежнему чувствительный и нежный
азотной кислотой. Эту операцию выполняют строго под тягой!
Процесс идёт с выделеннем ядовитой синильной кислоты!
В промышленных условиях полученный фульминат ртути хра-
нят во влажном состоянии в ёмкостях с водно-спиртовым раство-
ром. В этом состоянии он менее чувствителен К механическим воз-
действиям. Вам же напоминаю, что хранить подобные вещества
лучше в виде рецепта!
•^Гремучая ртуть Hg(ON=C)2 (фульминат или карбнлоксим ртути,
гремучекислая или циановокислая ртуть) - небольшне белые тяжё-
лые игольчатые кристаллы, часто с сероватым оттенком; металлическо-
го вкуса, ядовитые; d = 4,43; tBCn 179°С. Растворяется в соляной кислоте,
водном цианистом калии или аммиаке; плохо растворяется в холодной
воде (0,1%) и этаноле. Разрушается при действии минеральных кислот
щелочей. Реагирует с металлами. Хранят под слоем воды. Инициирую-
щее ВВ.
Продукт эндотермичен (его молекулярная теплота образования -
62,9 нал). Детонирует от удара при падении гири весом 2 кг с высо-
ты всего 5 см. Взрывается при трении, нагревании выше 180°С, дей-
ствии электрической искры. Редко взрывается между свинцовыми, а
ещё реже деревянными поверхностями. Взрывное разложенне гре-
мучей ртути также происходит при действии некоторых химических
реагентов, например, концентрированной серной или азотной пи-
слоты. Даже присутствне следов таКих кислот значительно снижает
срои безопасного хранения этого продукта.
Осторожно! Крупный сухой кристалл гремучей ртути может детонировать даже от падения на пол, если с него предварительно убрать ковровую дорожку.
По детонационным характеристикам (VD = 315 л/кг, Q = 1490- 1790 кДж/кг) гремучая ртуть уступает многим бризантным веществам, однако развивает весьма внушительное давленне 1180-1770 кг/см2 в зависимости от плотности заряда. Скорость её детонации
2,3 км/с (d = 1,25) и 5,4 км/с (d = 4,17).
Преимуществом в силе инициирующего взрывного удара, необходимого для детонации веществ, гремучая ртуть обязана исключительно своему большому удельному весу и способности мгновенного разложения.
Фульминат ртути подвержен перепрессовке, то есть, при высоком давлении продукт теряет свойства инициирующего ВВ.
\ё-т^)
210
Часть 1. Опасное знакомство
При повышенной влажности (>5%) может наблюдаться непол-
ная детонация гремучей ртути либо её разложенне по месту удара
без взрыва. Если со-
держанне влаги пре-
вышает- 30%, она не
детонирует. Во влаж-
ной среде гремучая
ртуть энергично реа-
гирует с алюминнем.
Слабее она взаимо-
действует с латунью
капсюлей с образова-
ннем взрывоопасных
фульминатов меди и
цинка. Щёлочи, суль-
фат железа, серная
кислота и тиосульфат
натрия активно раз-
рушают фульминаты и
находяТ примененне
для их обезвреживания.
Гремучая ртуть применяется в качестве инициирующего ВВ для
изготовления капсюлей-детонаторов и капсюлей-воспламенителей.
Она используется как в свободном виде, так и в смесях с хлоратами,
нитратами, жёлтой кровяной солью или сернистой сурьмой
(сост.791-793, 800, табл. 40).
К сведению, первый патент на использованне гремучей
ртути для—начинки детонаторов (1867) получил всё ют же
А. Нобель.
\Ф^\
Гремучекислое серебро получено два столетия назад Говардом (1800). Чувствительность этой соли к механическому воздействию значительно выше, чем у ртутной, причём, детонируеТ она мощнее. Кристаллы столь коварного вещества взрываются не только при ударе или нагревании, но даже при растирании стеклянной палочкой под слоем воды! Оно идеально подходит для снаряжения детонаторов, поскольку взрывается даже оТ электрической искры.
Глава И, Я по-прежнему чувствительный и нежный
211
СЮ
Вели Вы относитесь К числу счастливых обладателей этого благородного металла, изготовить из него гремучую соль не представляет особых затруднений, Кроме опасности взорваться. ОднаКо в своё время поступали мудрее и из серебра чеканили деньги.
©
Получают гремучекислое серебро методом Либиха в вариа-
ции Бекмана (1886), для чего 1 г серебра растворяют в 14 мл
концентрированной азотной кислоты и прибавляют полу-
ченный раствор к 30 мл 96° этанола. Осторожно нагревают
до начала реакции, приливают ещё 30 мл этанола и остав-
ляют при комнатной температуре. Выпавший мелкокри-
/о\ сталлический белый осадок осторожно (!) отфильтровыва-
ют, сушат при комнатной (!) температуре, избегая прямо-
го попадания солнечных лучей.
При отсутствии серебра воспользуйтесь его нитратом (ляпис-
ным харандашом), осадком отработанного закрепителя для чёрно-
белой фотографии или старинными серебряными монетами. По-
следнне могут содержать примесь меди, что видно по синему цвету
приготовленного нитрата. Его необходимо высушить, прокалить
при 400-450°С, растворить в воде, отфильтровать образовавшийся
оксид серебра и повторно растворить осадок в азотной кислоте.
А Если кристаллик гремучекислого серебра кинуть в колбу с
' *—* хлором, он взорвется, не долетев до дна, при этом сосуд
остаётся целым, но могут быть исключения, поэтому на-
дёжнее для демонстрации такого опыта использовать пла-
стиковую бутылку.
Фульминат серебра применяют для инициирования различных пиротехнических устройств и в некоторых разновидностях хлопушек, так как он не выделяет при взрыве токсичную ртуть.
+ Фульминат серебра (гремучекислое или циановокислое серебро)
AgONC - тяжёлые (d = 4,0), белые, непрозрачные, шелковистые, игольчатые кристаллы, слабо растворимые в холодной воде, растворимые в го- рячей воде (1:36), водном цианистом калии и аммиаке, азотной кислоте. Инициирующее ВВ. Детонирует при нагревании, трении, ударе или дейст- вии электрической искры.
Г Изоциановокислая ртуть Hg(CNO)2 - белые тяжелые ромбическне кристаллы (d = 4,42), слабо растворимые в воде, растворимые в горячей воде, этаноле и нашатырном спирте. Взрывается при нагревании и механическом воздействии.
212
Часть 1, Опасное знакомство
a
jj +Изоцианоьокислое серебро Ац(С .\О), — сероватые иглы, растворимые
в воде (0,075%13) и нашатырном спирте, не растворимые в азотной ки-
й слоте. Детонирует при нагревании и ударе.
СледуеТ иметь в виду, что всем известная щавелевая кислота
НООССООН и её соли (оксалаты) способны детонировать от
мощного Капсюля. Благодаря высохой термолабильности многне из
них (оксалат натрия, бария и стронция) ширшео применяются в
пиротехнихе, особенно для приготовления составов цветных огней.
Мы К ним ещё вернёмся.
■ГОксалат серебра Ag2C204 (щавелевокислое серебро) - бесцветные
тяжёлые многогранники (d = 5,029), почти не растворимые в воде
(0,0034%18), растворимые в цианидах и водном аммиаке. Выше 140°С и
при сильном ударе взрывается.
Ещё египетскне жрецы научились готовить таК называемые «фараоновы змеи». Считают, что основным их Компонентом был роданид ртути (II). При поджигании таКой змейхи во время ритуальных обрядов, создавалась иллюзия, что она оживала. На виду
Глава 11. Я по-прежнему чувствительный и нежный
213
изумлённой публики огненная змея начинала извивагься, ьыползая из собственного тела, усеянного голубоватыми исКорКами.
Если Вы захотите повторить подвиг заклинателей огненных змей, придётся приготовить роданид или, КаК его сейчас принято называть, «ТиоцианаТ ртути (II)».
Этот продукт несложно получается обработкой водного раствора нитрата либо хлорида ртути (II) (сулемы) раствором рода- _ нида калия или аммония, взятых в эквимолярном количест- ее. Например, к 20 мл раствора, содержащего 3 г нитрата ртути, прилейте 10 мл раствора, включающего 2 г родани- да калия (он применяется в фотографии). Выпавший тяжё- /t\ лый белый мелкоигольчатый осадок отфильтруйте, промойте на фильтре водой и высушите. Небольшой избыток роданида калия с одной стороны повышает количество образуемого продукта, однако способствует усилению его растворимости, поэтому увлекаться им не следует.
Смешивая роданистую ртуть с несколькими каплями крахмального клейстера, сформируйте «палочку» и дайте ей высохнуть. Соединения ртути токсичны, поэтому приготовленное изделне желательно поджигать на открытом воздухе. Змейка эффектно горит синим искристым пламенем, причудливо извиваясь и многократно увеличиваясь в объёме, напоминая выползающую огненную змею:
2Hg(SCN)2 —+-> 2HgS + CS2 + С3№
Имейте в виду, что при описанной загрузке это изделне больше похоже на нашего Змея-Горыныча, только в раннем детстве.
11екоторые тиоционаты (роданиды) тяжёлых металлов вполне
стабильны при нагревании и механическом воздействии, так медная
соль (I) CuSCN в качестве стабилизатора горения входит- в некото-
рые составы спичечных «головок» и даже в твердотопливные ракет-
ные композиции (мы ещё вернёмся к ней в разделе фейерверков).
■ГТиоцианат (роданид) ртути (II) Hg(SCN)2 (роданистая или тиоциа-
новокислая ртуть) - бесцветные (в мелком состоянии белые) тяжёлые
(d = 5,3) игольчатые кристаллы, плохо растворимые в воде (0,07%25),
растворимые в ацетоне и растворах тиоцианатов. Разлагается при 165°С.
214
Часть 1. Опасное знакомств
Глава 12. Грозный, но очень лёгкий
12.1. Воздушный извозчик^
ДУ зрывчатые газы и их смеси имеют ограниченное промышлен- -ТЛ ное примененне, однако представляют грозную силу. Достаточно вспомнить незапланированные взрывы рудничного газа (метана) или пропан-бутановой смеси в жилых домах.
Воздух становится взрывоопасным при содержании в нём всего нескольких объёмных процентов сероуглерода или медицинсКого эфира.
В основе принципа действия вахуумной бомбы так-же лежит синхронный поливзрыв газов или аэрозолей.
Кислородно-водородная смесь (по объёму 1:2) не зря получила названне «гремучий газ». Схорость её детонации 2,83-3,25 Км/с, что почти в 10 раз превышает скорость звуКа.
Глава 12. Грозный, но очеиь лёгкий
215
Kaic Вы знаете, первые аэростаты и дирижабли наполнялись во-
дородом или светильным газом (его смесью с метаном и оКисью уг-
лерода). Чтобы представить себе настроенне аэронавтов проведём
эКсперимент.
Л Надуйте детский резиновый шарик водородом. Конечно,
(‘-л проще такой шарик
купить. Но можно надуть его
самостоятельно. Для этого в
бутылку из-под шампанского
аккуратно влейте на 1/3 объё-
ма разбавленной серной кисло-
ты, всыпьте 20-30 г железных
опилок и плотно наденьте на
горлышко резиновый шарик -
лучше его подвязать. Очень
мелкне опилки типа «железа
восстановленного» лучше не
использовать, потому что ре-
акционная масса сильно пе-
нится или тогда добавьте к
ней полстакана водки. Через
некоторое время раздувшийся
шар перетяните ниткой, сни-
мите с бутылки и подвяжите
к нему метровый отрезок
стопина или суровой нитки,
пропитанной сильным окисли-
телем (калийной селитрой,
бертолетовой солью, перхло-
ратом калия и др.) и
тщательно высушен-
ной.
Осталось поджечь огне-
провод, выпустить шар на сво-
боду и через минуту он взо-
рвётся. Если водород чистый -
он сгорит голубым пламенем
216
Часть 1. Опасное знакомство
без сильного взрыва. В Квартире таКой «дирижабль» лучше не запусхать.
Ещё проще надуть водородом мыльные пузыри. ТонКое отверстне трубочки, через которую выходит водород, смажьте мыльным раствором, предварительно добавив в него немного глицерина. В этом случае Вы сможете сэхономить: бихфордов шнур для воспламенения таКих шаров не понадобится.
12.2. Туманист в поисхахра&оты
Clyf звестно ли Вам, что основные взрывные работы при строи- L тельстве главной стройки первой пятилетки Днепрогэса (1927-1933) были выполнены на жидКом Кислороде. Впервые ТаКне смеси (оксиликвиты) в Германии испытал К. Линде (1897). Он пропитывал Кизельгуровые патроны с керосином или нефтью жид- Ким воздухом, обогащённым хислородом.
Глава 12. Г розный, но очень лёгкий
217
Уже через 2 года (1899) с помощью оксиликвитоб был пробит Симплонсний туннель. С появленнем жидиого иислорода промышленное значенне оксиликвитов возросло.
Во Франции их широхо использовали при добыче железной руды в Лотарингии и Силезии, в МеКсиКе - для разработай налийных копей, а в США с 1926 для освоения месторождений антрацита стали активно применять угольные бриКеты, пропитанные жидиим Ки- слородом.
В нашей стране первые оксиликвиты применили в Криво- рожсКом бассейне. До 1956 г. Норильсная нинелевая руда добывалась с помощью онеилинвитных патронов из прессованного торфа.
Главным недостатком этих ВВ является их очеиь низхая живучесть, связаииая с испареинем кислорода. Уже через 10 мииут оии существеиио теряют бризантные свойства. В начестве их детонатора используют азид свинца и электрозапал, но не применяют гремучую ртуть, так каК образованне водного ионденсата при испарении часто
218
Часть 1. Опасное знакомство
вызывает- отказы. ОксилиКвиты весьма чувстаительны к открытому пламени.
Жидкий кислород (голубая жщщсостъ, Кипящая при -193°С) долгое время оставался основным окислителем в жидхотопливных системах раКеТ.
То, что горенне в воздухе происходит благодаря присутствию хислорода, знаюТ все. Лишним напоминаннем тому является древнейший опыт Филона, описанный ещё за 100 леТ до появления Иисуса. В современном исполнении он может выглядеть так.
Установите в блюдце горящую свечу, налейте немного воды и накройте свечку перевёрнутым стаканом. Скоро свеча погаснет, а вода соберётся под стаканом. Если его перед этим использовали для переливания горячительных напитков, опыт получается ещё лучше (если уж «филонить», так с толком).
В среде Кислорода воспламеняется тлеющая лучишса и многне металлы. Охазывается, при желании можно лепсо поджечь даже железо.
Глава 12. Грозный, но очень лёгкий
219
А
Достаточно накалить кончик железной проволоки ши при-
крепить к нему зажжённую
спичку и направить воздушную
струю из кислородной подушки.
Железо загорится, разбрасывая
ослепительно-яркне искры, и
никакой «бенгальский огонь» с
ним не сравнится.
Для получения кислорода можно
прокалить в пробирке перманганат ка-
лия или бертолетову соль с двуокисью
марганца (2:1). А если использовать
перекись водорода (можно гидроперит)
или водную суспензию хлорной извести с
добавленнем двуокиси марганца, то ки-
слород выделяется без нагревания.
Следует знать, что железо, поКрытое горючесмазочными
материалами, в среде иислорода воспламеняется без пред-
варительного нагревания! В этом убедились те, КТо в на-
рушенне инструиции пытались обработать обычной смаз-
ной редуктор Кислородного баллона.
Куда более агрессивно ведёт себя синий газ озон (03). Он не только позволяет себе дырКи в небе, но и одним соприютсновеннем вызывает детонацию нитроглицерина, хлористого и йодистого азота. Быстрое нагреванне этого газа или внезапное сжатне приводит К взрыву, при этом температура при постоянном объёме достигает потрясающей величины 3980°С, способной испарить всё вохруг. Газообразный озон может спонтанно детонировать при содержании в воздухе свыше 9%.
Ещё опаснее ведёт себя жидкий озон тёмно-фиолетового цвета и твёрдый чёрно-синий, хоторые по праву можно отнести К инициирующим ВВ, вот только эКсплуатировать их удобнее даже не на Северном полюсе, а где-то, скажем, на Марсе или Сатурне.
Другое дело - смеси жидютго озона с горючими веществами на. пористом сорбенте (озоликвиты), иоторые исключительно взрывоопасны. В своё время энвимолярная смесь озона с ацетиленом
220
Часть 1. Опасное знакомство
предлагалась в Качестве наиболее «энергичного» ВВ, но из-за высо-
той чувствительности к трению и удару, а также непредсказуемому
поведению, ТаК и не нашла применения.
Со многими органическими веществами (бензолом, КаучуКом и
др.) озон образует особовзрывчатые озониды, например, озобензол.
+ Озобензол - белое кристаллическое вещество, детонирующее при 50°С
или даже при лёгком трении. ВВ необычайно большой мощности, которое
практически не используется для взрывных работ из-за очень высокой
чувствительности.
Обработаой двуоКиси азота озоном получается очень неустой-
чивое белое вещестао состава NO3, детонирующее при ударе.
■ГОзониды аммония NH4O3 и щелочных металлов общей формулы
Ме03 - красные кристаллическне вещества, сильнейшне окислители. При
медленном нагревании выше 60°С они выделяют озон, а на воздухе по-
степенно превращаются в карбонаты, выделяя кислород. Эти озониды
бурно гидролизуются водой. При ударе и резком нагревании они детони-
руют. Их получают обработкой гидроксидов озонированным кислородом.
1 т 2 с —и».# o/t.o.f,. I.» л /. 4-.
1Д. J. u,njЩии ovvy
ДУ идимо, синица, обещавшая поджечь море, знала толК в химии. ЛЛ Вам не приходилось видеть, КаК горит вода? Это интересное зрелище. Горячая вода в cipye фтора самовоспламеняется и сгорает- бледно-фиолетовым пламенем. Если же давленне фтора увеличить, то водяное пламя станет ослепительно ярКим, КаК элеетричесхая дуга.
В атмосфере фтора загорается древесина, аморфный уголь,
Кремний и многне металлы, а противопожарный асбесто-
вый КовриК горит даже ярче, чем ацетщленовая сварКа.
Газообразный хлор ведёт себя сшжойнее, но в его среде так-же воспламеняется аммиаК и взрывается гидразин.
Достаточно капнуть в колбу с хлором несколько капель наша- /\ тырного спирта, как начнётся потрескиванне и появится /' ■ > белый туман нашатыря.
Спровоцировать взрыв неКоторых газовых смесей с хлором может даже ярКое освещенне. Убедитесь сами.
Глава 12. Г розный, но очень лёгкий
221
Толстостенную стеклянную пробирку под водой
ЁЩШ смесью равных объёмов водорода и хлора, закройте её проб-
кой и поместите в металлическую сетку или гильзу с не-
большим отверстнем у основания. Если к такой «мортире»
поднести зажжённую магнневую стружку со стороны от-
крытого дна пробирки, произойдёт взрыв. В лучшем случае
т. вылетит только пробка. Реакцию можно спровоцировать
Л \ даже сильной фотовспышкой с близкого расстояния.
Для получения исходных газов всыпьте 3 г железных опи-
лок в одну пробирку и столько же перманганата калия в другую.
Влейте в них по 5 мл соляной кислоты (1:1) и закройте пробками с
газоотводными трубками.
[#й»+}
Если вместо хлора в последнем опыте использовать фтор,
то ярхое освещенне и не понадобится. Об этом доложил
коллегам первоотарыватель этого «газа-убийцы» знамени-
тый французсхий химии Анри Муассан (1852-1907), захон-
чивший эхсперимент с одним глазом.
Газообразный хлор вызывает самовоспламененне многих орга-
нических веществ и металлов.
222
Часть 1, Опасное знакомство
А
Достаточно смочить ватку тёплым скипидаром и осто-
рожно внести её в пробирку с хлором. Она загорится коптя-
щим пламенем.
Если же в банку с газообразным хлором всыпать опилки меди
ши бронзы, они вспыхивают
ярко-зелёными искрами.
Порошок сурьмы в хлоре само-