Тринитротолуол (ТНТ тротил, тол, 2, 4, 6 тринитротолуол)

эелые кристаллы (технический от желтого до бурого цвета), темпе­ратура плавления 80, 85° С. Тротил не гигроскопичен, плохо растворим в воде, спирте, сероуглероде, лучше в четыреххлористом углероде, хоро­шо растворим в бензоле, толуоле, ацетоне, хлороформе, пиридине, азотной кислоте, нитроглицерине, образует сплавы с гексогеном, тэном и другими взрывчатыми нитросоединениями.

ТНТ — вторичное взрывчатое вещество, теплота сгорания 3696 ккал/кг, теплота взрыва 1000 ккал/кг, объем газообразных продуктов взрыва 730 л/кг, скорость детонации в порошке (плотность 1,6) 7 км-сек, у литого 5,6 км/сек бризантность по Гессу 16 мм, бризантность по Касту 3,9 мм.

Литой тротил менее чувствителен и более безопасен, чем большин­ство других бризантных взрывчатых веществ (гексоген, ТЭН, тетрил). Шашка литого тротила не взрывается даже при простреле из винтовки (чувствительность порошка существенно выше, особенно в смеси с би­тым стеклом или песком), порошок перекристаллизованного тротила более чувствителен чем гексоген. Тротил очень стоек, заметно разлага­ется при температуре выше 150° С, температура вспышки около 290° С. При атмосферном давлении горит спокойно, взрыв может возникнуть только при горении больших количеств тротила. Меньшее количество тротила может взорваться при горении в замкнутом объеме.

Непосредственно с металлами, а также с другими взрывчатыми ве-Ществами тротил не взаимодействует. Концентрированная азотная кис­лота, а также ее смеси с серной при температуре 110° С окисляют тро­тил. С растворами щелочей (особенно раствором аммиака) тротил образует высокочувствительные взрывчатые вещества, способные к само­воспламенению уже при температуре 50° С.

Тротил используют как индивидуально, так и в смеси с другими ВВ С гексогеном тротил образует сплав ТГ, сплав тротила с ТЭНом и нит­роглицерином — популярная на западе пластическая взрывчатка. Сме­си тротила с алюминиевым порошком называются алюматолы, смеси с аммиачной селитрой — амматолы. Стандартные амматолы содержат 40 50, 60 процентов тротила и соответственно 60, 50 и 40 процентов амми­ачной селитры. При изготовлении амматолов, а также аммонитов, со­держащих тротила более 20%, порошок высушенной, измельченной и просеянной аммиачной селитры смешивают с расплавленным троти­лом. Триалет 105 содержит 70% тротила, 15% гексогена и 15% алюми­ния. Тиралет 106 содержит 50% тротила, 25% гексогена, 25% алюминия.

Существуют методы нитрования в одну, две и три стадии (в наше вре­мя в промышленности используют исключительно непрерывный метод получения тротила — метод противотока). Наиболее эффективным, с точки зрения расхода реактивов, считается нитрование в три стадии. Сперва нитрируют толуол смесью: 60% серной кислоты, 25-28% азотной кислоты и 13% воды. (при использовании крепкой 100% серной кисло­ты можно взять 38% 66 процентной азотной кислоты или 41% 68 про­центной азотной кислоты). Нитрование производится при температуре 36 — 38° С в течение 4 часов. Затем отстаивают и отделяют нитротолуол. Динитротолуол получают из нитротолуола той же нитрирующей смесью, которой получали нитротолуол при температуре 55 — 80° С в течении то­го же времени. Тринитротолуол получают из ди нитротолуола из 80% сер­ной кислоты и 24% азотной кислоты, при температуре 72 — 76° С. Затем температуру поднимают до 96° С и выдерживают 2,5 часа.

Динитробензол

Слабее тротила на 13% взрывчатое вещество. Малочувствителен. Ни­трование бензола происходит в две стадии. Мононитробензол получают смешивая бензол и нитрирующую смесь следующего состава: 60% сер­ной кислоты, 30% азотной кислоты и 10% воды (вместо 30% безводной азотной кислоты и 10% воды можно взять 40% семидесятипятипроцент­ной азотной кислоты) температура смеси 20° С. Затем температура под­нимается до 40 — 60° С, время нитрования в течение одного часа. В ла­бораториях нитробензол получают следующим образом: берут 15 мл бен­зола, 20 мл концентрированной серной кислоты и 15 мл концентрированной азотной кислоты. В широкой колбе осторожно смешивают кис^»;' лоты, поместив колбу в кастрюлю с холодной водой. После того как тем-у пература нитрирующей смеси снизится, колбу помещают в кастрюлю-температурой 50° С. В колбу вставляют термометр и следя, чтобы температура не превысила 60° С по каплям добавляют бензол (если температу­ра поднимается выше, колбу помещают в кастрюлю с ледяной водой). Когда весь бензол зальют в колбу, ее еще некоторое время надо подер-дсать в кастрюле с температурой воды 50 — 60° С. Жидкий нитробензол соберется на поверхности и отделяется с помощью разделительной во­ронки. Готовый нитробензол нитрируют смесью азотной кислоты и фто-рида бора при 90° С. В качестве нитрирующей смеси можно взять смесь серной кислоты и натриевой селитры или дымящуюся азотную кислоту.

Гексонитродифенил

Мощное и чувствительное бризантное взрывчатое вещество. Полу­чают нитрованием дифенила смесью уксусной и азотной кислот или стандартной нитрирующей смесью: 2/3 азотной кислоты (конц. 75 — 80%) и 1/3 серной кислоты.

Тринитроксилол

Более слабое чем тротил вторичное взрывчатое вещество. Тринит­роксилол более чувствителен чем тротил к удару, но менее чувствителен к детонации. Синтез аналогичен тротилу, но на всех стадиях применя­ется стандартная нитрирующая смесь: 2/3 азотной кислоты (концентра­ции 75 — 80%) и 1/3 серной кислоты. Возможно изготовление в одну •стадию: 79% серной кислоты, 18% азотной кислоты, 3% воды (вместо 18% азотной кислоты и 3% воды можно взять 21% азотной кислоты (конц. 86%). Температура нитрования — 105° С, время нитрования — 1 час, избыток нитрирующей смеси от расчетного количества 45%.

Динитронафталин

Динитронафталин по свойствам близок к динитротолуолу, но слабее и слабовосприимчив к детонации. В чистом виде не применяется, его смешивают с аммиачной селитрой, возможно сплавление с другими взрывчатыми нитросоединениями для разных.целей.

Мононитронафталин получатся нитрованием нафталина крепкой азотной кислотой или нитрирующей смесью: (1/3 серной кислоты; 2/3 азотной (75 — 80%). Нитрование проводят при 60° С в течение 1 часа. Дц-нитронафталин получают в тех же условиях, но при более высокой тем­пературе. В данном случае двухстадийное изготовление применяют с це­лью экономии реактивов. В одну стадию динитронафталин получают смесью 58% серной кислоты, 22% азотной кислоты, 20% воды (вместо 22% азотной кислоты и 20% воды можно взять 42% пятидесятитрехпро­центной азотной кислоты). Реакция проводится при 50° С. Определить завершение реакции очень легко: сам нафталин белого цвета, монони-тронафталин ярко желтого цвета, динитронафталин ярко красного цвета.

Тринитронафталин

По свойствам слабее тротила на 30% маловосприимчив к детонации, довольно ядовит. Нитрование происходит теми же нитрирующими сме­сями, что и динитронафталин, но при 110° С. Необходимо следить, что­бы исходный продукт не обугливался, большие неудобства создает об­разующаяся при реакции пена (особенно если учесть, что она содержит тетранитронафталин!)

Тринитрофенол

Относится к бризантным взрывчатым веществам. Представляет со­бой желтый кристаллический порошок, растворимый в горячей воде, удельный вес 1, 8 грамм на сантиметр кубический, температура плавле­ния 122° С. К удару и трению малочувствителен, однако превосходит тротил по чувствительности и по бризантности. Скорость детонации 7200 м/сек. Критический диаметр прессования — 4 мм (минимальный 'диаметр заряда без оболочки, способный к устойчивой детонации). По­рошкообразная пикриновая кислота детонирует от стандартного дето­натора. Плавленой пикриновой кислоте кроме детонатора необходим промежуточный заряд более чувствительной взрывчатки (той же пик­риновой кислоты, но не литой, а прессованной).

Тринитрофенол — одно время был основным взрывчатым вещест­вом. в России он назывался «пикриновой кислотой», в Японии «шимо-зой», во Франции «мелинитом», в Англии «лиддитом». Вследствие бо­лее высокой чувствительности чем тротил, чистой пикриновой кисло­той снаряжали только снаряды малого и среднего калибра, а крупные снаряды снаряжали сплавом пикриновой кислоты и динитронафталина (что кроме всего прочего уменьшало издержки производства). Примесь песка, битого стекла и т. п. значительно увеличивают чувствительность пикриновой кислоты. С металлами и их солями пикриновая кислота образует высокочувствительные и очень опасные соединения. Тринит­рофенол нельзя смешивать с металлическими (алюминий, магний и т. д.) порошками, аммиачной селитрой — металлические части боеприпа-са от такой взрывчатки необходимо изолировать! Не вздумайте трогать боеприпасы времен Первой мировой войны! Получают Тринитрофенол из фенола. Вначале его сульфируют олеумом при температуре 100 — 110° С в течение 30 минут. Полученный продукт нитрируют меланжем (90% азотной кислоты и 10% серной) при температуре не выше 60° С.

Пикрат аммония

Пикрат аммония — менее чувствителен, чем чистая пикриновая кислота. Скорость детонации 7150 м/сек. В США прессованием пикра-та аммония снаряжали бронебойные и фугасные снаряды. Пикрат ам­мония — представляет собой кристаллическое вещество желтого или красноватого цвета, удельный вес 1. 7 грамм на сантиметр в кубе, тем­пература плавления 265° С. Хорошо растворим в воде, более гигроско­пичен, чем пикриновая кислота.

Получают, растворяя (при нагревании) пикриновую кислоту в воде и добавляют раствор аммиака до полной нейтрализации кислоты. При охлаждении пикрат аммония выпадает в осадок, его фильтруют, промы-' вают и сушат. В отличие от пикриновой кислоты, пикрат аммония сме­шивают с аммиачной селитрой. Такой аммонит известен под названием «Громобой», он обладает значительным фугасным действием.

Нитрометан

По взрывчатым свойствам аналогичен ТНТ, применяют как присад­ку к дизельному топливу, в смеси с бензином, его много содержится в топливе для авиамоделей. Нитрометан получают реакцией хлоруксус-ной кислоты с нитритом натрия. По другому способу его можно полу­чить реакцией диметилсульфата с азотной кислотой, сам диметилсуль-фат получают реакцией метилового спирта с серной кислотой.

Тринитрометан

Получают нитрированием ацетилена, семидесятипроцентной азот-'й кислотой в смеси с нитратом ртути (катализатор) при температуре — 45° С, выход 40% от расчетного.

Тетранитрометан

Тетранитрометан — 50% активного кислорода, слабое взрывчатое ве­щество, не детонирует от 10 граммов тетрила, но смеси с органически­ми горючими веществами обычно в 1,5 — 2 раза мощнее тротила и го­раздо чувствительнее его. Примером является смесь 86, 5% тетранитро-метана с 13, 5% толуола, скорость детонации 9300 м/сек.

Получают Тетранитрометан выдерживанием уксусного ангидрида с концентрированной азотной кислотой при 25 — 28° С в течение 5—7 дней, продукт отделяется в виде маслянистой жидкости. По другому спо­собу из ацетилена получают тринитрометан (см выше). Затем его смеши­вают с семидесятипроцентной азотной кислотой и нитратом ртути (ката­лизатор), в реакционную массу постепенно добавляют серную кислоту

Динитроэтан

В 1,5 раза мощнее пикриновой кислоты и более чувствителен к уда­ру, это взрывчатое вещество имеет низкую стабильность, изготовляется непосредственно перед применением.

Динитроэтан получают реакцией этилена с двуокисью азота в соот­ношении 4:1 при 0° С. Двуокись азота в промышленности получают как промежуточный продукт при производстве азотной кислоты. В лабора­тории получают разложением нитрата свинца или взаимодействием ме­ди с азотной кислотой. Двуокись азота, но с примесью воды, можно по­лучить нагреванием нитрата железа (смеси железного купороса с натри­евой (или калиевой) селитрой) и многими другими способами.

Тетрил

Более мощное и опасное взрывчатое вещество, чем тротил. Получа­ют нитрованием диметиланилина в две стадии. Сначала обрабатывают диметиланилин концентрированной серной кислотой (купоросным маслом). Восьмикратный избыток кислоты для получения сульфата ди­метиланилина при температуре не более 35 — 40° С. Далее выдержива­ют 15 минут при 45 — 50° С и контролируют качество. После нитриру­ют сульфат диметиланилина меланжем (90% азотной кислоты, 10% сер­ной кислоты) смешивают в диапазоне 59 — 60, реакцию проводят в ди­апазоне температур 68 — 70° С сульфат диметиланилина приливают к меланжу, осторожно, образуется пена! Контроль температуры! В конце слить в разбавитель — 50% воды при температуре не выше 50° С. Тетрил можно получить и в одну стадию, для этого смешивают 40 ча­стей азотной кислоты (65% концентрации) и 1 часть диметиланилина При температуре 70° С, затем температуру повышают до 80 — 90° С, при последующем охлаждении выпадает тетрил (выход 78% от расчетного). Возможны и другие методы получения тетрила.

Тринитроанилин

По взрывчатым свойствам близок к тринитроанизолу, но уступает тетрилу, не очень стабилен, срок хранения в боеприпасах не более 10 — 15 лет.

Для получения тринитроанилина сперва растворяют анилин в концен­трированной серной кислоте в соотношении 1:10. Затем нитрируют смесь 1, 5 частей калиевой селитры на 10 частей серной кислоты при 0 — 5° С. В конце высаливают при 0° С насыщенным раствором поваренной соли.

Тетранитроанилин

Тетранитроанилин представляет собой белые или желтые моноклин­ные кристаллы, после перекристаллизации из спирта. Удельный вес 1,5 грамма на сантиметр кубический, температура плавления 130° С. Тем­пература разложения со взрывом 187° С. Тетранитроанилин не раство­ряется в воде, мало растворяется в спирте, хорошо в ацетоне. По мно­гим свойствам Тетранитроанилин аналогичен тетрилу, чувствительность к удару у него меньше, чем у тетрила, а фугасность на 15% больше.

Согласно патенту Флюрештейна Тетранитроанилин получают путем растворения 1 весовой части мета-нитроанилина в смеси, состоящей из 3 весовых частей нитрата калия и 36 весовых частей концентрирован­ной серной кислоты, при температуре 70° С. После смешивания компо-

1нтов, температуру поднимают до 100° С и выдерживают в течение 0, 5 1 часа. Затем смесь охлаждают до 20° С, и продукт отфильтровывают, омывают и высушивают. Выход от теоретического составляет 70%.