ЭГДН (Этиленгликольдинитрат, нитрогликоль)
CH2ONO2-CH2ONO2     

ЭГДН является сложным эфиром азотной кислоты и этиленгликоля.

Физические свойства: Представляет собой прозрачную, достаточно подвижную жидкость, удельного веса 1.489. Температура затвердевания -21,7С. ЭГДН малогигроскопичен, растворим в спирте, ацетоне, бензоле. В 100 грамм воды при 25 градусах растворяется 0.52г. ЭГДН. При соприкосновении с пламенем загорается и горит с шипением, в случае местного перегрева может произойти взрыв. Детонирует при падении груза в 2кг. с высоты 10-12 см. Летучесть значительно выше, чем у нитроглицерина. Легко желатинирует коллоксилин при обычной температуре.

Взрывчатые характеристики: Имеет нулевой кислородный баланс. По величине потенциальной энергии превосходит нитроглицерин. Теплота взрывчатого разложения 1655 ккал/кг. Объем газообразных продуктов взрыва 737 л/кг, расширение в бомбе Трауцля 600 мл. Значительно менее чувствителен к удару, чем нитроглицерин - детонирует при падении груза в 2 кг. с высоты 10-12 см (для нитроглицерина данная величина составляет 4-5 см. Температура вспышки 195-200С. Скорость детонации 7500+/-1000 м/сек - в зависимости от диаметра заряда, плотности оболочки, мощности детонатора. Чем больше диаметр трубки и выше плотность оболочки, тем больше скорость детонации. Ещё ЭГДН имеет особенность детонировать со скоростью 2-3км сек. при небольшом количестве, слабой оболочке и слабом детонаторе, что конечно не допустимо, так что, если вам нужен серьезный взрыв нужно использовать плотную стальную оболочку, мощный детонатор и самого ЭГДН побольше.

Оборудование для синтеза: стакан не менее 100мл. при отсутствии стакана пойдет майонезная банка, стеклянная или алюминиевая палочка или трубочка для перемешивания, делительная воронка, весы лабораторные с гирями или электронные.

Реактивы для синтеза: кислота серная конц. не менее 93% процентов (можно получить из электролита, редко, но бывает в автомаге, бывает на любой фирме торгующей реактивами) 30мл, аммиачная селитра 21 грамм, этиленгликоль (7мл) (на любой фирме торгующей реактивами), охлаждающая смесь (раствор соли, для её изготовления приготовьте раствор соли в воде и охладите до температуры ниже 0 градусов).

Синтез: Синтезируют нитрованием этиленгликоля. Предпочтительная температура нитрования 5-20С. Для нитрования можно использовать серно-азотные кислотные смеси с низким содержанием воды. Однако ввиду их меньшей доступности для химика-любителя, можно нитровать этиленгликоль по нижеприведенной схеме "серка+нитрат".

Отвесьте 21 грамм селитры, измельчите и слегка просушите на сковородке (не до плавления). Насыпьте селитру в цилиндр или банку, а банку в охлаждающую смесь и прилейте серную кислоту (30мл). Перемешайте смесь до полного растворения селитры и после того как смесь остынет, постепенно при перемешивании приливайте этиленгликоль (7мл) по каплям, если смесь сильно разогревается с выделением бурого газа, усильте перемешивание и охлаждение, (если температура продолжает повышаться до 30С и более, что говорит о недостаточном охлаждении, немедленно вылейте смесь в 150 мл воды если смесь разделилась на 2 слоя можно отделять ЭГДН как описано далее.) Через 20 минут вылейте смесь в 150мл. льда, смесь разделится на 2 слоя, нижний слой и есть ЭГДН его необходимо отделить на делительной воронке и залить 50 мл, воды на несколько дней ( если спешите можно просто промыть 5% раствором соды), после чего отделенный на делительной воронке ЭГДН готов к применению. Детонатор 2-3 грамма ГМТД (можно и намного меньше конечно, но для достижения наибольшей скорости детонации мощный детонатор не помешает). Надежно детонирует в количестве нескольких мл и более.

Особенности: Это жидкое взрывчатое вещество обладает хорошими взрывчатыми характеристиками и по моему мнению является одним из наиболее доступных и относительно безопасных мощным взрывчатым веществом. Оно намного безопаснее аналогичного ему нитроглицерина. Однако у него есть один недостаток оно достаточно ядовито, и работать с ним лучше на улице или хотя бы у открытого окна. Если надышитесь, будет сильно болеть голова. Хранить следует в герметично закрытой стеклянной посуде. Можно делать ЭГДН из выпаренного тосола (вместо этиленгликоля). Однако этот метод ненадежен в тосоле полно всяких добавок (к тому же он сейчас очень различен по составу) и по моему, куда легче достать нормальный этиленгликоль. Несмотря на то, что ЭГДН вроде совместим с металлами, по моему опыту соприкосновения с металлами его нежелательно. Я обычно наливаю ЭГДН в стеклянную бутылочку, а уже бутылочку вставляю в металлическую трубу - рвет охуительно. Ещё был случай, когда ЭГДН разъел пластиковый стаканчик и утек, так что пользуйтесь стеклянными. Склонность кислого непромытого нитрогликоля к разложению меньше, чем у кислого нитроглицерина, что уменьшает опасность его производства.

Применение: Применяется как компонент в динамитах и порохах. Данное взрывчатое вещество было применено 04.02.2003 в центре Москвы, в районе Устьинского моста, студентом пятого курса факультета химических технологий Государственной академии им. Ломоносова Игорем Федоровичем требовавшим снижения тарифов в «Мосгострансе» (по телеку поди видали как бетонное ограждение у реки разнесло !)

C₂H₄O₆N₂ 
Мол. вес 152,07

                                    H₂SO₄ + HNO₃ + H20 (54,5 : 44,68 : 0,82)  
                                 H₂SO₄ + HN0₃+H20 (58 : 41 : 1), 10—12°  
                                Н₂SО₄ + HNO₃ (47,5 : 52,5 и не более 3% воды), 20° без выдержки  
  H₂SO₄ + HNO₃ (53,62 : 46,67) 
------------------------------------------------- -> выход 90,6 %  
                                                                                       93% 

                                    подают под давлением к Pt-аноду, на котором происходит электролиз Ca(NO₃)₂
                                     или HNO₃ (d 1,4) в ацетоне, катодная жидкость — водный р-р Са (NO₃)2;
                                     напряжение 4—4,5 в; сила тока 0,2a
---------------------------------------------------> выход 75—79%   по току

Температура кипения

70° (2 мм) [26]
95° (10 мм) [1] 125° (50 мм) 
199—200° (760 мм), найдено экстраполяцией.

Упругость пара

Общее уравнение для вычисления упругости пара (мм рт. ст.) в зависимости от абсолютной температуры :

lg p = 9,73 - 3200/T (в интервале 75-117°С)

Экспериментальные данные:

Т. пл. —22,3° 

Удельный вес

Общее уравнение для вычисления удельного веса в зависимости от температуры в градусах С [6]: d^t₄= 1,4883 [1 — 0,000775 (/ — 15)].

Экспериментальные данные:

d¹⁶₁₆ 1,4918 .

 Показатель преломления

Вязкость

Поверхностное натяжение :

Общее уравнение для вычисления поверхностного натяжения (дин/см) в зависимости от температуры (°С):

_Y= 46,70 (1 —0,0021 t).

Экспериментальные данные:

Растворимость в воде:

6,8 г в 1 л воды при 20° [1].

В 100 г нитрогликоля растворяется 0,43 г воды при 25° .

Растворимость в азотной кислоте (г/100 г р-рителя) при 25° :

в 20%-ной HNO₃ — около 1 в 50%-ной HNO3 —5

в 65%-ной HNO₃ — более 25 и затем быстро растет с ростом концентрации HNO₃.

При комнатной температуре нитрогликоль смешивается во всех отношениях с эфиром, бензолом, толуолом, ацетоном, четыреххлористым углеродом, хлороформом, бромоформом, анилином, нитробензолом, ледяной уксусной кислотой, фурфуролом, гликольдиацетатом, нитроглицерином метанолом; слабо растворим в гликоле, глицерине, сероуглероде .

Негигроскопичен .

Критическая температура 114—116° С .

Теплоемкость 0,4 кал/г .

Q_испар ⁼ 14 ккал/моль .

Q_пл = 30,0 кал /г .

Q v_обр= 55,58 ккал/моль = 365,5 ккал/кг ; 67,7 икал/моль .

Q v_сгор= 268,22 ккал/моль = 1763,9 ккал/кг .

Q_Pсгор= 266,48 ккал/моль = 1752,5 ккал/кг .

Q _взр (н₂Ож) =1705 ккал/кг (нитроглицерин 1595 ккал/кг) .

Q_взр (Н₂О шар) = 1582 ккал/кг (нитроглицерин 1485 ккал/кг).

Объем газов взрыва (НТД): 442,3 л/кг (Н₂Ож); 737,2 л/кг (Н₂О пар) ; для нитроглицерина — 468,9 л/кг (Н₂Ож); 715,7 л/кг (Н₂О пар) .

Температура вспышки 195—200° , 215° .

Температура взрыва расчетная: 3250° , 4995°  (нитроглицерин 3158° ).

Температура взрыва по спектральным данным 2890 +100° . Температура пламени при горении: ниже 1080° , вычислено 1350° [8].

Скорость горения при 200° в 2,2 раза больше, чем при 20° . Скорость горения увеличивается с ростом плотности, с ростом температуры {в 1,5—2 раза при подъеме температуры на 100°) и с ростом давления (линейно в интервале 305—1500 мм рт. ст.) [10].

Горение переходит в детонацию при плотности заряжания 0,015 г/мл (опыты в бомбе объемом 28 мл); для нитроглицерина тот же результат 

Чувствительность к удару (капля помещалась в оболочку капсюля Бурже) :

Нитрогликоль: 0,5 кг /ПО см/ взрыв [2]; 2 кг /20—25 см/ взрыв ; нитроглицерин: 0,5 кг /70 см/ взрыв [1]; 2 кг /8—10 см/ взрыв . Энергия удара при 50% взрывов (вес капли 30 мг; капля помещалась в оболочке капсюля Бурже) [28]:

нитрогликоль — 0,46 кгм

нитроглицерин — 0,40 кгм

Pb-блок, к. п. р. :

Нитрогликоль.....................160

Тротил .......................94

Тетрил.......................115,5

Гексоген.......................135

Нитроглицерин....................150

Рb-блок: 650 мл (нитроглицерин 590 мл) .

Восприимчивость к детонации (процент положительных проб при детонации от капсюля-детонатора № 1): 71%, для нитроглицерина 32% .

Скорость детонации может иметь два значения:

1,8 + 2 км/сек и 7,5+1 км/сек (колебания около среднего значения— следствие несовершенства измерительной системы). Причина этого явления неясна. Чем больше диаметр трубки, где происходит детонация, тем чаще наблюдается высшая скорость детонации. В трубках очень малого диаметра (2 мм) нитрогликоль детонирует только с низшей скоростью, причем детонация распространяется не более чем на сто диаметров. При переходе из широкой трубки в узкую (диаметром не менее 2,7 мм) высшая скорость детонации всегда сохраняется; аналогично при переходе из узкой трубки в широкую низшая скорость детонации также сохраняется, никогда не поднимаясь до высшего уровня. С другой стороны, при переходе из широкой трубки в очень узкую (диаметром 2 мм) высшая скорость детонации снижается резким скачком до низшего уровня . Согласно более точным измерениям высшая скорость детонации нитрогликоля составляет 8266 м/сек .

Скорость детонации 75%-ного гурдинамита:

на нитрогликоле — 6000 м/сек; на нитроглицерине — 5650 м/сек.

Применяется для изготовления взрывчатых составов низкозамерзающих и малочувствительных к трению , для изготовления порохов , как заменитель нитроглицерина .

Литература

1. Е. Verazza, Industrie chimica, 1929, 4, 990.

2 W. Rinkenbach, Chem. metallurg. Eng., 1927, 34, 296.

3.  J. Boileau, M. Thotms, Mem. poudres, 1951, 33, 155.

4.  J. Barab, ам. пат. 1371215 (1917, 1921), С. 1921 II 973.

5.  P. Naoum, A. Berthmann, Z. Schiefi., 1931, 26, 188.

6.  A. Moreschi, Atti Rendiconti (Roma), 1919, [5] 26, 1, 393.

7.  L. Medard, Mem. poudres, 1951, 33, 323

8.   А. Ф. Беляев. ЖФХ, 1940, 14, 1009.

9.  Ю. b. X a p и т о н, Б. М. Степанов. ДАН, 19^Э9, 23, 527.

10. К. К. Андреев. Сборник статей по теории ВВ. Оборонгиз, 1940, стр. 39. П. Ю. Б. Хари тон, С. В. Р а т н е р. ДАН, 1943, 41, 293.

12.  A. Stettbacher, Z. Schiefi., 1942, 37, 62.

13.   А. Ф. Беляев, Н. М а т ю ш к о. ДАН, 1941, 30, 624.

14.  V. Ohman, Q. Laurent, Svensk. Kern. Tid., 1936, 46, 243 (нем.) С. А. 1937, 31,3755.

15.  M. Аленцев, Н. С о б о л е в. ДАН, 1946, 51, 691.

16.  А. Ф. Беляев. ЖФХ, 1948, 22, 91.

17.  A. Schmidt, Z. Schiefi., 1927, 22, 273. С А. 1928, 22,318.

18.  A. Schmied, швед. пат. 68о96 (1£28, 1929, герм, приоритет 1927), С. А. 1932, 36, 2058.

19.  G. Perrott, J. Tiffany, Bur. Mines, Repts. Investigations, 1929, № 2935, 5 стр. С. А. 1929, 23, 3809.

20.  W. de С Crater, Ind. Eng. Chem., 1929, 21, 676. 2!. W. Rinkenbach, Ind. Eng. Chem., 1926, 16, 1195.

22.  J. Peterson, J. Am. Chem. Soc, 1930, 52, 3669.

23.  Ф. Наум. Нитроглицерин и нитроглицериновые взрывчатые вещества. Госхим-техиздат, 1934, стр. 189.

24.   A. Marshall, J. Soc. Chem. Ind., 1930, 49, 34 Т.

25.  H. И. Демьянов, Ann. Inst. Agronom. Moscou, 1898, 4, № 4, 155. С. 1899 I 1064.

26.  А. Ф. Беляев, Н. А. Ю з е ф о в и ч. ДАН, 1940, 27, 131.

27.  V. Ohman, фр. пат. 800944 (1935, 1936), С. А. 1937,31, 46.

28.   L. Medard, Mem. poudres, 1949, 31, 131.

29.  P. Aubertein, Mem. poudres, 1948, 30, 7.

Хмельницкий "Справочник по взрывчатым веществам"

http://www.pirotek.info - изготовление пиротехники и , взрывы и салюты