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 !)


Untitled0-1.jpg
C2H4O6N
Мол. вес 152,07

                                    H2SO4 + HNO3 + H20 (54,5 : 44,68 : 0,82)  
                                 H2SO4 + HN03+H20 (58 : 41 : 1), 10—12°  
    
                           Н24 + 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:

t° , C

мм рт. ст.

Ссылка

t°, с

мм рт. ст.

0

0,0044

24

45

0,44250

15

0,02330

20

55

0,96190

20

0,038

24

60

1,3

25

0,07059

20

80

5,9

35

0,21890

20

100

22,0

40

0,26

24

 

 

Т. пл. —22,3° 

Удельный вес

Общее уравнение для вычисления удельного веса в зависимости от температуры в градусах С [6]: dt4= 1,4883 [1 — 0,000775 (/ — 15)].

Экспериментальные данные:

t°, с

dt15<

t°, С

dt15<

t, с

dt

0

1,5176

15

1,4962

0

1,5053

5

1,5105

15

1,4956 [22]

15,0

1,496 [1]

10

1,5033

20

1,4890

17,3

1,4959

 

 

25

1,4817

21,2

1,4820

 

 

 

 

41,5

1,4573

d1616 1,4918 .

 Показатель преломления

t°, с

пt D

t°, С

ntD

0

1,4546

20

1,4473

5

1,4528

25

1,4454

10

1,4509

30

1,4436

15

1,4491

35

1,4417

Вязкость

t, с

n, с-пуаз

t°, С

n, с-пуаз

t°, С

n, с-пуаз

0,15

8,056

10

5,73

40

2,60

5,75

6,634

15

4,87

45

2,36

12,05

5,356

20

4,21

50

2,14

19,76

4,399

25

3,69

55

1,95

30,20

3,365

30

3,29

60

1,82

40

2,831

35

2,92

 

 

Поверхностное натяжение :

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

Y= 46,70 (1 —0,0021 t).

Экспериментальные данные:

t, с

у, дин/см

t°, С

у, дин\см

0

47,5

33,0

44,3

12,2

46,4

44,0

43,0

21,6

45,4

58,0

41,8

Растворимость в воде:

г, с

г/100 г воды

15

0,62

20

0,68

25

0,56

50

0,92

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 .

Qиспар = 14 ккал/моль .

Qпл = 30,0 кал /г .

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

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

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

Q взр2Ож) =1705 ккал/кг (нитроглицерин 1595 ккал/кг) .

Qвзр 2О шар) = 1582 ккал/кг (нитроглицерин 1485 ккал/кг).

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

вв

Вес капли, мг

Падающий груз, кг

Высота падения груза, см

Число ударов

Процент взрывов

Нитрогликоль

25 25 25 25

1

1 1 1

20 45 50 100

20 50 20 50

5 52 6О 96

Нитроглицерин

34 34

34

0,5 0,5 0,5

50 65 100

30 100 50

24 52 86

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, 19Э9, 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