Энтропийный взрыв

Энтропийный взрыв — это взрыв , при котором реагенты претерпевают большие изменения в объеме без выделения большого количества тепла . Химическое разложение трипероксида триацетона (ТАТР) может быть примером энтропийного взрыва. ^[1] Это не очень благоприятное термохимическое событие, поскольку при образовании химических связей в продуктах реакции выделяется мало энергии , а скорее включает в себя взрыв энтропии , который является результатом образования одной молекулы газовой фазы озона и трех ацетона из каждой молекулы ТАТФ в твердом состоянии. ^{[2] [3] [4] [5]}

Эта гипотеза была подвергнута сомнению как противоречащая другим теоретическим исследованиям, а также фактическим измерениям теплоты детонации TATP. Эксперименты показали, что теплота взрыва ТАТФ составляет около 2800 кДж/кг (около 70% тротила) и что он действует как обычное взрывчатое вещество, образуя при детонации смесь углеводородов, воды и оксидов углерода. ^[6]

Авторы исследования Дубникова и др. 2005 г. Исследования подтверждают, что конечная окислительно-восстановительная реакция (горение) озона, кислорода и химически активных веществ в воду, различные оксиды и углеводороды происходит в течение примерно 180 пс после начальной реакции - в пределах примерно микрона детонационной волны. Кристаллы ТАТФ в конечном итоге достигают температуры 2300 К и давления 80 кбар. ^[7]

Рекомендации

1. Дубникова, Фаина; Кослофф, Ронни; Альмог, Джозеф; Зейри, Иегуда; Бозе, Роланд; Ицхаки, Харель; Альт, Аарон; Кейнан, Эхуд (2005). «Разложение трипероксида триацетона представляет собой энтропийный взрыв». Журнал Американского химического общества . 127 (4): 1146–59. дои : 10.1021/ja0464903. ПМИД  15669854.
2. Дубникова, Фаина; Кослофф, Ронни; Иегуда, Зейри (2006). Шуберт, Хитмар; Кузнецов, Одри (ред.). Рациональные схемы обнаружения для семинара перспективных исследований НАТО TATP. Нидерланды: Спрингер. стр. 111–112. ISBN 978-1402048869. Проверено 6 февраля 2017 г.«Рассчитанный путь термического разложения молекулы ТАТФ представлял собой сложный многостадийный процесс с несколькими высокореакционноспособными интермедиатами, в том числе синглетным молекулярным кислородом и различными бирадикалами. Следует отметить, что расчеты предсказывают образование ацетона и озона как основных продуктов распада, а не интуитивно понятных продуктов распада. ожидаемые продукты окисления. Ключевой вывод этого исследования заключается в том, что взрыв TATP не является термохимически предпочтительным событием. Скорее, взрыв включает в себя взрыв энтропии, который является результатом образования 4 молекул газовой фазы из каждой молекулы TATP. Совершенно неожиданно в твердом состоянии три изопропилиденовых звена молекулы ТАТР не играют роль топлива, которое может окисляться и выделять энергию во время взрыва. Вместо этого эти звенья функционируют как молекулярные каркасы , удерживающие 3 пероксидных звена близко друг к другу. пространственно в соответствующей ориентации для цепной реакции разложения».
3. "В СМИ | Исследование Скриппса" . Архивировано из оригинала 5 ноября 2005 года . Проверено 17 июля 2005 г.
4. «Архивная копия». Архивировано из оригинала 15 февраля 2005 г. Проверено 17 июля 2005 г.{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )^{[ нужна полная цитата ]}
5. «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 14 мая 2011 г. Проверено 17 июля 2005 г.{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )^{[ нужна полная цитата ]}
6. Синдицкий, В.П.; Колесов В.И.; Егоршев, В.Ю; Патрикеев Д.И.; Дорофеева, ОВ (2014). «Термохимия циклических пероксидов ацетона». Термохимика Акта . 585 : 10–15. дои : 10.1016/j.tca.2014.03.046.
7. Ван Дуин, Адри КТ; Зейри, Иегуда; Дубникова, Фаина; Кослофф, Ронни; Годдард, Уильям А. (2005). «Моделирование начальных химических событий в атомистическом масштабе при термическом инициировании триацетонтрипероксида». Журнал Американского химического общества . 127 (31): 11053–62. дои : 10.1021/ja052067y. ПМИД  16076213.