stringtranslate.com

Этиленгликоль динитрат

Этиленгликольдинитрат , сокращенно EGDN и NGC , также известный как нитрогликоль , представляет собой бесцветную, маслянистую, взрывоопасную жидкость, получаемую путем нитрации этиленгликоля . Он похож на нитроглицерин как по производству, так и по свойствам, хотя он более летуч и менее вязкий . В отличие от нитроглицерина, это химическое вещество имеет идеальный кислородный баланс , что означает, что его идеальное экзотермическое разложение полностью преобразует его в низкоэнергетический диоксид углерода , воду и азот, без избытка непрореагировавших веществ, без необходимости реагировать с чем-либо еще.

История и производство

Чистый ЭГДН был впервые получен бельгийским химиком Луи Анри (1834–1913) в 1870 году путем добавления небольшого количества этиленгликоля в смесь азотной и серной кислот , охлажденную до 0 °C. [3] Годом ранее Август Кекуле получил ЭГДН путем нитрования этилена , но на самом деле он был загрязнен бета-нитроэтилнитратом. [4] [5] [6]

Другими исследователями, готовившими NGC перед публикацией работы Ринкенбаха в 1926 году, были: Чемпион (1871), Нефф (1899) и Виланд и Сакеллариос (1920), Дотриш, Хаф и Эме.

Американский химик Уильям Генри Ринкенбах (1894–1965) приготовил ЭГДН путем нитрования очищенного гликоля, полученного путем фракционирования коммерческого продукта под давлением 40 мм рт. ст. и при температуре 120°. Для этого 20 г средней фракции очищенного гликоля постепенно добавляли к смеси 70 г азотной кислоты и 130 г серной кислоты, поддерживая температуру 23°. Полученные 49 г сырого продукта промывали 300 мл воды, чтобы получить 39,6 г очищенного продукта. Низкий выход, полученный таким образом, можно было улучшить, поддерживая более низкую температуру и используя другую нитрующую кислотную смесь. [5]

1)  Прямое нитрование гликоля проводится точно таким же образом, с тем же аппаратом и с теми же смешанными кислотами, что и нитрование глицерина. В опыте нитрование безводного гликоля (100 г) с 625 г смешанной кислоты HNO
340% и Н
2ТАК
460% при 10-12°, выход составил 222 г и снизился до 218 г при повышении температуры до 29-30°. Когда 500 г смешанной кислоты HNO
350% и Н
2ТАК
450% использовали при 10-12°, выход увеличился до 229 г. При коммерческом нитровании выходы, полученные из 100 кг безводного гликоля и 625 кг смешанной кислоты, содержащей HNO
341%, Н
2ТАК
458% и вода 1% составили 222,2 кг NGc при температуре нитрации 10-12° и только 218,3 кг при 29-30°. Это означает 90,6% теории по сравнению с 93,6% с NG.

C2H4 ( OH ) 2 + 2HNO3 → C2H4 ( ONO2 ) 2 + 2H2O​​​​

или через реакцию окиси этилена и пятиокиси диазота :

C 2 H 4 O + N 2 O 5 → C 2 H 4 (ONO 2 ) 2

2)  Прямое производство NGc из газообразного этилена .

3)  Получение NGc из окиси этилена .

4)  Получение НГЦ методом Мессинга из этилена через хлоргидрин и окись этилена.

5)  Приготовление NGc методом Дюпона .

Характеристики

Физические свойства

Этиленгликольдинитрат в чистом виде представляет собой бесцветную летучую жидкость, но в загрязненном состоянии имеет желтоватый оттенок.

Молярный вес 152,07, N 18,42%, OB к CO 2 0%, OB к CO +21%; бесцветная летучая жидкость в чистом виде; желтоватая жидкость в неочищенном виде; удельная плотность 1,488 при 20/4° или 1,480 при 25°; n_D 1,4452 при 25° или 1,4472 при 20°; точка замерзания -22,75° (против +13,1° для NG); точка замерзания, указанная в [7], составляет -22,3°; точка кипения 199° при 760 мм рт. ст. (с разложением).

Бризантность при сжатии свинцового блока (испытание на дробилке Гесса) составляет 30,0 мм по сравнению с 18,5 мм для NG и 16 мм для TNT (вводит в заблуждение, необходимо указывать точную плотность и массу взрывчатого вещества (25 или 50 г). Бризантность при испытании песком, определенная в смесях с 40% кизельгура , дала для смесей NGc несколько более высокие результаты, чем для смесей, содержащих NG.

Химические свойства

При быстром нагревании этиленгликольдинитрата до 215 °C он взрывается; этому предшествует частичное разложение, подобное разложению нитроглицерина. У ЭГДН бризантность немного выше, чем у нитроглицерина.

Этиленгликольдинитрат бурно реагирует с гидроксидом калия , образуя этиленгликоль и нитрат калия :

C2H2 ( ONO2 ) 2 + 2КОН → C2H2 ( ОН ) 2 + 2KNO3​

Другой

EGDN использовался в производстве взрывчатых веществ для понижения точки замерзания нитроглицерина, чтобы производить динамит для использования в более холодную погоду. Из-за своей летучести он использовался в качестве метки обнаружения в некоторых пластических взрывчатых веществах , например, Semtex , для более надежного обнаружения взрывчатых веществ , до 1995 года, когда он был заменен диметилдинитробутаном . Он значительно более стабилен, чем тринитрат глицерина , из-за отсутствия вторичных гидроксильных групп в исходном полиоле .

Как и другие органические нитраты, этиленгликольдинитрат является сосудорасширяющим средством .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdef Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. "#0273". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. ^ Мейер, М.; Келер, Дж.; Хомбург, А. (2007). Взрывчатые вещества (6-е изд.). ВИЛИ-ВЧ. п. 227. ИСБН 978-3-527-31656-4.
  3. ^ Л. Генри (1870) «Untersuchungen über die Aetherderivate der mehratomigen Alkohole und Säuren (Vierter Theil.)» (Исследования эфирных производных многоосновных спиртов и полипротонных кислот (четвертая часть)), Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft , 3  : 529– 533.
  4. ^ Виланд, Х.; Сакеллариос, Э. (1920). «Die Nitrierung des Äthylens» [Нитрование этилена]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 53 (2): 201–210. дои : 10.1002/cber.19200530211.
  5. ^ ab Rinkenbach, WH (1926). «Свойства гликольдинитрата». Промышленная и инженерная химия . 18 (11): 1195–1197. doi :10.1021/ie50203a027.
  6. ^ А. Кекуле (1869) «Ueber eine Verbindung des Amethylens mit Salpetersäure» (О соединении этилена с азотной кислотой), Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft , 2  : 329–330.
  7. ^ Curme, GO; Johnston, F., ред. (1952). Гликоли . Монография Американского химического общества. Т. 114. Reinhold. стр. 65–7, 130–134, 312. OCLC  558186858.

Внешние ссылки