ფეთქებადი ნივთიერება

მასალა ვიკიპედიიდან — თავისუფალი ენციკლოპედია
Jump to navigation Jump to search
სხვადასხვა ტიპის აფეთქება

ფეთქებადი ნივთიერება — ნივთიერება, რომელსაც გააჩნია პოტენციური ენერგეტიკული რესურსი, რომელიც გამოთავისუფლდება აფეთქების შედეგად სინათლის, წნევის, სითბოს ან ხმის სახით. ასაფეთქებელი მასალის დამზადება შესაძლებელია ერთი ნივთიერებით, ორი ან ორზე მეტი სხვადასხვა ნივთიერებების შერევით.

პოტენციური ენერგიის მქონე ფეთქებადი მასალების სახეები:

ისტორია[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ფეთქებადი ნივთიერებების ისტორია მოდის დენთის [1][2] დამზადებიდან. მეცხრე საუკუნეში ტანის დინასტიის დროს ჩინელმა ალქიმიკოსებმა აღმოაჩინეს დენთის დამზადების ხერხი[3]. დენთი შეიცავდა ნახშირს, გვარჯილას და გოგირდს. პირველად ჩინელებმა დენთი ბრძოლაში გამოიყენეს 1161-წელს[4][5][6].

პირველი ასაფეთქებელი რომელიც ბევრად ძლიერი იყო დენთზე აღმოჩენილი იქნა 1847-წელს ეს ნივთიერება იყო ნიტროგლიცერინი, ნიტროგლიცერინი მკვეთრად არასტაბილური სითხე იყო ამიტომაც მისი ჩანაცვლება მოხდა ნიტროცელულოზით რომელსაც უკვამლო დენთს უწოდებენ. შემდგომში ალფრედ ნობელმა შეიმუშავა დინამიტის დამზადების ხერხი, რამაც აფეთქება მართვადი გახადა.

მეორე მსოფლიო ომის დროს გამოიყენებოდა ისეთი ნივთიერებები, როგორიცაა ამონიუმის პიკრატი, ტრინიტროტოლუოლი, პენტაერიტრიტოლის ტეტრანიტრატი, ბარატოლი (ბარიუმის ნიტრატი და TNT), ამატოლი (ამონიუმის ნიტრატი და TNT), მინოლი (40% TNT, 40% ამონიუმის ნიტრატი, 20% ალუმინის ფხვნილი), ოქტოლი (75% ციკლოტეტრამეთილენ-ტეტრანიტრამინი, 25% TNT) და სხვა.

დღეისათვის ეს ნივთიერებები შეცვალა სხვა ასაფეთქებლებმა როგორიცაა C-4 და PETN (პენტაერიტრიტოლის ტეტრანიტრატი), ისინი წყლის მიმართ მდგრადები არიან[7].

მიღება[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

აცეტონის პეროქსიდები (დიმერი და ტრიმერი )

სუფთა ნივთიერებები-შეიცავენ მხოლოდ ერთ ნივთიერებას ყოველგვარი მინარევის გარეშე.

  • ნიტროგლიცერინი — მკვეთრად არასტაბილური თხევადი ნივთიერება.
  • აცეტონის პეროქსიდი — მკვეთრად არასტაბილური ორგანული პეროქსიდი.
  • ტრინიტროტოლუოლი — ყვითელი კრისტალი შესაძლებელია მისი გადადნობა ისე რომ არ აფეთქდეს.
  • ცელულოზას ნიტრატი — ნიტრირებული პოლიმერი შეიძლება იყო ან არ იყო ძლიერ ფეთქებადი ეს დამოკიდებულია ნიტრატის შემცველობასა და გარემოზე.

ნარევი[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

იმისათვის, რომ მიღებული იქნას ფეთქებადი ნარევი საჭიროა ეს ნარევი შეიცავდეს მჟანგავს და საწვავს წინააღდეგ შემთხვევაში აფეთქება არ მოხდება.მაგ;საწვავია ის რაც იწვის მჟანგავი კი თხევადი ან აირადი ჟანგბადი.

  • დენთი — 75% კალიუმის ნიტრატი, 15% ნახშირი და 10% გოგირდი.
  • ნათელი ფხვნილი — შეიცავს მეტალებს, როგორიცაა ალუმინი და მაგნიუმი და ძლიერ მჟანგავ ნივთიერებებს — კალიუმის ქლორატს ან პერქლორატს.
  • ამონალი — მის შემადგენლობაშია 65% ამონიუმის ნიტრატი, 17% ალუმინის ფხვნილი, 15% ტრინიტროტოლუოლი (TNT) და 3% ნახშირი[8].
  • ამსტრონგის ნარევი — შედგება კალიუმის ქლორატისა და წითელი ფოსფორისაგან
  • თხევადი ჟანგბადის და ორგანული ნივთიერებების ნარევები.
  • ორგანული ნივთიერებების და დიაზოტის ტეტროქსიდის ნარევები.

ფეთქებადი ნივთიერებების სია[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

აცეტილიდები

სპილენძ(I)-ის აცეტილიდი
  • ვერცხლის აცეტილიდის მიღება
2 AgNO3 (თხ) + C2H2 (აირ) → Ag2C2 (მყ) + 2 HNO3 (თხ)
  • სპილენძ(I)-ის აცეტილიდის მიღება.[9]
C2H2 + 2 CuCl → Cu2C2 + 2 HCl

ფულმინატები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ვერცხლის ფულმინატი
4 Hg(CNO)2 → 2 CO2 + N2 + HgO + 3 Hg(OCN)CN
Hg(CNO)2 → 2 CO + N2 + Hg
Hg(CNO)2 → :Hg(OCN)2 (ციანატი ან იზოციანატი)
2 Hg(CNO)2 → 2 CO2 + N2 + Hg + Hg(CN)2 (ვერცხლისწყალ(II)-ის ციანიდი)
  • პლატინის ფულმინატი - პირველი ფეთქებადი ფულმინატის მარილი რომელიც აღმოაჩინეს.აღმოაჩინა ედმუნდ დევიმ[11][12][13].
  • ვერცხლის ფულმინატის მიღება.

რეაქცია უნდა მიმდინარეობდეს სიფრთხილით რათა თავიდან იქნას აცილებული აფეთქება[14].

4 Ag2CO3 + 4 NH3 → 4 AgCNO + 6 H2O + 4 Ag + O2

ნიტრო[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ნიტროგუანიდინი

აზოტშემცველი ფეთქებადი ნივთიერებები იყოფა ჯგუფებად; მონონიტრო ნივთიერებებია:

  • ნიტროგუანიდინი (NH2)2CNNO2)
  • ნიტროეთანი C(2H5NO2)
  • ნიტრომეთანი CH3NO2
  • 1-ნიტროპროპანი ან 2-ნიტროპროპანი C3H7NO2
  • ნიტრო შარდოვანა (CH3N3O3)

დინიტრო ნივთიერებებია:

  • დიაზონიტროფენოლი (C6H2N4O5)
  • დინიტრობენზოლი (C6H4N2O4)
  • ჰექსანიტროდიფენილამინი (C12H5N7O12)
  • 2,4-დინიტროფენილჰიდრაზინი (C6H3(NO2)2NHNH2)
1,3,5-ტრინიტრო-1,3,5-ტრიაზინანი

ტრინიტრო ნივთიერებებია:

  • ტრინიტროტოლუოლი (C6H2(NO2)3CH3).
  • ტრინიტროფენოლი (O2N)3C6H2OH.
  • 1,3,5-ტრინიტრო-1,3,5-ტრიაზინანი[15](O2NNCH2)3.
  • ტყვიის სტრიპნატი C6HN3O8Pb
  • ტყვიის პიკრატი Pb(C6H2(NO2)3O)2.

ტეტრანიტრო: ტეტრილი მეორენაირად 2,4,6-ტრინიტროფენილმეთილნიტრამინი (C7H5N5O8). უკეთ ფეთქდება ამონიუმის პიკრატის თანაობისას[16]. ოქტანიტრო:

  • ოქტანიტროკუბანი C8(NO2)8 ისეთივე ფეთქებადი ეფექტი აქვს როგორც TNT-ის[17].

ნიტრატები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

მეთილამონიუმის ნიტრატი

მონონიტრატებია:

  • ამონიუმის ნიტრატი NH4NO3
  • ბარიუმის ნიტრატი BaNO32.
  • მეთილამონიუმის ნიტრატი H6N2O3.
  • ნატრიუმის ნიტრატი (ჩილეს გვარჯილა[18] ) NaNO3
  • შარდოვანას ნიტრატი CH5N3O4.

დინიტრატებია:

ტრიეთილენის გლიკოლ დინიტრატი
  • დიეთილენის გლიკოლ დინიტრატი C4H8N2O7 გამოიყენებოდა მეორე მსოფლიო ომის დროს[19].
  • ტრიეთილენ გლიკოლ დინიტრატი C6H12N2O8 არის ყვითელი ზეთისებრი სითხე[20].

ტრინიტრატებია:

ტეტრანიტატებია:

  • ერიტრიტოლის ტეტრანიტრატი C4H6N4O12[21]
  • პენტაერიტრიტოლის ტეტრანიტრატი C5H8N4O12 არის თეთრი მყარი კრისტალური ნივთიერება[22].
    ტეტრანიტრატოქსინახშირბადი.შავი-ნახშირბადი; წითელი-ჟანგბადი; ლურჯი-აზოტი
  • ტეტრანიტრატოქსინახშირბადი

პენტანიტრატია:

  • ქსილიტოლის პენტანიტრატი C5H7N5O15.

ჰექსანიტრატებია:

  • ცელულოზას ჰექსანიტრატი
  • მანიტოლის ჰექსანიტრატი C6H8N6O18.გამოიყენება ნარევის სახით უმატებენ PETN და RDX-ს[23].

ამინები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

მონოაზოტის შემცველებია:

  • აზოტის ტრიბრომიდი NBr3.- ნივთიერება რომელიც ფეთქდება -100 °C[24].
  • აზოტის ტრიქლორიდი NCl3.
  • აზოტის ტრიოდიდი NI3.არის ორგანული გამხსნელი[25].
  • ვერცხლის ნიტრიდი[26] Ag3N-ერთი აზოტის მოლეკულას უკავშირდება მეტალი ვერცლის 3 ატომი.არის შავი და ძლიერ ეთქებადი როგორც უმრავლესი ნიტრიდები.
  • დიამინი არის მაგალითად დიგოგირდის დიაზოტი S2N2
    15 გრამი აზოტის ტრიოდიდის აფეთქება

აზიდები მეტად ფეთქებად ნივთიერებებს წარმოადგენენ აზიდი აუცილებლად შეიცავს ერთმანეთის მიყოლებით ჩამწკრივებულ 3 აზოტის იონს მაგალითად:

  • ციანოგენის აზიდი — სითხე ჩვეულებრივ ოთახის ტემპერატურაზე და იხსნება ბევრ ორგანულ გამხსნელებში[27][28][29].
  • ქლორის აზიდი (ClN3) მეტად არასტაბილური შესაძლებელია აფეთქება მოხდეს ნებისმიერ ტემპერატურაზე[30].
  • ეთილის აზიდი ფეთქდება თუ გაცხელება მოხდა ოთახის თემპერატურამდე[31][32].
  • ფტორის აზიდი FN3[33].

ტეტრამინია:

  • ტეტრაზინი N4H4. მას გააჩნია 11 იზომერი[34], ყველაზე სტაბლური იზომერია 2-ტეტრაზინი.
პენტაზენიუმი

პენტამინია:

ოქტამინია მაგალითად, ოქტააზაკუბანი, რომელიც შედგება რვა აზოტის მოლეკულისაგან და ქმნიან ფიგურა კუბის ფორმას მისი ფორმულა არის N8. გამოიყენება სარაკეტო საწვავში[35].

ოქსიდები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ოქსიდებიდან ფეთქებადია ქსენონის ჟანგბად ნაერთები:

სქოლიო[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

  1. Sastri, M.N. (2004). Weapons of Mass Destruction. APH Publishing Corporation, გვ. 1. ISBN 978-81-7648-742-9. 
  2. Singh, Kirpal (2010). Chemistry in Daily Life. Prentice-Hall, გვ. 68. ISBN 978-81-203-4617-8. 
  3. Sigurðsson, Albert. (January 17, 2017) China's explosive history of gunpowder and fireworks. დაარქივებულია ორიგინალიდან - 1 December 2017.
  4. Pomeranz, Ken; Wong, Bin. China and Europe, 1500–2000 and Beyond: What is Modern?. Columbia University Press. დაარქივებულია ორიგინალიდან - 13 December 2016.
  5. Kerr, Gordon (2013). A Short History of China. No Exit Press. ISBN 978-1-84243-968-5. 
  6. Takacs, Sarolta Anna; Cline, Eric H. (2008). The Ancient World. Routledge, გვ. 544. 
  7. Ankony, Robert C., Lurps: A Ranger's Diary of Tet, Khe Sanh, A Shau, and Quang Tri, revised ed., Rowman & Littlefield Publishing Group, Lanham, MD (2009), p.73.
  8. Brown, G. I. (1998). The Big Bang: A History of Explosives. Sutton Publishing, გვ. 163. ISBN 0-7509-1878-0. 
  9. Cataldo, Franco; Casari, Carlo S. (2007). "Synthesis, Structure and Thermal Properties of Copper and Silver Polyynides and Acetylides". Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials 17 (4): 641–651. . ISSN 1574-1443.
  10. Reichert, D.; Ewald, D.; Henschler, D. (1975), "Generation and inhalation toxicity of dichloroacetylene", Food and Cosmetics Toxicology 13 (5): 511–5, , PMID 1201833
  11. A system of chemistry. Books.google.com. წაკითხვის თარიღი: 15 December 2014.
  12. Lectures on Explosives. Books.google.com. წაკითხვის თარიღი: 15 December 2014.
  13. A system of chemistry. წაკითხვის თარიღი: 15 December 2014.
  14. Collins, P. H.; Holloway, K. J. (1978). "A Reappraisal of silver fulminate as a detonant". Propellants, Explosives and Pyrotechnics 3 (6): 159–162. .
  15. Field, Simon Quellen (July 1, 2017) Boom!: The Chemistry and History of Explosives. Chicago Review Press, გვ. 89–94. ISBN 978-1613738054. 
  16. http://www.globalsecurity.org/military/systems/munitions/explosives-booster.htm
  17. Octanitrocubane: Easier said than done. University of Chicago News Office (March 20, 2001).
  18. Stephen R. Bown, A Most Damnable Invention: Dynamite, Nitrates, and the Making of the Modern World, Macmillan, 2005, ISBN 0-312-32913-X, p. 157.
  19. http://www.navweaps.com/index_tech/tech-100.htm
  20. Triethylene glycol dinitrate at ChemYQ
  21. Erythritol tetranitrate was first synthesized by British chemist John Stenhouse (1809-1880) in 1849. He extracted the simple sugar erythritol (which he called "erythroglucin") from lichen and then studied its chemistry. See: John Stenhouse (1 January 1849) "Examination of the proximate principles of some of the lichens. Part II," Philosophical Transactions of the Royal Society (London), vol. 139, pages 393-401. Reprinted in German as: John von Stenhouse (1849) "Über die näheren Bestandtheile einige Flechten," Justus Liebigs Annalen der Chemie und Pharmacie, vol. 70, no. 2, pages 218-228. Condensed version (in German): John Stenhouse (12 Sept. 1849) "Über die näheren Bestandtheile einige Flechten," Pharmaceutisches Centralblatt, vol. 20, no. 40, pages 625–628.
  22. Wildlife Toxicity Assessment for pentaerythritol tetranitrate. U.S. Army Center for Health Promotion and Preventive Medicine. November 2001. http://chppm-www.apgea.army.mil/erawg/tox/files/WTA%28PETN%29_FINAL.pdf.
  23. Künzel, Martin; Yan, Qi-Long; Šelešovský, Jakub; Zeman, Svatopluk; Matyáš, Robert (2014-01-01). "Thermal behavior and decomposition kinetics of ETN and its mixtures with PETN and RDX" (en). Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 115 (1): 289–299. . ISSN 1388-6150.
  24. N. N. Greenwood and A. Earnshaw, "Chemistry of the Elements", 2006 Butterworth-Heinemann
  25. 4. Analytical techniques. acornusers.org
  26. John L. Ennis and Edward S. Shanley (1991). "On Hazardous Silver Compounds". J. Chem. Educ. 68 (1): A6. Bibcode 1991JChEd..68....6E. .
  27. Marsh, F. D.; Hermes, M. E. (October 1964). "Cyanogen Azide". Journal of the American Chemical Society 86 (20): 4506–4507. .
  28. Goldsmith, Derek (2001) Cyanogen azide. DOI:10.1002/047084289X.rc268. ISBN 978-0471936237. 
  29. (14 May 2014) Houben-Weyl Methods of Organic Chemistry Vol. E 21e, 4th Edition Supplement: Stereoselective Synthesis: Bond Formation, C-N, C-O, C-P, C-S, C-Se, C-Si, C-Sn, C-Te. Thieme, გვ. 5414. ISBN 978-3-13-182284-0. 
  30. Frierson, W. J.; Kronrad, J.; Browne, A. W. (1943). "Chlorine Azide, ClN3. I.". Journal of the American Chemical Society 65 (9): 1696–1698. .
  31. Campbell, H. C.; Rice, O. K. (1935). "The Explosion of Ethyl Azide". Journal of the American Chemical Society 57 (6): 1044–1050. .
  32. Rice, O. K.; Campbell, H. C. (1939). "The Explosion of Ethyl Azide in the Presence of Diethyl Ether". The Journal of Chemical Physics 7 (8): 700–709. .
  33. Gipstein, Edward; John F. Haller (1966). "Absorption Spectrum of Fluorine Azide". Applied Spectroscopy 20 (6): 417–418. Bibcode 1966ApSpe..20..417G. . ISSN 0003-7028.
  34. Li, L.-C.; Shang, J.; Liu, J.-L.; Wang, X.; Wong, N.-B. (2007). "A G3B3 study of N4H4 isomers". Journal of Molecular Structure 807 (1–3): 207–10. .
  35. "Exploding the mysteries of nitrogen.". Chemistry and Industry. http://www.entrepreneur.com/tradejournals/article/60525404.html.
  36. . https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C13774851.
  37. Cotton, Simon (1 May 2011). "Xenon dioxide". Soundbite. Education in Chemistry (Royal Society of Chemistry) 48 (3): 69. https://eic.rsc.org/soundbite/xenon-dioxide/2021269.article. წაკითხვის თარიღი: 2012-05-18.
  38. G. Gundersen; K. Hedberg; J. L.Huston (1970). "Molecular Structure of Xenon Tetroxide, XeO4". J. Chem. Phys. 52 (2): 812–815. .