Химия и Химики № 4 2013. Пикриновая кислота (2,4,6-тринитрофенол)

Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

Пикриновая кислота: горение и взрыв

Несмотря на то, что пикриновая кислота - известное взрывчатое вещество, ее поведение при действии пламени может удивить многих.

На керамическую плитку я поместил небольшое количество пикриновой кислоты и попытался поджечь ее с помощью газовой горелки. Кислота плавилась, растекалась, разлагалась, однако так и не загорелась.

Во втором эксперименте немного пикриновой кислоты попытался поджечь спичкой. Пикриновая кислота возле спички горела, но горение было вялым. Очевидно, имел место капиллярный эффект: вспомните, что свеча горит благодаря тому, что жидкий парафин поднимается по капиллярам фитиля, но сам по себе парафин просто так не горит (для этого его нужно нагреть до высокой температуры).

Таким образом, при простом поджигании пикриновая кислота не горит или горит очень плохо [k1]: в этом ее преимущество перед такими взрывчатыми веществами, как черный порох или пироксилин.

Смотреть Видео - действие пламени (68 Мб, .avi )

Возможно, пикриновая кислота взрывается от удара? Я поместил щепотку пикриновой кислоты на наковальню и ударил по ней молотком: эффект нулевой.

Еще одну щепотку пикриновой кислоты поместил между двумя бумажками, уплотнил молотком и ударил. Бумага разлетелась на клочки, но, ни взрыва, ни вспышки не произошло.

Зато ГМТД в аналогичных условиях взрывался легко - даже от несильного удара. Более того, для того, чтобы ГМТД взорвался, бить по нему не обязательно: достаточно потереть молотком о наковальню.

Таким образом, пикриновая кислота не взрывается от простого удара [1].

________________________________________________
¹ Не понимайте это утверждение слишком буквально: от удара взрываются многие взрывчатые вещества и пикриновая кислота - не исключение. Однако, если пикриновая кислота чистая (т.е. без примесей взрывчатых пикратов), она способна взрываться только от сильного удара. Кстати, аналогично ведет себя и тринитротолуол - с той разницей, что он еще менее чувствителен к удару, чем пикриновая кислота.

Смотреть Видео - действие удара (155 Мб, .avi )

Чтобы пикриновая кислота проявила свои взрывчатые свойства, необходимо инициирующее взрывчатое вещество. В качестве инициирующих взрывчатых веществ используют вещества, которые достаточно чувствительны к определенным воздействиям: огню, удару, электрической искре. Такие вещества, будучи взяты в минимальных количествах, должны вызвать детонацию основного или промежуточного заряда.

Выбор пал на ГМТД. Данное вещество обладает хорошей инициирующей способностью, но обратите внимание: в промышленных и военных устройствах оно практически не используется. ГМТД (как и другие органические перекиси) имеет высокую чувствительность к трению и не достаточно стабильны при хранении.

Итак, в шприц на 10 мл поместил 2.4 г ГМТД (вещество заняло объем примерно 3.5-3.7 мл - как не пытался уплотнить - без толку), остальной объем заполнил пикриновой кислотой: вместилось 10.5 г (объем пикриновой кислотой около 6.5 мл). На всякий случай между перекисью и пикриновой кислотой поместил кружок из бумаги (вырезанный из ученической тетради).

Замедлителем была бумага, пропитанная калиевой селитрой. В трубку-переходник поместил пороховую мякоть, но не трамбовал (поленился): пламя должно было проскочить сразу. К концу замедлителя примотал две спички (обычные), пропитанные парафином. Сам шприц примотал к сухому дереву.

Спички дали замедление около 20 секунд (хотя это очень ненадежно, т.к. порыв ветра мог их погасить), фитиль дал замедление 15 секунд, пороховая трубка - не более 1 секунды.

Далее последовал взрыв. Звук был громким (особенно учитывая небольшую массу заряда), в дереве образовалась солидная выбоина (этого я не ожидал). На видео видно вспышку.

Снимал двумя камерами (со штатива и с рук) - впервые оба видео получились (вероятно, потому, что я не был уставшим и не считал этот опыт особо ответственным). Основная камера была в 4 метрах, я с дополнительной камерой - метрах в 5.

Смотреть Видео (152 Мб, .avi )

Комментарии

^К1 При осторожном нагревании [пикриновая кислота] перегоняется без разложения и трудно взрывается даже по достижении температуры красного каления. Взрыв получается только при весьма быстром нагревании (Бертело), напр. — если в докрасна накаленную стеклянную трубку бросить ее кристаллик.
Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона