Химия и Химики № 4 2015. Всегда ли взрываются взрывчатые вещества?

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

Горение и взрыв тринитротолуола (ТНТ)

Горение тринитротолуола (ТНТ)

2,4,6-Тринитротолуол. Он же - тол, тротил, ТНТ, TNT. Желтое или бежевое твердое вещество, которое получило широкое распространение во взрывном и военном деле. Подобное пороху, нитроглицерину и динамиту тротил ассоциируется у людей с войной и взрывами. Более того, мощность взрыва привыкли оценивать в "тротиловом эквиваленте" - хотя это не совсем корректно, но мы не будет останавливаться на подробностях.

Взрыв 500 тонн тротила в 1965 году (операция Sailor Hat). Распространение взрывной волны было видно на поверхности воды и по фронту конденсации водяного пара в воздухе

2,4,6-Тринитротолуол был синтезирован еще в 1863 году немецким химиком Юлиусом Вильбрандом (Julius Bernhard Friedrich Adolph Wilbrand). Промышленное производство данного вещества впервые началось в Германии в 1891 г. (что не удивительно, поскольку Германия традиционно являлась лидером в области химии и химической промышленности). Вскоре в немецкой и американской армиях тротил пришел на смену опасной и токсичной пикриновой кислоте: тринитротолуол стали использовать для оснащения боеприпасов.

Тротил - не самое мощное взрывчатое вещество и не самое дешевое, но он выгодно отличается от многих других взрывчатых веществ удачным сочетанием свойств. Благодаря этому тринитротолуол получил широкое распространение для оснащения снарядов, мин и других боеприпасов. Еще одна причина широкого производства тротила - развитие нефтехимической промышленности. Как можно догадаться из названия и структурной формулы, тротил получают нитрованием толуола смесью концентрированной азотной и концентрированной серной кислот - аналогично многим другим нитросоединениям.

2,4,6-Тринитротолуол имеет высокую мощность и скорость детонации (6700-7000 м/с), вместе с тем он малочувствителен к ударам и трению, стабилен при хранении и не склонен к взаимодействию с окружающими веществами с образованием взрывоопасных продуктов (чем выгодно отличается от той же пикриновой кислоты). Тротил плавится при 81°C, причем при температуре плавления он сохраняет химическую стабильность (в отличие, например, от гексогена). Другими словами, тротил можно расплавить при нагревании в достаточно горячей воде.

При действии огня тротил, как правило, загорается и мирно сгорает (для сравнения, нитроглицерин или динамит от огня часто взрывается). Температура воспламенения тротила - 290°C, т.е. компактный 2,4,6-тринитротолуол не назовешь "легковоспламеняющимся веществом".

Благодаря ценному сочетанию свойств тротил долгое время применяется для оснащения боеприпасов в литом, гранулированном и прессованном виде. Тротил используют, как самостоятельно, так и в виде сплавов и смесей с другими взрывчатыми веществами. Например, боеприпасы оснащают сплавами тротила и гексогена. В прошлом использовался сплав тротила и пикриновой кислоты. В горном деле применяют взрывчатые вещества на основе аммиачной селитры, которые содержат тротил: аммонал, аммонит и др.

В последнее время тротил заменяют другими взрывчатыми веществами: более безопасными и дешевыми. Одна из причин состоит в том, что в прошлом было произведено слишком много тротила: человечество никогда не жалело средств для убийства ближнего (другими словами, - для военного дела). Из-за избытка тротила многие заводы по его производству остановились. Со временем "старые запасы" подошли к концу и оказалось, что выгоднее производить другие взрывчатые вещества, например, гексоген, чем возрождать производство тротила.

Теперь от теории - к практике. Продемонстрируем, что тротил при поджигании горит. Тротиловые шашки приходилось неоднократно держать в руках. Взрывать, увы, доводилось не часто. В т.н. "учебке" нас почти ничему не учили, только гоняли туда-сюда с автоматами без патронов; теперь - на фронте - автоматы с боевыми патронами, но существенной разницы не вижу: ходишь с ними на пост - с поста. Так вот: тротил у нас в виде шашек по 200 и 400 г в обертке из бумаги, пропитанной парафином. Внешне тротиловые шашки напоминают бруски хозяйственного мыла. Есть еще цилиндрические шашки весом 75 г (т.н. "буровые шашки").

С радостью сжег бы на камеру "с килограммчик" тротиловых шашек или содержимое противотанковой мины (7 кг тротила), но этого делать нельзя (в смысле - запрещено, сама же процедура безопасна)... Пришлось удовлетвориться масштабами поскромнее. От одной из шашек откололся кусочек тротила величиной с крупную фасоль - его и взял для демонстрации.

Положил тротил на доску и направил на него пламя зажигалки. Бежевый тротил от контакта с пламенем стал превращаться в желтую жидкость, потом загорелся и сгорел желтым сильно коптящим пламенем. Горение было не слишком активным, в отличие, например, от бездымного пороха. После сгорания кусочка тротила осталось немного угля.

Качество видео, увы, плохое, т.к. держать одной рукой фотоаппарат, другой - зажигалку было неудобно. Ничего не поделаешь: полевые условия.

Смотреть Видео (38 Мб, .avi )