Оглавление Видео опыты по химии На главную страницу

Химия и Химики № 5 2012

Журнал Химиков-Энтузиастов





Гремучая ртуть (фульминат ртути) ч.1


В.Н. Витер


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


Фульминаты (соли гремучей кислоты). Вступление
Фульминаты - соли фульминовой кислоты, известной также как гремучая кислота:

Фульминовая (гремучая) кислота
Фульминовая (гремучая) кислота


Свою известность и популярность фульминаты приобрели благодаря способности взрываться при трении, ударе или действии огня. В прошлом гремучая ртуть широко использовалась в детонаторах. Про фульминат ртути (гремучую ртуть) знают многие - не только химики и военные. Фульминат серебра, и особенно - фульминат меди известны меньше, но они также обладают взрывчатыми свойствами.

Данные соединения и их взрывчатые свойства были известны еще в 19 столетии. Приведем отрывок из книги Багал Л.И. Химия и технология инициирующих взрывчатых веществ (1975) ссылка.

Гремучая ртуть, по-видимому, была получена еще в XVII столетии, как это видно из сообщения Кункеля в 1690 г. Несмотря на это сообщение, с полным основанием можно утверждать, что честь открытия гремучей ртути принадлежит английскому химику Говарду. В 1800 г. Говард впервые получил и тщательно исследовал гремучую ртуть. Он пришел к этому открытию благодаря тому, что водород в то время считали базой соляной кислоты. Он взял спирт (вещество, богатое водородом) и азотную кислоту (богатую кислородом), растворил красную окись ртути в азотной кислоте, а затем влил раствор в спирт. Через несколько минут почувствовался характерный запах и появился густой белый дым. Из раствора выпал кристаллический осадок. Говард решил, что в процессе взаимодействия спирта и азотной кислоты образовалась соляная кислота, которая прореагировала с окисью ртути с образованием хлорной ртути. Он отфильтровал осадок, промыл, высушил его, а затем на сухой продукт подействовал крепкой серной кислотой - произошел взрыв. Опыт был Говардом повторен, получился тот же результат.

Говард подверг полученную гремучую ртуть тщательному исследованию, при этом он затронул ряд важных вопросов, касающихся получения и свойств этого нового соединения. Говард доказал, что вместо окиси ртути можно брать металлическую ртуть. Он установил оптимальные соотношения между ртутью, азотной кислотой и спиртом, которые необходимо соблюдать при приготовлении гремучей ртути. В своей работе он подчеркнул, что при получении гремучей ртути нужно вливать в спирт раствор ртути в азотной кислоте, а не наоборот.

Говард подробно изучил свойства открытого им вещества. Прежде всего он нашел, что гремучая ртуть взрывается при ударе ее молотком на наковальне или от трения и электрической искры. Затем он определил температуру вспышки гремучей ртути, которая оказалась равной 368° по Фаренгейту (187°С).

В результате опытов, поставленных в Вульвическом арсенале (Англия), Говард пришел к заключению, что гремучая ртуть, благодаря мгновенному местному действию, не может применяться для стрельбы из огнестрельного оружия, но ее можно использовать для подрыва пришедших в негодность артиллерийских орудий и снарядов.

Говард изучал действие на гремучую ртуть серной, азотной и соляной кислот. Очень крепкая серная кислота вызывает взрыв гремучей ртути почти в момент соприкосновения. Говард объясняет это большим количеством тепла, выделяющегося при разложении гремучей ртути. При менее крепкой серной кислоте взрыва не происходит, выделяется лишь много газообразных продуктов, которые можно собрать, если кислота значительно разбавлена водой.

Среди продуктов разложения гремучей ртути соляной кислотой Говард нашел щавелевую кислоту. В результате своих исследований он сделал заключение, что гремучая ртуть состоит из 21,28% щавелевой кислоты, 64,72% ртути и 14% эфирного азотистого газа (этилнитрита).

Говард делал попытки получить аналогичным путем, как для ртути, взрывчатые соединения для золота, платины, сурьмы, олова, меди, железа, свинца, цинка, никеля, висмута, мышьяка и марганца. Все эти попытки окончились неудачей. Только серебро дало аналогичное соединение - гремучее серебро.

Гремучая ртуть довольно быстро нашла применение для приготовления ударных составов для охотничьих ружей в виде лакированных зерен, всевозможных затравок в бумажной, восковой или медной оболочке.

В начале 20-х гг. XIX столетия французскому военному министерству было предложено ружье, в котором воспламенение пороха производилось ударным составом, содержащим гремучую ртуть. Была образована комиссия для исследования ударных составов вообще и гремучертутных в особенности. В состав комиссии входил Гей-Люссак. Комиссия должна была высказаться, между прочим, относительно опасности, которую представляет изготовление, перевозка и применение гремучертутных капсюлей. Отчет комиссии, рекомендовавшей применение гремучей ртути, был представлен в 1825 г.

Вскоре после открытия академиком Российской Академии наук Б. В. Петровым явления электрической дуги видный русский военный инженер-подполковник И. И. Фитцум в 1807 г. предложил применить электричество для воспламенения на расстоянии брандеров и подводных мин (подводных фугасов). В 1812 г. С. П. Власов и П. Л. Шиллинг приступили к опытам по осуществлению электрического воспламенения пороховых зарядов. Эти опыты протекали весьма успешно и с 1834 г. электрический метод воспламенения получил признание в инженерном корпусе, а вскоре был принят на вооружение русской армии. В дальнейшем улучшении качества электрозапалов принимал участие выдающийся электротехник академик Б. С. Якоби. Новый запал стал эффективным после того, как Якоби поместил в центре платиновой проволочки электрозапала зерна легко воспламеняющегося порошка - гремучей ртути или гремучего серебра. М. М. Боресков и Д. Малков отмечают, что до 1851 г. применялись запалы с платиновой проволокой и гремучим серебром.

В Руководстве для действия гальваническими приборами и принадлежностями, изданном в 1859 г., указано, что для большей верности для воспламенения насаживают на середину платиновой проволочки небольшой шарик гремучего или ударного пороха. В то время русский ударный порох состоял из смеси гремучей ртути и селитры в пропорции 3 : 1.

В 1854 г. русский изобретатель А. П. Давыдов сконструировал и изготовил ударно-механическую мину, употребив в качестве запалов лепешки или готовые капсюли с гремучей ртутью. Первые же опыты показали, что взрыв подобной мины происходит с такой скоростью и такой силой, что разрушительное действие заряда превосходит взрыв пороха, заключенного в любую прочную оболочку, но воспламеняемого обычным запалом.

Но как сама мина, так и предложенный в 1854 г. новый способ воспламенения были не одобрены руководителями инженерного ведомства, морским ученым комитетом и комитетом по подводным минам. <...>

С 60-70-х гг. прошлого столетия применение гремучей ртути значительно расширилось и до 1912-1915 гг. она была единственным инициирующим веществом, которое получило широкое практическое применение.

В последнее время гремучая ртуть постепенно в отдельных средствах инициирования вытесняется другими веществами, более стойкими и удобными в производстве и обращении.

Таким образом, фульминаты ртути Hg(ONC)2 и серебра AgONC получают, выливая азотнокислый раствор соответствующего металла в спирт (и при необходимости подогревая реакционную смесь) [1]. Фульминаты других металлов обычно получают исходя из фульминатов ртути и серебра. Например, распространенным методом является действие амальгамы соответствующего металла на фульминат ртути в среде воды или спирта. Так получают фульминаты щелочных и щелочноземельных металлов, цинка, кадмия, таллия, одновалентной меди. Существуют также двойные фульминаты (которые содержат катионы двух разных металлов.)

Любопытно, что фульминаты натрия и калия взрываются с еще более громким звуком, чем фульминат ртути. Другие фульминаты также обладают взрывчатыми свойствами, оправдывая второе название фульминовой кислоты - гремучая кислота.

Читателям, желающим более глубоко изучить свойства фульминатов, способы их получения и очистки рекомендуем книги:

Багал Л.И. Химия и технология инициирующих взрывчатых веществ (1975) ссылка

Штетбахер А. Пороха и взрывчатые вещества (1936) ссылка

Бубнов П.Ф. Инициирующие взрывчатые вещества и средства инициирования (1940) ссылка

Солонина А.А. Лабораторное приготовление взрывчатых веществ. Пособие для практических занятий в лаборатории (1925) ссылка

_____________________________________________________
1 Аналогичным способом получают также двойной фульминат натрия-золота NaAu(ONC)2



Взрыв



<Реакция ртути и азотной кислоты ч.2> <Получение гремучей ртути (фульмината ртути) ч.3> <Взрыв фульмината ртути (гремучей ртути) ч.4> <Осторожно: детонатор!>

<Эксперименты с пропан-бутановой смесью 1> <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 2> <Эксперименты с фосфором ч.1> <Эксперименты с фосфором ч.2> <Эксперименты с водородом 1> <Эксперименты с водородом 2> <Эксперименты с водородом 3> <Литература. В чем опасность хлористого азота? ч.1> <Получение хлористого азота ч.2> <Перекись ацетона (№3 2011)> <Черный порох (№4 2011)> <Кумулятивный эффект (№5 2011)> <Нитроглицерин (№6 2011)> <Огонь от капли воды (№1 2012)> <Огонь на ладони (№1 2012)>
<Фульминаты (соли гремучей кислоты)> [Отправить сообщение об ошибке]