Химия и Химики № 5 2015. Плавление и взрыв тринитротолуола (ТНТ). The melting and explosion of trinitrotoluene (TNT)

В отличие от многих других взрывчатых веществ, 2,4,6-тринитротолуол (тол, тротил, ТНТ) способен плавиться без разложения. Температура плавления тротила - 81°C, что позволяет расплавить его даже в горячей воде. В процессе плавления тринитротолуол сохраняет химическую стабильность, в частности - свои взрывчатые свойства. Это позволяет наполнять боеприпасы тротилом методом литья.

Строго говоря, данный факт не является уникальным среди взрывчатых веществ, но многие другие взрывчатые вещества, используемые в военном деле и промышленности, таким свойством не обладают. Например, в отличие от тротила, гексоген при плавлении разлагается, а нитроцеллюлоза при нагревании вообще не плавится. Перекись ацетона плавится и при плавлении не разлагается, но после застывания расплав образует крупные кристаллы с множеством остаточных механических напряжений. Поэтому плавленая перекись ацетона часто взрывается без видимых причин. Последствия таких неожиданных взрывов могут быть самыми трагическими. Литой тротил, наоборот, не только стабилен, но и менее чувствителен к детонации, чем прессованный тротил. Именно поэтому тротиловые шашки делают из прессованного тола, а в боеприпасах с литым тротилом в месте, где находится взрыватель, помещают прессованный тротил, который играет роль промежуточного заряда.

Покажем на практике, что тротил не только плавится в горячей воде, но и сохраняет после остывания свои взрывчатые свойства. В опытах было использовано 5 грамм 2,4,6-тринитротолуола, извлеченного из старых боеприпасов (т.е. вещество не отличалось химической чистотой).

Сначала попытался плавить тол просто в горячей воде. Довел воду до кипения, снял с плиты, начал съемку эксперимента. В воду поместил пробирку с порошком тола. Тротил начал плавиться, но процесс шел вяло, поэтому вскоре поставил воду опять на плитку и довел до бурного кипения.

В процессе плавления выяснилось, что тол имеет плохую теплопроводность - у стенок пробирки уже давно жидкость плещется, а в середине все еще плавает комок порошка, очень медленно уменьшаясь. Даже, когда мне показалось, что расплавилось уже все содержимое, при выливании обнаружился небольшой комочек. В процессе плавки тол стал абсолютно черным. Химически чистый расплав тринитротолуола светло-коричневый - наш продукт явно загрязнен примесями. Какими? - Можно только догадываться: возможных вариантов много.

Итак, вылил расплав тринитротолуола из пробирки в чашку Петри - он быстро застыл. После измельчения плава, получился коричневый порошок, который был значительно темнее исходного продукта.

Провел испытание. Те самые 5 грамм тола, которые подвергал плавлению, измельчил и запрессовал в 5 мл шприц. Детонатор - приблизительно 0.6 грамма ГМТД. Все это добро положил на стальную пластину толщиной приблизительно 1 мм. Пластина, правда, здорово заржавела, но была по-прежнему прочной. Установленное устройство засыпал песком, приблизительно, на 15 см (чтобы избежать шума). Подрыв - с помощью электричества.

Эксперимент прошел удачно. Как можно видеть из последних фотографий, от взрыва тринитротолуола железная пластина пострадала довольно сильно.

Смотреть Видео (249 Мб, .avi )