Пикрат аммония¶

Пикрат аммония — органическое взрывчатое вещество, аммониевая соль пикриновой кислоты (2,4,6-тринитрофенола). Химическая формула — C₆H₂(NO₂)₃ONH₄. Представляет собой кристаллический порошок жёлтого цвета, впервые синтезирован в середине XIX века. Относится к классу инициирующих и бризантных взрывчатых веществ, однако в современной промышленности используется ограниченно из-за появления более эффективных и безопасных составов.

¶Физико-химические свойства

Пикрат аммония представляет собой жёлтые или оранжево-жёлтые кристаллы ромбической сингонии. Плотность кристалла составляет около 1,72 г/см³, насыпная плотность — 0,9–1,0 г/см³. Вещество умеренно растворимо в воде (около 1,1 г/100 мл при 20 °C), хорошо растворяется в горячей воде и полярных органических растворителях, плохо — в спирте и эфире.

Температура плавления пикрата аммония составляет около 280 °C, однако при нагревании выше 200 °C начинается частичное разложение с выделением газов. Температура вспышки — около 340 °C. Вещество обладает выраженными кислотно-основными свойствами: при взаимодействии с сильными кислотами выделяет пикриновую кислоту, при действии щелочей — аммиак.

¶Взрывчатые характеристики

Пикрат аммония относится к взрывчатым веществам средней мощности. Его основные показатели:

• скорость детонации — около 6800–7200 м/с при плотности 1,6 г/см³;
• бризантность по Гессу — 15–16 мм;
• фугасность (работоспособность) — 280–300 см³;
• кислородный баланс — близок к нулю (−0,5 %), что обеспечивает почти полное окисление продуктов взрыва.

По мощности пикрат аммония несколько уступает тротилу и пикриновой кислоте, но превосходит аммиачную селитру. Он чувствителен к удару (предельный заряд — около 2 кг·м) и трению, однако менее чувствителен, чем инициирующие взрывчатые вещества. К детонации пикрат аммония восприимчив от капсюля-детонатора № 8.

¶Получение

Промышленный способ получения пикрата аммония основан на нейтрализации пикриновой кислоты водным раствором аммиака или карбонатом аммония:

C₆H₂(NO₂)₃OH + NH₃ → C₆H₂(NO₂)₃ONH₄

Реакция протекает с выделением тепла; раствор упаривают, а выпавшие кристаллы фильтруют и сушат. Также возможен синтез прямым нитрованием фенола с последующей обработкой аммиаком, однако этот путь менее распространён из-за многостадийности.

¶Применение

В XIX — начале XX века пикрат аммония использовался как компонент взрывчатых смесей и в качестве самостоятельного бризантного взрывчатого вещества для снаряжения артиллерийских снарядов. Благодаря высокой температуре вспышки он считался относительно безопасным при хранении и транспортировке.

В годы Первой мировой войны пикрат аммония применялся в снаряжении боеприпасов в Великобритании и Франции, где его называли «пикритом аммония» или «дуннитом» (по названию города Данди, где находилось производство). Однако со временем от него отказались в пользу тротила и более стабильных составов.

В настоящее время пикрат аммония имеет ограниченное применение:

• как компонент некоторых промышленных взрывчатых веществ для горных работ;
• в пиротехнических составах для получения жёлтого пламени;
• в лабораторной практике как реактив и стандартный образец для калибровки оборудования;
• в качестве исходного вещества для синтеза других пикратов.

¶Токсичность и опасность

Пикрат аммония токсичен при попадании в организм, пыль раздражает слизистые оболочки и кожу. ПДК в воздухе рабочей зоны — 0,1 мг/м³. При горении выделяет токсичные оксиды азота. Вещество пожароопасно: при нагревании в замкнутом объёме возможен переход горения в детонацию. Хранение требует соблюдения правил для взрывчатых веществ: отдельные склады, защита от влаги и механических воздействий.

¶Интересные факты

• Пикрат аммония был одним из первых взрывчатых веществ, для которых установили зависимость скорости детонации от плотности заряда.
• В смеси с нитратами щелочных металлов пикрат аммония образует чувствительные к трению составы, что ограничивает его применение в механизированных производствах.
• Из-за жёлтой окраски пикрат аммония иногда использовали как краситель для шёлка и шерсти, однако эта практика прекратилась из-за взрывоопасности.

¶Источники

• Орлова Е. Ю. «Химия и технология бризантных взрывчатых веществ». — Л.: Химия, 1973.
• Багал С. К. «Химия взрывчатых веществ». — М.: Оборонгиз, 1957.
• Урьев Н. Б., Дубинин А. И. «Взрывчатые вещества и пороха». — М.: Недра, 1990.