Новости Практика

Перхлорат аммония и перхлоратные ВВ


Рецепт для тех, кто хорошо разбирается в химии. При работе с ВВ будьте осторожны и соблюдайте технику безопасности.

Перхлорат аммония NH4ClO4 – соль аммиака и хлорной кислоты,- компонент пиротехнических составов, ракетных топлив.
Уже в чистом виде – слабое (но чувствительное!) взрывчатое вещество, поэтому продаётся всегда увлажнённым. Ядовит, в том числе при контакте через кожу.
При поджигании сразу загорается с шипением, не плавясь, выделяет едкий хлороводород и другие неполезные соединения хлора. В небольших количествах обычно сам затухает.

В сухом виде чувствителен к трению и удару, причём чувствительность к удару весьма высока и находится на уровне ТЭНа, но никак не тротила, как то указано в пиросправке! Завёрнутый в фольгу порошок негромко вспыхивает от среднего удара молотком на стальной плите.
Не рекомендуется молоть существенные количества ПХА в электрокофемолке (может быть взрыв).

В присутствии твёрдых горючих веществ, особенно серы, или некоторых окислов металлов чувствительность возрастает.

При добавлении к ПХА минерального масла или пластичных легкоплавких веществ вроде парафина чувствительность к трению не увеличивается либо, если верить книгам, даже уменьшается; чувствительность к удару заметно не меняется.
При добавлении к ПХА небольшого количества алюминиевой пудры (в пределах 5%) его детонационная способность и чувствительность к удару возрастают. Причём если чистый ПХА или его смесь с моторным маслом от удара взрывается лишь в той части, что подверглась удару (остальное вещество обычно разлетается), то смесь с алюминием взрывается целиком с яркой вспышкой.
Добавление ещё большего количества алюминиевой пудры (по стехиометрии выходит 27.7%Al на 72.3% NH4ClO4) не имеет смысла т.к. хоть и увеличивает теплоту взрыва с фугасность, все остальные взрывные параметры снижает.

Смесь ПХА с мин. маслом при поджигании быстро сгорает ярким пламенем с шипением и без остатка.
Смесь ПХА с алюминиевой пудрой сгорает почти мгновенно с яркой вспышкой, хотя и не всегда полностью, если нет оболочки.

Смеси ПХА с органическими веществами (а так же соли хлорной кислоты и аминов) – мощные и чувствительные ВВ. По фугасности они в среднем на треть превосходят такие же смеси с нитратом аммония. По бризантности – на уровне тротила или чуть выше при равной с ним плотности (хотя и не терпят в отличие от тротила сильного уплотнения, в этом они похожи на аммиачно-селитряные ВВ).
Например, для смеси 90% ПХ с 10% парафина или минерального масла фугасность 470мл (гексоген 450-520мл, тротил 285-310мл). Критический диаметр около 20-30мм, максимальная рабочая плотность 1.3-1.35г/см3 (плотнее – восприимчивость к детонатору, критический диаметр и с ним общая мощность заряда ухудшаются).

Получают ПХА:
1. Осторожно нейтрализуя разбавленную хлорную кислоту аммиаком (главный промышленный способ):
HClO4+NH3=>NH4ClO4
Способ не всегда применим т.к. требует дорогой, редкой и агрессивной хлорной кислоты. Хлорная кислота нестабильна, в контакте со многими горючими веществами разлагает их, воспламеняет или взрывается. Концентрированная способна взрываться даже в самостоятельном виде на свету или при нагревании.

2. Обменной реакцией перхлората натрия с нитратом аммония:
NaClO4+NH4NO3=>NaNO3+NH4ClO4
– тоже не самый удачный т.к. расходует аммиачную селитру, которая и сама бы сгодилась для ВВ.

3. Обменной реакцией перхлората натрия с хлоридом аммония (второй промышленный способ!):
NaClO4+NH4Cl=>NaCl+NH4ClO4
– включает в себя многократную очистку продукта, но в целом удобен и безопасен.

4. Обменной реакция перхлората натрия с сульфатом аммония (удобрение):
2NaClO4+(NH4)2SO4=>Na2SO4*H2O+2NH4ClO4
– сложен и неудобен из-за близкой растворимости продуктов реации – перхлората аммония и сульфата натрия. В промышленности не применяется, хотя описан в литературе.

Перхлорат натрия (хлорнокислый натрий) – гигроскопичные кристаллы, обычно гидрат NaClO4*H2O. Реагент тоже не самый распространённый, но из-за высокой гигроскопичности не применяется в пиротехнике и не ассоциируется с ВВ. Используется для получения других перхлоратов, реактив при производстве бумаги.

Особо упоротые могут приготовить перхлорат натрия сами электролизом поваренной соли со стальным катодом и платиновым либо графитовым анодом

Хлорид аммония берётся с молярным избытком 50-80% по отношению к перхлрату натрия для более полного осаждения ПХА, т.е. примерно 90г хлорида аммония на 140г гидрата перхлората натрия.
Обе соли растворяем в минимальном количестве горячей воды, сливаем вместе. Подогреваем на водяной бане до полного растворения поначалу выпавших кристаллов. Затем болтая охлаждаем сперва в миске с холодной водой, потом в смеси льда и воды и, наконец, в морозилке до начала замерзания.
Быстро фильтруем кристаллы через мелкую ткань, отжимаем между салфетками или хб-тканью (в перчатках!).
Собранные кристаллы растворяем в минимальном количестве почти кипящей воды, вновь охлаждаем (чуть ниже нуля), фильтруем, отжимаем. Повторяем очистку ещё раз. Сушим.

Оставшиеся от перекристллизации растворы содержат немного ПХА, поэтому не выбрасываем их, а упариваем и используем для новой обменной реакции.

Просушенный ПХА небольшими порциями растираем в ступке. Далее в зависимости от выбранного состава:

а) 9г моторного масла (примерно 10.3мл) разбавляем 2-3 объёмами бензина-галоша и вмешиваем 91г измельчённого ПХА.

либо б) 7.4г моторного масла (8.4мл) разбавляем 2-3 объёмами галоши, затем вмешиваем 5г алюминиевой пудры и 87.6г ПХА.

Раскладываем тонким слоем, сушим, иногда ворошим чтобы смесь превратилась в порошок.
Когда запах бензина полностью пропадёт, вминаем готовое ВВ в корпуса без большой силы (не плотнее 1.3г/см3), оставляем сверху гнездо или менее плотный слой для установки детонатора. Для взрыва достаточно любого промышленного капсюля-детонатора или 1-2г пероксида.

По готовому ВВ не бить, не стрелять, окурки об него не тушить.
ВВ не содержит нитрогрупп или остатков азотной кислоты, поэтому в настоящее время не обнаруживается собаками и газоанализаторами (но определяется другими приборами при взятии образца).

источник тг-канал Sal autem in diaboli