ფეთქებადი ნივთიერება

ფეთქებადი ნივთიერება — ნივთიერება, რომელსაც გააჩნია პოტენციური ენერგეტიკული რესურსი, რომელიც გამოთავისუფლდება აფეთქების შედეგად სინათლის, წნევის, სითბოს ან ხმის სახით. ასაფეთქებელი მასალის დამზადება შესაძლებელია ერთი ნივთიერებით, ორი ან ორზე მეტი სხვადასხვა ნივთიერებების შერევით.
პოტენციური ენერგიის მქონე ფეთქებადი მასალების სახეები:
ქიმიური ენერგია — გამოთავისუფლდება, მაგალითად, ნიტროგლიცერინის და ტრინიტროტოლუოლის აფეთქების შედეგად.
დაწნეხილი აირი — ენერგია გამოთავისუფლდება აირის გაფართოების შედეგად მაგალითად ბუტანის, პროპანის ან აცეტილენის კონტეინერის აფეთქებისას ან ჩვეულებრივი აეროზოლის აფეთქების დროსაც.
ბირთვული ენერგია — გამოთავისუფლდება რადიაქტიური იზოტოპების ბირთვული დაშლის შედეგად მაგ; ურან-235 და პლუტონიუმ-239.
ისტორია
ფეთქებადი ნივთიერებების ისტორია მოდის დენთის დამზადებიდან. მეცხრე საუკუნეში ტანის დინასტიის დროს ჩინელმა ალქიმიკოსებმა აღმოაჩინეს დენთის დამზადების ხერხი. დენთი შეიცავდა ნახშირს, გვარჯილას და გოგირდს. პირველად ჩინელებმა დენთი ბრძოლაში გამოიყენეს 1161-წელს.
პირველი ასაფეთქებელი რომელიც ბევრად ძლიერი იყო დენთზე აღმოჩენილი იქნა 1847-წელს ეს ნივთიერება იყო ნიტროგლიცერინი, ნიტროგლიცერინი მკვეთრად არასტაბილური სითხე იყო ამიტომაც მისი ჩანაცვლება მოხდა ნიტროცელულოზით რომელსაც უკვამლო დენთს უწოდებენ. შემდგომში ალფრედ ნობელმა შეიმუშავა დინამიტის დამზადების ხერხი, რამაც აფეთქება მართვადი გახადა.
მეორე მსოფლიო ომის დროს გამოიყენებოდა ისეთი ნივთიერებები, როგორიცაა ამონიუმის პიკრატი, ტრინიტროტოლუოლი, პენტაერიტრიტოლის ტეტრანიტრატი, ბარატოლი (ბარიუმის ნიტრატი და TNT), ამატოლი (ამონიუმის ნიტრატი და TNT), მინოლი (40% TNT, 40% ამონიუმის ნიტრატი, 20% ალუმინის ფხვნილი), ოქტოლი (75% ციკლოტეტრამეთილენ-ტეტრანიტრამინი, 25% TNT) და სხვა.
დღეისათვის ეს ნივთიერებები შეცვალა სხვა ასაფეთქებლებმა როგორიცაა C-4 და PETN (პენტაერიტრიტოლის ტეტრანიტრატი), ისინი წყლის მიმართ მდგრადები არიან.
მიღება
სუფთა ნივთიერებები-შეიცავენ მხოლოდ ერთ ნივთიერებას ყოველგვარი მინარევის გარეშე.
ნიტროგლიცერინი — მკვეთრად არასტაბილური თხევადი ნივთიერება.
აცეტონის პეროქსიდი — მკვეთრად არასტაბილური ორგანული პეროქსიდი.
ტრინიტროტოლუოლი — ყვითელი კრისტალი შესაძლებელია მისი გადადნობა ისე რომ არ აფეთქდეს.
ცელულოზას ნიტრატი — ნიტრირებული პოლიმერი შეიძლება იყო ან არ იყო ძლიერ ფეთქებადი ეს დამოკიდებულია ნიტრატის შემცველობასა და გარემოზე.
ნარევი
იმისათვის, რომ მიღებული იქნას ფეთქებადი ნარევი საჭიროა ეს ნარევი შეიცავდეს მჟანგავს და საწვავს წინააღდეგ შემთხვევაში აფეთქება არ მოხდება.მაგ;საწვავია ის რაც იწვის მჟანგავი კი თხევადი ან აირადი ჟანგბადი.
დენთი — 75% კალიუმის ნიტრატი, 15% ნახშირი და 10% გოგირდი.
ნათელი ფხვნილი — შეიცავს მეტალებს, როგორიცაა ალუმინი და მაგნიუმი და ძლიერ მჟანგავ ნივთიერებებს — კალიუმის ქლორატს ან პერქლორატს.
ამონალი — მის შემადგენლობაშია 65% ამონიუმის ნიტრატი, 17% ალუმინის ფხვნილი, 15% ტრინიტროტოლუოლი (TNT) და 3% ნახშირი.
ამსტრონგის ნარევი — შედგება კალიუმის ქლორატისა და წითელი ფოსფორისაგან
თხევადი ჟანგბადის და ორგანული ნივთიერებების ნარევები.
ორგანული ნივთიერებების და დიაზოტის ტეტროქსიდის ნარევები.
ფეთქებადი ნივთიერებების სია
აცეტილიდები
ვერცხლის აცეტილიდის მიღება
2 (თხ) + (აირ) → (მყ) + 2 (თხ)
სპილენძ(I)-ის აცეტილიდის მიღება.
C2H2 + 2 CuCl → Cu2C2 + 2 HCl
დიქლოროაცეტილენი (DCA) - მისი ფორმულაა C2Cl2 და არის პიროფალური.
ფულმინატები
ვერცხლისწყალ(II)-ის ფულმინატის დაშლის სხვადასხვა ხერხი:
4 Hg(CNO)2 → 2 CO2 + N2 + HgO + 3 Hg(OCN)CN
Hg(CNO)2 → 2 CO + N2 + Hg
Hg(CNO)2 → :Hg(OCN)2 (ციანატი ან იზოციანატი)
2 Hg(CNO)2 → 2 CO2 + N2 + Hg + Hg(CN)2 (ვერცხლისწყალ(II)-ის ციანიდი)
პლატინის ფულმინატი - პირველი ფეთქებადი ფულმინატის მარილი რომელიც აღმოაჩინეს.აღმოაჩინა ედმუნდ დევიმ.
ვერცხლის ფულმინატის მიღება.
რეაქცია უნდა მიმდინარეობდეს სიფრთხილით რათა თავიდან იქნას აცილებული აფეთქება.
4 Ag2CO3 + 4 NH3 → 4 AgCNO + 6 H2O + 4 Ag + O2
ნიტრო
აზოტშემცველი ფეთქებადი ნივთიერებები იყოფა ჯგუფებად; მონონიტრო ნივთიერებებია:
ნიტროგუანიდინი (NH2)2CNNO2)
ნიტროეთანი C(2H5NO2)
ნიტრომეთანი
1-ნიტროპროპანი ან 2-ნიტროპროპანი C3H7NO2
ნიტრო შარდოვანა (CH3N3O3)
დინიტრო ნივთიერებებია:
დიაზონიტროფენოლი (C6H2N4O5)
დინიტრობენზოლი (C6H4N2O4)
ჰექსანიტროდიფენილამინი (C12H5N7O12)
2,4-დინიტროფენილჰიდრაზინი (C6H3(NO2)2NHNH2)
ტრინიტრო ნივთიერებებია:
ტრინიტროტოლუოლი (C6H2(NO2)3CH3).
ტრინიტროფენოლი (O2N)3C6H2OH.
1,3,5-ტრინიტრო-1,3,5-ტრიაზინანი(O2NNCH2)3.
ტყვიის სტრიპნატი C6HN3O8Pb
ტყვიის პიკრატი Pb(C6H2(NO2)3O)2.
ტეტრანიტრო:
ტეტრილი მეორენაირად 2,4,6-ტრინიტროფენილმეთილნიტრამინი (C7H5N5O8). უკეთ ფეთქდება ამონიუმის პიკრატის თანაობისას.
ოქტანიტრო:
ოქტანიტროკუბანი C8(NO2)8 ისეთივე ფეთქებადი ეფექტი აქვს როგორც TNT-ის.
ნიტრატები
მონონიტრატებია:
ამონიუმის ნიტრატი NH4NO3
ბარიუმის ნიტრატი BaNO32.
მეთილამონიუმის ნიტრატი H6N2O3.
ნატრიუმის ნიტრატი (ჩილეს გვარჯილა ) NaNO3
შარდოვანას ნიტრატი CH5N3O4.
დინიტრატებია:
დიეთილენის გლიკოლ დინიტრატი C4H8N2O7 გამოიყენებოდა მეორე მსოფლიო ომის დროს.
ტრიეთილენ გლიკოლ დინიტრატი C6H12N2O8 არის ყვითელი ზეთისებრი სითხე.
ტრინიტრატებია:
1,2,4-ბუტანტრიოლ ტრინიტრატი C4H7N3O9
მეტრიოლის ტრინიტრატი CH3-C(CH2-O-NO2)3.
ნიტროგლიცერინი C3H5N3O9
ტეტრანიტატებია:
ერიტრიტოლის ტეტრანიტრატი C4H6N4O12
პენტაერიტრიტოლის ტეტრანიტრატი C5H8N4O12 არის თეთრი მყარი კრისტალური ნივთიერება.
ტეტრანიტრატოქსინახშირბადი
პენტანიტრატია:
ქსილიტოლის პენტანიტრატი C5H7N5O15.
ჰექსანიტრატებია:
ცელულოზას ჰექსანიტრატი
მანიტოლის ჰექსანიტრატი C6H8N6O18.გამოიყენება ნარევის სახით უმატებენ PETN და RDX-ს.
ამინები
მონოაზოტის შემცველებია:
აზოტის ტრიბრომიდი NBr3.- ნივთიერება რომელიც ფეთქდება -100 °C.
აზოტის ტრიქლორიდი NCl3.
აზოტის ტრიოდიდი NI3.არის ორგანული გამხსნელი.
ვერცხლის ნიტრიდი Ag3N-ერთი აზოტის მოლეკულას უკავშირდება მეტალი ვერცლის 3 ატომი.არის შავი და ძლიერ ეთქებადი როგორც უმრავლესი ნიტრიდები.
დიამინი არის მაგალითად დიგოგირდის დიაზოტი S2N2
აზიდები მეტად ფეთქებად ნივთიერებებს წარმოადგენენ აზიდი აუცილებლად შეიცავს ერთმანეთის მიყოლებით ჩამწკრივებულ 3 აზოტის იონს
მაგალითად:
ციანოგენის აზიდი — სითხე ჩვეულებრივ ოთახის ტემპერატურაზე და იხსნება ბევრ ორგანულ გამხსნელებში.
ქლორის აზიდი (ClN3) მეტად არასტაბილური შესაძლებელია აფეთქება მოხდეს ნებისმიერ ტემპერატურაზე.
ეთილის აზიდი ფეთქდება თუ გაცხელება მოხდა ოთახის თემპერატურამდე.
ფტორის აზიდი FN3.
ტეტრამინია:
ტეტრაზინი N4H4. მას გააჩნია 11 იზომერი, ყველაზე სტაბლური იზომერია 2-ტეტრაზინი.
პენტამინია:
პენტაზენიუმი რომელიც შედგება ხუთი აზოტის ატომისგან ქმნის იონს და იმუხტება დადებითად(კატიონია)
ოქტამინია მაგალითად, ოქტააზაკუბანი, რომელიც შედგება რვა აზოტის მოლეკულისაგან და ქმნიან ფიგურა კუბის ფორმას მისი ფორმულა არის N8. გამოიყენება სარაკეტო საწვავში.
ოქსიდები
ოქსიდებიდან ფეთქებადია ქსენონის ჟანგბად ნაერთები:
ქსენონის ოქსიტეტრაფტორიდი.
ქსენონის დიოქსიდი XeO2. არის ყვითელი მყარი ნივთიერება.
ქსენონის ტრიოქსიდი XeO3.
ქსენონის ტეტროქსიდი XeO4. მოლეკულას აქვს ტეტრაედრული გეომეტრიული ფორმა.
სქოლიო
ქიმიური შენაერთები