jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
nitration finale. Nitration de la tétranitrodiphénylamine pour hexanitrodiphénylamine Carter utilise aussi pour la nitration finale de l'acide nitrique pur, la tétranitrodiphénylamine étant ajoutée à 40-70° C à l'acide azotique à 90 %, la température était amenée à 90° C, le bain était ensuite refroidi et filtré. Le produit de la nitration est finement divisé, presque amorphe, il forme une poussière qui facilite les cas d'empoisonnement lors de la manutention. L'essai fait avec des mélanges sulfonitriques montra que ceux pouvaient être employés aussi pour cette phase de la nitration et que le caractère du produit pouvait varier à volonté depuis la forme cristalline jusqu'à l'état amorphe en faisant varier la proportion de l'acide azotique et de l'acide sulfurique. Par exemple l'emploi d'un sulfonitrique à 21 °/o N03H et 70-75 % SO4H2 donne un produit amorphe, tandis que un sulfonitrique à 60°/o N03H et 40 % SO4H2 donne un produit nettement cristallin. Le bain de cette composition fut adopté afin d'obtenir un produit cristallin qui est toujours préférable. Le mode d'opération adopté fut d'ajouter la tétranitrodiphénylamine brute à 3,75 parties de sulfonitrique à 70° C, de chauffer ensuite 7 heures à 90° C, refroidir à la température ordinaire et filtrer. Le produit obtenu était nettement cristallin jaune n'entrainant pas de corps étrangers, fondant pour se décomposer immédiatement entre 238°, et 239°, f. Ces deux modes de procéder pour la tétra et l'hexanitration ont été essayés pour des charges de 45 kilogrammes avec des résultats satisfaisants. Des rendements de 86 de la théorie, ceci exprimant des résultats obtenus avec acide azotique pur. La récupération des acides usés était intéressante puisque leur composition était telle qu'ils pouvaient être magasinés dans des fûts en fer. Les analyses suivantes sont des exemples des acides usés des deux phases Tétranitration hexanitration 110gHNO3 14,81 13,62 50.1 40 03 60 1I~0 ah,)'! 3 Il,I6 soluble 1,0~ 1,89 Préparation de l'hexanitrodiphénylamine par nitration directe de la dinitrodiphénylamine avec des sulfonitriques Dans l'article d'Hoffmann et Dame il est proposé de préparer l'hexanitrodiphénylamine par une seule nitration avec du sulfonitrique. Cette hypothèse a été réalisée en ajoutant la dinitrodiphénylamine à 3,75 parties
obtenu était nettement cristallin jaune n'entrainant pas de corps étrangers, fondant pour se décomposer immédiatement entre 238°, et 239°, f. Ces deux modes de procéder pour la tétra et l'hexanitration ont été essayés pour des charges de 45 kilogrammes avec des résultats satisfaisants. Des rendements de 86 de la théorie, ceci exprimant des résultats obtenus avec acide azotique pur. La récupération des acides usés était intéressante puisque leur composition était telle qu'ils pouvaient être magasinés dans des fûts en fer. Les analyses suivantes sont des exemples des acides usés des deux phases Tétranitration hexanitration 110gHNO3 14,81 13,62 50.1 40 03 60 1I~0 ah,)'! 3 Il,I6 soluble 1,0~ 1,89 Préparation de l'hexanitrodiphénylamine par nitration directe de la dinitrodiphénylamine avec des sulfonitriques Dans l'article d'Hoffmann et Dame il est proposé de préparer l'hexanitrodiphénylamine par une seule nitration avec du sulfonitrique. Cette hypothèse a été réalisée en ajoutant la dinitrodiphénylamine à 3,75 parties d'un sulfonitrique à 60 °/o HNO3 et 30 °/o H2SO4 à des températures de 70 à 80 °C. On forme alors dans le bain la tétranitro On ajoute alors soigneusement à 80-90 °C, au bain de nitration deux parties d'acide fumant à 107-108 °/o de H2SO4, pour produire l'hexanitration, après une heure de réaction on refroidit la charge et on filtre. On obtient 85 °/o du rendement théorique, en produit amorphe, à PF = 238° C. Le calcul du prix de revient montre que le procédé en deux phases est préférable à cette méthode, qui ne fut pas plus longtemps prise en considération. Il faut ajouter à cela que l'usage de sulfonitrique à acidité supérieure à 60 °/o amène une carbonisation de la dinitrodiphénylamine. Neutralisation de l'acidité de l'hexanitrodiphénylamine Dans l'étude discutée si avant il n'avait été fait aucune mention des méthodes employées pour libérer l'hexanitrodiphénylamine des acides entrainés par les particules du produit. On ne peut employer en effet les alcalis car l'hexanitrodiphénylamine fonctionne comme un acide en présence de ceux-ci, formant des sels très solubles, il est donc nécessaire de n'employer que l'eau pour effectuer le lavage. Il est très difficile de purifier complètement l'hexanitrodiphénylamine amorphe mais au
une heure de réaction on refroidit la charge et on filtre. On obtient 85 °/o du rendement théorique, en produit amorphe, à PF = 238° C. Le calcul du prix de revient montre que le procédé en deux phases est préférable à cette méthode, qui ne fut pas plus longtemps prise en considération. Il faut ajouter à cela que l'usage de sulfonitrique à acidité supérieure à 60 °/o amène une carbonisation de la dinitrodiphénylamine. Neutralisation de l'acidité de l'hexanitrodiphénylamine Dans l'étude discutée si avant il n'avait été fait aucune mention des méthodes employées pour libérer l'hexanitrodiphénylamine des acides entrainés par les particules du produit. On ne peut employer en effet les alcalis car l'hexanitrodiphénylamine fonctionne comme un acide en présence de ceux-ci, formant des sels très solubles, il est donc nécessaire de n'employer que l'eau pour effectuer le lavage. Il est très difficile de purifier complètement l'hexanitrodiphénylamine amorphe mais au contraire, l'hexanitrocrystalline peut être privée complètement de son acide par des lavages par submersion suivis par deux ou trois heures de lavage à l'eau bouillante, après quoi le produit peut être essoré et séché sur des claies à 80° C. Propriétés explosives de l'hexanitrodiphénylamine Pendant que l'étude des procédés de fabrication était menée à bien, l'étude soignée des propriétés explosives de l'hexanitrodiphénylamine était formée comparativement à celles du tétryl et de la tétraniline, composés qu'elle était susceptible de remplacer, et aussi avec le trinitrotoluène. Les propriétés capitales d'un explosif de quelque genre qu'il soit, sont certainement la stabilité, la sensibilité à la détonation, et la puissance explosive. Ces propriétés sont particulièrement importantes pour un explosif pour détonateur. La stabilité doit être grande parce que de hautes températures peuvent se produire lors de l'emploi en campagne. L'explosif doit être assez sensible pour donner une détonation parfaitement avec sa charge primaire (détonateur proprement dit capsule au fulminate), et en même temps il doit être assez peu sensible pour éliminer le danger d'explosions prématurées. Il doit être de plus assez puissant pour assurer une détonation complète de la charge brisante de l'obus avec un poids minimum de la charge du relais ou explosif
fabrication était menée à bien, l'étude soignée des propriétés explosives de l'hexanitrodiphénylamine était formée comparativement à celles du tétryl et de la tétraniline, composés qu'elle était susceptible de remplacer, et aussi avec le trinitrotoluène. Les propriétés capitales d'un explosif de quelque genre qu'il soit, sont certainement la stabilité, la sensibilité à la détonation, et la puissance explosive. Ces propriétés sont particulièrement importantes pour un explosif pour détonateur. La stabilité doit être grande parce que de hautes températures peuvent se produire lors de l'emploi en campagne. L'explosif doit être assez sensible pour donner une détonation parfaitement avec sa charge primaire (détonateur proprement dit capsule au fulminate), et en même temps il doit être assez peu sensible pour éliminer le danger d'explosions prématurées. Il doit être de plus assez puissant pour assurer une détonation complète de la charge brisante de l'obus avec un poids minimum de la charge du relais ou explosif secondaire. L'essai d'Abel pour la stabilité a été pendant longtemps reconnu comme le plus digne de foi. Cependant, pendant la guerre, sa valeur a été remise en question pour les composés nitrés, il a été remplacé par d'autres méthodes basées sur la mesure des produits de décomposition du composé nitré soumis à un chauffage. Le procédé le plus facile à appliquer dans cette classe d'essais est l'essai d'Obermuller, ou essai au dégageant de gaz il fut appliqué dans notre laboratoire dans des conditions qui donnèrent toute satisfaction. Il consiste à chauffer un poids donné du produit à 120° dans un volume calibré communiquant avec un manomètre. On fait les lectures toutes les heures et on calcule les résultats en centimètres cubes de gaz dégagés à une pression donnée. Essayé de cette façon l'hexanitro a donné les résultats suivants comparativement aux autres explosifs Point de fusion Centimètres cubes dégagés par heure et pur grammes en 100 mètres de pression Hexanil 150,0 14 et par grammes en 411 mètres de pression Hexanil 140,0 3 4,1 7,1 3,6 80,1 3,1 Tétryl. 170,0 18 13,2 2,5 92,0 3,6 On voit que l'hexanil a une stabilité voisine de celle du TNT et du tétryl, il
soumis à un chauffage. Le procédé le plus facile à appliquer dans cette classe d'essais est l'essai d'Obermuller, ou essai au dégageant de gaz il fut appliqué dans notre laboratoire dans des conditions qui donnèrent toute satisfaction. Il consiste à chauffer un poids donné du produit à 120° dans un volume calibré communiquant avec un manomètre. On fait les lectures toutes les heures et on calcule les résultats en centimètres cubes de gaz dégagés à une pression donnée. Essayé de cette façon l'hexanitro a donné les résultats suivants comparativement aux autres explosifs Point de fusion Centimètres cubes dégagés par heure et pur grammes en 100 mètres de pression Hexanil 150,0 14 et par grammes en 411 mètres de pression Hexanil 140,0 3 4,1 7,1 3,6 80,1 3,1 Tétryl. 170,0 18 13,2 2,5 92,0 3,6 On voit que l'hexanil a une stabilité voisine de celle du TNT et du tétryl, il faut ensuite ajouter que les derniers essais de fabrication sur des produits demi-industriels ont montré une stabilité quelque peu meilleure que celle du tétryl de l'armée Sensibilité à la détonation de l'hexanitrodiphénylamine La question de la sensibilité à la détonation a peut-être été plus étudiée dans le passé que ne l'a été la question de la stabilité, on possède nombre de méthodes pour faire cet essai. La méthode la plus convenable est probablement celle qui consiste à déterminer la charge primaire minimale nécessaire pour assurer une détonation complète. Cet essai consiste à faire partir avec des poids variables de mélange primaire fulminate chlorate de potassium, une série de cartouches de mine chargées avec des poids égaux de l'explosif à étudier. La plaque de plomb décrite par Brunswig, employée pour l'essai de détonation. L'auteur emploie le mot détonation par opposition à déflagration, il faut que la réaction explosive arrive à la limite de la charge avec la vitesse de détonation. Mais dans la suite des essais le mot détonation est employé au sens vulgaire sans faire de distinction précise avec la déflagration. Voir surtout sensibilité au frottement. Le charge primaire minimale pour la détonation complète de plusieurs explosifs comparés. Gramme d'explosif
l'a été la question de la stabilité, on possède nombre de méthodes pour faire cet essai. La méthode la plus convenable est probablement celle qui consiste à déterminer la charge primaire minimale nécessaire pour assurer une détonation complète. Cet essai consiste à faire partir avec des poids variables de mélange primaire fulminate chlorate de potassium, une série de cartouches de mine chargées avec des poids égaux de l'explosif à étudier. La plaque de plomb décrite par Brunswig, employée pour l'essai de détonation. L'auteur emploie le mot détonation par opposition à déflagration, il faut que la réaction explosive arrive à la limite de la charge avec la vitesse de détonation. Mais dans la suite des essais le mot détonation est employé au sens vulgaire sans faire de distinction précise avec la déflagration. Voir surtout sensibilité au frottement. Le charge primaire minimale pour la détonation complète de plusieurs explosifs comparés. Gramme d'explosif Gramme d'explosif Puissance primaire Hexanil 0,1800 TNT Trinitrotoluène 0,2100 Tétryl. 0,1000 Tétranitraniline 0,1000 On voit donc que l'hexanil est légèrement plus sensible à la détonation que le tétryl et la tétranitraniline ils montrèrent de plus que les perforations sur les lames de plomb étant comparables pour l'hexanil, le tétryl et la tétranitraniline l'effet détonant est pratiquement le même pour les trois explosifs. Sensibilité au choc L'essai précédent fut complété par la sensibilité au choc et à la friction afin de donner une idée de la sécurité de l'explosif à la manipulation. La sensibilité au choc est mesurée par l'essai au mouton dans lequel on gramme d'explosif placés sur une enclume entre deux rondelles sont soumis au choc d'un poids de 15 Kilogrammes tombant d'une hauteur déterminée. La sensibilité étant exprimée par la hauteur maximale pour laquelle l'explosion n'a pas lieu. Dans cet essai, l'hexyl ne donna pas de détonation à ni millimètre, tandis qu'à la même hauteur le lélryl donnait une détonation sur 6 essais, la tétranilraniline, 10 détonations sur 10 essais et le 3 aucune détonation. L'hexyl donna une détonation à 15 millimètres, mais le trinitrotoluène n'en donna aucune jusqu'à la hauteur de 65 millimètres. On voit d'après cela
la tétranitraniline l'effet détonant est pratiquement le même pour les trois explosifs. Sensibilité au choc L'essai précédent fut complété par la sensibilité au choc et à la friction afin de donner une idée de la sécurité de l'explosif à la manipulation. La sensibilité au choc est mesurée par l'essai au mouton dans lequel on gramme d'explosif placés sur une enclume entre deux rondelles sont soumis au choc d'un poids de 15 Kilogrammes tombant d'une hauteur déterminée. La sensibilité étant exprimée par la hauteur maximale pour laquelle l'explosion n'a pas lieu. Dans cet essai, l'hexyl ne donna pas de détonation à ni millimètre, tandis qu'à la même hauteur le lélryl donnait une détonation sur 6 essais, la tétranilraniline, 10 détonations sur 10 essais et le 3 aucune détonation. L'hexyl donna une détonation à 15 millimètres, mais le trinitrotoluène n'en donna aucune jusqu'à la hauteur de 65 millimètres. On voit d'après cela que l'hexyl est quelque peu moins sensible au choc que le lélryl et la tétranitrilaniline et probablement de plus de sécurité aux manipulations. Sensibilité à la friction La sensibilité à la friction a été étudiée sur un pendule de friction étudié par le Bureau des Mines (Bulletin n°15). Dans cet essai, 7 grammes d'explosif sont placés sur une plaque de couche et soumis à la friction d'un poids de 15 kilogrammes attaché à un pendule tombant d'une hauteur mesurée. Avec une plaque de couche et un sabot d'acier, un pendule tombant de 1,5 mètres et faisant 10 oscillations avant d'arriver au repos, l'hexyl, le trinitrotoluène et le lélryl ne donnent aucun signe de détonation locale ou totale, la tétranitrilaniline donna quelques détonations locales. Essai au choc des balles L'essai au choc des balles est une mesure combinée de la sensibilité au choc et au frottement qui est reconnue comme très sévère. L'essai consiste à emballer environ 5 grammes de l'explosif à étudier dans une boîte de 5 centimètres cubes en carton ou en étain, et à tirer dessus à une distance de 2,4 mètres avec le U.S. Army rifle (New Springfield) fusil d'ordonnance de l'armée des Etats-Unis. L'hexyl ne donna
essai, 7 grammes d'explosif sont placés sur une plaque de couche et soumis à la friction d'un poids de 15 kilogrammes attaché à un pendule tombant d'une hauteur mesurée. Avec une plaque de couche et un sabot d'acier, un pendule tombant de 1,5 mètres et faisant 10 oscillations avant d'arriver au repos, l'hexyl, le trinitrotoluène et le lélryl ne donnent aucun signe de détonation locale ou totale, la tétranitrilaniline donna quelques détonations locales. Essai au choc des balles L'essai au choc des balles est une mesure combinée de la sensibilité au choc et au frottement qui est reconnue comme très sévère. L'essai consiste à emballer environ 5 grammes de l'explosif à étudier dans une boîte de 5 centimètres cubes en carton ou en étain, et à tirer dessus à une distance de 2,4 mètres avec le U.S. Army rifle (New Springfield) fusil d'ordonnance de l'armée des Etats-Unis. L'hexyl ne donna aucune explosion avec les boites en carton, mais avec l'étain 7 explosions et 1 brûlé furent obtenus. Avec le trinitrotoluène, il n'y eut aucune explosion pour les boites en carton, mais pour les boites d'étain le premier et le second coup mirent le feu à la poudre et le troisième coup donna une détonation. Avec le lélryl et la tétranitrilaniline on obtint des détonations à la fusée avec le carton et étain. Les résultats précédents sur la sensibilité montrent que l'hexyl est aussi sensible que la tétranitrilaniline et le lélryl à l'action d'un détonateur primaire, mais qu'à l'égard du choc et de la friction il forme plutôt la classe avec le trinitrotoluène et offre donc plus de sécurité aux manipulations. Puissance explosive de l'hexanitrodiphénylamine Les premiers essais que l'on applique usuellement pour déterminer la puissance explosive d'un composé sont l'essai au mortier balistique et les mesures de vitesse d'explosion. Le mortier balistique a été employé et bien connu. La force est exprimée en unités d'un explosif connu par exemple le trinitrotoluène, en fonction des poids des explosifs à comparer, tels qu'ils donnent des déplacements angulaires égaux au pendule. Prenant la force du trinitrotoluène égale à 1, on a obtenu les
coup donna une détonation. Avec le lélryl et la tétranitrilaniline on obtint des détonations à la fusée avec le carton et étain. Les résultats précédents sur la sensibilité montrent que l'hexyl est aussi sensible que la tétranitrilaniline et le lélryl à l'action d'un détonateur primaire, mais qu'à l'égard du choc et de la friction il forme plutôt la classe avec le trinitrotoluène et offre donc plus de sécurité aux manipulations. Puissance explosive de l'hexanitrodiphénylamine Les premiers essais que l'on applique usuellement pour déterminer la puissance explosive d'un composé sont l'essai au mortier balistique et les mesures de vitesse d'explosion. Le mortier balistique a été employé et bien connu. La force est exprimée en unités d'un explosif connu par exemple le trinitrotoluène, en fonction des poids des explosifs à comparer, tels qu'ils donnent des déplacements angulaires égaux au pendule. Prenant la force du trinitrotoluène égale à 1, on a obtenu les résultats suivants Trinitrotoluène 1 Tétryl 1.2 Telranitrilaniline 1.25 Télryl 1.3 Hexyl 1.4 L'hexyl est donc intermédiaire entre le lélryl et le trinitrotoluène. Une détermination de la vitesse de détonation de l'hexyl faite par la méthode de Daulnche, donna une vitesse de 8.085 m/sec pour une densité de 1.6 et 7.150 m/sec pour une densité de 1.67. Des mesures données par Marshall pour le tétryl fournissent les chiffres Densité Vitesse Densité Vitesse 1,55 7.065 m/sec 1,61 7.215 m/sec 1,5 7.155 m/sec et pour le trinitrotoluène, densité 1.59, vitesse 6.649 m/sec. On voit par conséquent que pour ce qui est du pouvoir explosif et de la vitesse de détonation, l'hexyl est inférieur au tétryl, mais supérieur au trinitrotoluène. Emploi comme relais Ayant bien démontré que l'hexyl a une sensibilité et une puissance convenables, il reste à faire une dernière comparaison de l'hexyl et du tétryl comme détonateurs secondaires dans leur action sur la charge de rupture d'un obus. Une indication de ce rôle avait été donnée avec la plaque de plomb, rapportée ci-dessus, avec laquelle on avait constaté que l'hexyl, quelque peu plus sensible que le tétryl, n'atteignait pas tout à fait les qualités du lélryl comme matériel de tell. Des résultats
m/sec pour une densité de 1.67. Des mesures données par Marshall pour le tétryl fournissent les chiffres Densité Vitesse Densité Vitesse 1,55 7.065 m/sec 1,61 7.215 m/sec 1,5 7.155 m/sec et pour le trinitrotoluène, densité 1.59, vitesse 6.649 m/sec. On voit par conséquent que pour ce qui est du pouvoir explosif et de la vitesse de détonation, l'hexyl est inférieur au tétryl, mais supérieur au trinitrotoluène. Emploi comme relais Ayant bien démontré que l'hexyl a une sensibilité et une puissance convenables, il reste à faire une dernière comparaison de l'hexyl et du tétryl comme détonateurs secondaires dans leur action sur la charge de rupture d'un obus. Une indication de ce rôle avait été donnée avec la plaque de plomb, rapportée ci-dessus, avec laquelle on avait constaté que l'hexyl, quelque peu plus sensible que le tétryl, n'atteignait pas tout à fait les qualités du lélryl comme matériel de tell. Des résultats plus concluants ont été donnés par une série d'essais sur l'aptitude respective du tétryl et de l'hexyl à faire détoner des mélanges peu sensibles de trinitrotoluène et d'oxyde de fer. Pour ces essais des systèmes delonais furent constitués par 5 grammes d'explosif secondaire (tétryl ou hexyl) et 0,34 gramme d'explosif primaire (mélange 90-10 fulminate chlorate). Ces systèmes furent utilisés pour faire détoner une série de cartouches de dynamite dans lesquelles différents mélanges de trinitrotoluène et oxyde de fer avaient été chargés à la main. Le tétryl donne une détonation convenable pour un mélange de 1/2 de oxyde de fer, tandis que le mélange limite pour l'hexyl ne contenait que 11 "de fer. Quoique inférieur au tétryl comme relais, l'hexyl montre bien encore certains avantages. Un dernier essai du fonctionnement de l'hexyl comme relais a été fait par l'essai de fragmentation d'obus sur un certain nombre d'obus explosifs de 3 pouces. Dans cet essai, les charges de rupture des obus étaient du trinitrotoluène purifié fondu. Cinq gaines étaient chargées de tétryl et de trinitrotoluène, dix étaient chargées d'hexyl et de tétrnitronaniline comme détonateur secondaire. La fragmentation était réalisée en faisant tomber l'obus d'une hauteur de 7,5 mètres de hauteur dans une
primaire (mélange 90-10 fulminate chlorate). Ces systèmes furent utilisés pour faire détoner une série de cartouches de dynamite dans lesquelles différents mélanges de trinitrotoluène et oxyde de fer avaient été chargés à la main. Le tétryl donne une détonation convenable pour un mélange de 1/2 de oxyde de fer, tandis que le mélange limite pour l'hexyl ne contenait que 11 "de fer. Quoique inférieur au tétryl comme relais, l'hexyl montre bien encore certains avantages. Un dernier essai du fonctionnement de l'hexyl comme relais a été fait par l'essai de fragmentation d'obus sur un certain nombre d'obus explosifs de 3 pouces. Dans cet essai, les charges de rupture des obus étaient du trinitrotoluène purifié fondu. Cinq gaines étaient chargées de tétryl et de trinitrotoluène, dix étaient chargées d'hexyl et de tétrnitronaniline comme détonateur secondaire. La fragmentation était réalisée en faisant tomber l'obus d'une hauteur de 7,5 mètres de hauteur dans une chambre d'acier à l'épreuve des bombes, la détonation étant provoquée par le choc de l'obus sur une lourde enclume de fonte. Les fragments étaient collectés, pesés pour obtenir le poids de réception, classés par crible et comptés. Les résultats moyens sont les suivants Explosif secondaire Tétryl Tétrnitronaniline Lélryl Poids d'explosif secondaire, grammes. 68 62 80 68 Poids de la charge de l'obus 416 412 416 420 Poids du métal de l'obus 635 636 635 630 Dénouement de l'explosion, cFet. 625 620 625 620 Nombre de fragments Passant au tamis de 2 mailles.. 178 188 178 192 Il maille, 114 179 114 191 4 brochettes 55 53 55 53 dès résultats il ressort que l'hexyl n'est pas aussi bon comme explosif de relais que le tétryl ou le tétrinitroaniline et qu'en cet ordre de compression il est plutôt voisin du trinitrotoluène. Il donne cependant une détonation satisfaisante. Au sujet de l'emploi de l'hexyl comme explosif de relais, il est intéressant de noter les densités obtenues avec l'explosif comprimé. On a essayé en vain d'obtenir des comprimés convenables avec l'hexyl seul, on a pu obtenir des blocs convenables par l'addition de 1 à 2 % d'acide chloroque. Avec de l'acide stéarique comme