1.2. Важнейшие представители ивв

1. Фульминаты - соли гремучей кислоты ( ).

Г ремучая кислота является изомером циановой ( )

и изоциановой ( ) кислот.

Среди солей гремучей кислоты нашли практическое применение как ИВВ гремучая ртуть (Hg(CNO)₂) и гремучее серебро (AgCNO). Другие фульминаты как ИВВ интереса не представляют, хотя многие из них обладают инициирующей способностью. Гремучее серебро давно нигде не применяется. Гремучая ртуть прошла испытания временем, выпускается промышленностью, широко используется в воспламенительных составах, то есть является штатным ИВВ.

2. Соли азотистоводородной кислоты (HN₃) - азиды.

По сравнению с фульминатами имеется более широкий ряд азидов, являющихся ИВВ и нашедших практическое применение. Основным штатным ИВВ является свинцовая соль азотистоводородной кислоты (азид свинца) (Pb(N₃)₂). Ограниченно используются в некоторых средствах инициирования азид серебра (AgN₃), азид кадмия (Cd(N₃)₂), азид таллия (TlN₃).

Инициирующей способностью обладают и некоторые органические азиды, как, например, циануртриазид и тринитротриазидобензол:

Циануртриазид Тринитротриазидобензол

Практического применения как ИВВ они не имеют. Органические азиды все чаще используются в ракетных и специальных топливах, где, обладая высокой энергетикой, выполняют роль активного горючего.

3. Соли тяжелых металлов ароматических оксинитросоединений. Нитрофенолы, являясь кислотами, дают соли со многими тяжелыми металлами, образуя нитрофеноляты. В качестве ИВВ нашли наибольшее применение соли тринитрорезорцина – стифниновой кислоты, свинцовая соль которой (тринитрорезорцинат свинца, стифнат свинца, ТНРС) является штатным ИВВ:

Тринитрорезорцинат свинца, стифнат свинца

Тринитрорезорцинат свинца существует в виде моногидрата. ТНРС не обладает инициирующей способностью в габаритах капсюля-детонатора №8 и используется в качестве вспомогательного ВВ (псевдоинициирующее ВВ). Назначение ТНРС в средствах инициирования двоякое:

1) применяется в воспламенительных составах, поскольку обладает высокой восприимчивостью к тепловому импульсу;

2) используется как добавка к азиду свинца в капсюлях-детонаторах. Азид свинца плохо воспламеняется от теплового импульса, в то время как ТНРС хорошо воспламеняется и вызывает детонацию капсюля.

Стифнат бария С₆НN₃О₈Вa^.H₂O(тринитрорезорцинат бария - ТНРБ). Плотность ТНРБ 2,625 г/см³. Температура вспышки 356°С. Используется в термостойких составах. Образует кристаллогидрат, который при нагревании обезвоживается.

4. Тетразолы.

Тетразол (температура плавления 156 ⁰С) содержит 80% азота, используется как полупродукт в синтезе лекарственных веществ, красителей, кинофотоматериалов, ингибиторов коррозии, высокоэнергетических материалов.

Тетразол

Тетразол является NH-кислотой (pK_a = 4,9). В кислых средах проявляет свойства слабого основания (pK_ВН+ = -3,0). В конденсированной фазе и полярных растворителях существует в виде 1H-таутомера, в газовой фазе более устойчив 2Н-тетразол. Энтальпия образования тетразола в конденсированной фазе H_f^o = 2370 кДж/кг (236,1 кДж/моль). Тетразол проявляет взрывчатые свойства. Скорость его детонации при плотности 1,51 г/см³ составляет 4,77 км/с. По отношению к внешним воздействиям тетразол относят к БВВ.

В качестве ИВВ используются его ковалентные и ионные производные.

Тетразен (4-гуанил-1-тетразолилтетразен моногидрат) производится отечественной промышленностью. Это псевдоинициирующее взрывчатое вещество, собственное инициирующее действие у него незначительно.

или

Тетразен (4-гуанил-1-тетразолилтетразен моногидрат)

Тетразен чувствителен к наколу стальным жалом. Восприимчивость к удару тетразена выше, чем азида свинца. Тетразен применяют в неоржавляющих воспламенительных составах (то есть не вызывающих коррозию ствола оружия) капсюлей-воспламенителей совместно с ТНРС’ом и в накольных составах капсюлей-детонаторов, где он служит добавкой к азиду свинца.

Хорошую восприимчивость к лучу огня имеют свинцовые соли 5,5’-азотетразола, иногда используемые вместо ТНРС’а.

5,5’-азотетразол

Наиболее эффективным из выпускаемых в ряде стран промышленностью ИВВ является ртутная соль 5-нитротетразола

По инициирующей способности и скорости детонации нитротетразолат ртути превосходит штатный декстриновый азид свинца.

6. Соли фенил- и нитрофенилдиазония.

Перхлораты диазония обладают инициирующей способностью на уровне неорганических азидов, но уступают им по термостойкости. Наибольшую известность среди перхлоратов диазония приобрел перхлорат 2,4-динитрофенилдиазония.

перхлорат 2,4-динитрофенилдиазония

превосходящий по инициирующей способности азид свинца, но, к сожалению, гигроскопичный.

Среди солей диазония замещенных фенолов наиболее известен 2,4-динитродиазофенол, который вновь стал рассматриваться в ряде стран как перспективное ИВВ. В настоящее время доказано циклическое строение оксодиазониевой группы в данном соединении, поэтому правильнее его было бы называть 5,7-динитробензо-1,2,3-оксадиазол.

2,4-динитродиазофенол (5,7-динитробензо-1,2,3-оксадиазол)

Он находит применение в нетоксичных воспламеняющих составах, используемых в капсюлях - воспламенителях спортивных и охотничьих патронов для стрельбы в закрытых помещениях.

7. Органические перекиси.

Органические перекиси по инициирующей способности и термостойкости уступают неорганическим азидам и в штатных средствах инициирования не применяются. Следует отметить, что органические перекиси имеют резко отрицательную энтальпию образования, в отличие от большинства классов ИВВ. Таким образом, эндотермичность не является обязательным свойством для ИВВ. Например, димер перекиси ацетона по инициирующей способности превосходит гремучую ртуть

8. Ацетилениды тяжелых металлов.

В ряду ацетиленидов тяжелых металлов наиболее подробно исследован ацетиленид серебра, который, несмотря на свои взрывчатые свойства, практиче­ского применения не находит. Состав ацетиленидов серебра зависит от способа получения. Инициирующей способностью обладает соль состава

Ag₂C₂^.AgNO₃

9. Комплексные перхлораты.

В последние годы для снаряжения особо ответственных средств инициирования, отвечающих повышенным требованиям безопасности, стали использовать комплексные соли. Эти вещества имеют пониженную чувствительность к механическим воздействиям и зарядам статического электричества по сравнению со штатными продуктами. Горение их прессованных зарядов быстро и на коротком участке переходит в детонацию. Наиболее известным соединением этого ряда является перхлорат пентааммин(5-циано-2Н-тетразолато-N²)кобальта (III) (вещество СР), предложенный в США в 70х годах для снаряжения средств инициирования, используемых при прострелочных работах в нефтегазовой промышленности и для применения в системах пироавтоматики ракетных комплексов.

Перхлорат пентааммин (5-циано-2Н-тетразолато-N²) кобальта (III)

Перспективным ВВ, в том числе для лазерных средств инициирования, считается перхлорат тетрааммин-цис-бис(5-нитро-2Н-тетразолато-N²)кобальта (III) (вещество BNCP).

Перхлорат тетрааммин-цис-бис(5-нитро-2Н-тетразолато-N²)кобальта (III)

В России успешно используется в безопасных средствах инициирования комплексное соединение перхлорат трис-(карбогидразид) кадмия (II) (вещество «циркон»).

перхлорат трис-(карбогидразид) кадмия (II)