Новости химической науки > Безопасная альтернатива азиду свинца

Основным компонентом для детонаторов в боеприпасах в настоящее время является токсичный азид свинца. Исследователи из Университета Людвига-Максимилиана (Мюнхен) синтезировали новое инициирующее взрывчатое вещество, которое не содержит свинца.

Инициирующие взрывчатые вещества требуют осторожного обращения и не только из-за легкости их детонации, но и из-за того, что металл, который входит в состав двух наиболее распространенных инициирующих взрывчатых веществ – азид и тринитрорезорцинат (стифнат) свинца отличается высокой токсичностью, канцеро- и тератогенностью, а долговременное использование этих материалов может привести к существенному загрязнению окружающей среды. Исследователи из группы Томаса Клапотке (Thomas M. Klapötke) разработали инициирующее взрывчатое вещество, не содержащее свинца или других опасных тяжелых металлов.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2014, DOI: 10.1002/anie.201404790

Как отмечает Клапотке, единственный металл, который присутствует в новом взрывчатом веществе – 1,1′-динитрамино-5,5′-бистетразоляте калия (K2DNABT), калий, который безопасен как с точки зрения токсикологии человека, так и потенциального урона окружающей среде. Клапотке также добавляет, что, в соответствии с результатами лабораторных испытаний, новое взрывчатое вещество устойчиво по отношению к ударам, трению и статическому электричеству примерно также, как и азид свинца.

Инициирующие взрывчатые вещества применяются для запуска детонации менее чувствительных бризантных взрывчатых веществ. Инициирующие взрывчатые вещества могут быть подожжены за счет механического удара, а ударная волна, образующаяся при их взрыве обладает достаточной мощностью для подрыва бризантного компонента боеприпаса. В результате всех этих процессов свинец из азида или стифната восстанавливается до простого вещества и попадает в окружающую среду в виде микроскопических частиц, причем при каждом выстреле охотничьего или боевого малокалиберного оружия в окружающую среду попадает несколько миллиграмм свинца, который может накапливаться.

В наибольшей степени вредное влияние «капсюльного» свинца на окружающую среду проявляется на армейских стрельбищах, где свинец из инициирующих взрывчатых веществ попадает в окружающую среду десятилетиями, из-за чего концентрация свинца на этих местах приблизилась к критическому уровню, и военнослужащие, равно как и гражданский персонал, обеспечивающий работу стрельбища, регулярно подвергаются воздействию свинца.

Как отмечает Клапотке, если учесть, что инициирующие взрывчатые вещества на основе азида свинца применяются в военных и полицейских боеприпасах, а также в детонаторах, которые применяются в ходе горных разработок, только в США ежегодно производится около 10 миллионов тонн устройств, содержащих азид свинца, при этом из-за их использования в окружающую среду ежегодно попадает около 350 килограммов свинца.

Первоначальные лабораторные эксперименты по детонации K2DNABT, как и расчеты, показали, что с точки зрения физических и химических свойств новый материал не уступает и даже превосходит азид свинца. Как уверяют исследователи, есть все причины полагать, что K2DNABT может храниться в течение долгого времени, что отличает его от ранее созданного в качестве альтернативы азиду свинца медьсодержащего инициирующего взрывчатого вещества DBX-1, которое разрушается со временем. В планах исследователей получение больших количеств K2DNABT и его испытания вне лаборатории.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed., 2014, DOI: 10.1002/anie.201404790

метки статьи: #вопросы экологии, #неорганическая химия, #химическая технология, #элементоорганическая химия