Количество нитрогрупп и взрывоопасность

[Phobos]

Скажите, есть ли некое эмпирическое правило/опыт поколений, которые позволяют утверждать, что любое ароматическое производное с тремя нитрогруппами автоматически является взрывчатым? Понятно, что не с точки зрения его использования как ВВ, а для классификации реагентов по степеням риска?

[Polychemist]

Там вроде как важен кислородный баланс - если оно формально может разлагаться на газы - это совсем хорошее ВВ. Ну и важна для классификации чувствительность. Вон, в динитроэтиленгликоле всего две нитрогруппы, но почти нитроглицерин. Или ТНТ, который вроде плавится, и пикринка, дающая весёлые соли.

[avor]

Ну в общем - нет, хотя....

Я так понимаю чем ближе кислородный балланс к нулю тем легче вещество взрывается. Вещества с сильно отрицательным баллансом обычно требуют серьезной инициации, а сильно положительным требуют добавки к смеси восстановителей и тогда они становятся легковзрываемыми. Также играет свою роль молярная энтальпия разложения чем она выше тем легче взрывается. Ну и еще зависит от наличия неустойчивых химических связей таких как в перекиси ацетона или азиде свинца и третье всякие физикохимические параметры типа плотности итд , которые тоже влияют на такую штуку, как критический диаметр детонации.

[Phobos]

Кислородный баланс нитрометана лучше чем у ТНТ, но он не считается взрывчатым веществом, а ТНТ считается. Чувствительность вообще вещь непредсказуемая.
ПС. А тетранитрометан чистый вообще не взрывается даже с инициатором (Вики пишет), только с примесями.

[chemist]

Кислородный баланс нитрометана лучше чем у ТНТ, но он не считается взрывчатым веществом, а ТНТ считается. Чувствительность вообще вещь непредсказуемая.
ПС. А тетранитрометан чистый вообще не взрывается даже с инициатором (Вики пишет), только с примесями.

Нитрометан - как раз вещество взрывчатое, см. Википедию, раздел "Взрывчатые свойства":

Нитрометан как взрывоопасное вещество привлёк особое внимание в 1958 году, когда с разницей в полгода в США произошли взрывы цистерн с нитрометаном при транспортировке по железной дороге. До этого нитрометан считался горючей, но не взрывоопасной жидкостью[7][8].

Взрывоопасность - одно из свойств веществ, которое пытаться оценить a priori также бесполезно, как и вычислить т.плавления.

[Phobos]

Нитрометан - как раз вещество взрывчатое

Я не имею в виду, что вещество можно взорвать. Я имею в виду классификацию по диаграммам, номеру ООН и прочим бюрократическим признакам, которые с точки зрения всяких комиссий позволяют мне держать в лабе нитрометан без всяких особых заморочек, а ТНТ - нельзя даже в миллиграммовых количествах.

[avor]

Кислородный баланс нитрометана лучше чем у ТНТ, но он не считается взрывчатым веществом, а ТНТ считается.

Вики!:

Нитрометан как взрывоопасное вещество привлёк особое внимание в 1958 году, когда с разницей в полгода в США произошли взрывы цистерн с нитрометаном при транспортировке по железной дороге. До этого нитрометан считался горючей, но не взрывоопасной жидкостью

По NFPA 704 он в одной категории с TNT.
Просто он не технологичен для снаряжения боеприпасов(и поэтому не получил такого распространения, как ТНТ и гексоген), а так все хорошо у него с взрывом.

Чувствительность вообще вещь непредсказуемая.

Ну, отчасти все же предсказуемая главное здесь неустойчивость хим.связей. Например ацетилениды тяжелых металлов, ну и я выше писал.

А тетранитрометан чистый вообще не взрывается даже с инициатором (Вики пишет), только с примесями.

Это как раз случай с очень большим положительным балансом. Именно таким соединениям и нужно топливо, которое они должны окислять при взрыве, поэтому с примесями он становится чрезвычайно опасным, а без них вполне безобиден.

[avor]

Я не имею в виду, что вещество можно взорвать. Я имею в виду классификацию по диаграммам, номеру ООН и прочим бюрократическим признакам, которые с точки зрения всяких комиссий позволяют мне держать в лабе нитрометан без всяких особых заморочек, а ТНТ - нельзя даже в миллиграммовых количествах.

Пути бюрократии неисповедимы. Сейчас мы на мой взгляд переживаем так называемую запретительную эпоху, когда бюрократия стремится объявить запретными для широкого круга исследователей и населения, как можно более широкий спектр техногенных достижений. То ли дело век 19 никаких запретов на радиоактивность, нитроглицерины, цианиды, а кокаин в кока-коле и для местной анестезии и героин для общего наркоза и все пучком было.
Почему например в России метанол СДЯВ, а азиды или плавиковая кислота - нет, это необъяснимо - бюрократия. Или например триэтаноламин в Германии под контролем, как прекурсор ОВ. А в России пофиг на него.

Вот вы живете в стране, в которой терр акт стал бытовой реальностью. Вот ваши бюрократы и защищают вас от того что какая-нибудь уборщица не слямзила, какое-нибудь ВВ с вашей полочки и не приперла бы своему другу, соседу, другу, сына, брату мужу любовнику и тп.

[Phobos]

Классификация вещества как прекурсора может зависеть от законодательства, классификация на основе физических свойств по идее должна быть проще.

[avor]

Классификация вещества как прекурсора может зависеть от законодательства, классификация на основе физических свойств по идее должна быть проще.

При чем тут идеи. Нет тут никаких идей. Все базируется на том какие вещества идентифицируют силовые структуры в тех или иных подпольных лабораториях(мастерских) или в тех или иных устройствах. В той же России есть разделение веществ по токсичности на классы опасности они базируются на ПДК и токсодозах. И предназначены для обеспечения безопасности при перевозке и обращении с веществами. И в тоже время есть уголовная статья за незаконный оборот СДЯВ со списком веществ. Это список основывается не на токсичности, а на криминальной практике умышленных и бытовых отравлений и к токсичности имеет лишь опосредованное отношение( понятно, что травить сахаром или водой гораздо более затратное мероприятие, чем например солями таллия)

[Phobos]

К криминалу и местному законодательству в данном случае эта классификация не относится. Имеются в виду исключительно международные классификации hazard properties. Например NFPA 704, четыре цветных квадратика с цифрами, где красный отображает огнеопасность, синий токсичность, желтый - нестабильность, который, однако имеет один показатель 4 для ТНТ и нитроглицерина. А еще есть всякие List of R-phrases, европейская Dangerous substances directive, list of UN numbers и т.д. И если к известным коммерческим веществам эти показатели можно найти, то ко всяким редким интермедиатам с парой-тройкой статей - нет. Скажем, у меня предполагается получение серии образцов, имеющих на кольце три нитрогруппы, между двумя из них хлор, положение третьей варьируется, и еще есть углеродная цепочка 3-7 атомов с разными группами. Найти данные на каждое конкретное вещество невозможно. Отсюда и вопрос - можно ли, не углубляясь в детали, отнести все вещества данного типа к ВВ на основе каких-либо вменяемых международных правил?

[avor]

Та же NFPA 704 делит вещества на группы , исходя из удельной мощности тепловыделения (ватт/мл) при горении/разложении при температуре 250гр.С. Если само тепловыделение вы еще можете оценить по банальному составу, то вот скорость горения/разложения, от которой будет прямо пропорционально зависеть мощность тепловыделения. Вы априорно достоверно оценить НЕ сможете. Можно лишь попробовать оценить их по подобию. Подбирая вещества, для которых эта характеристика известна, с близким кислородным балансом и близкими плотностями и мол.весами и близким тепловым эффектом разложения. Но это будет ооочень приблизительно и достаточно сложно.

[GeK63RUS]

К криминалу и местному законодательству в данном случае эта классификация не относится. Имеются в виду исключительно международные классификации hazard properties. Например NFPA 704, четыре цветных квадратика с цифрами, где красный отображает огнеопасность, синий токсичность, желтый - нестабильность, который, однако имеет один показатель 4 для ТНТ и нитроглицерина. А еще есть всякие List of R-phrases, европейская Dangerous substances directive, list of UN numbers и т.д. И если к известным коммерческим веществам эти показатели можно найти, то ко всяким редким интермедиатам с парой-тройкой статей - нет. Скажем, у меня предполагается получение серии образцов, имеющих на кольце три нитрогруппы, между двумя из них хлор, положение третьей варьируется, и еще есть углеродная цепочка 3-7 атомов с разными группами. Найти данные на каждое конкретное вещество невозможно. Отсюда и вопрос - можно ли, не углубляясь в детали, отнести все вещества данного типа к ВВ на основе каких-либо вменяемых международных правил?

В общем Ваше вещество судя по описанию - будет инициироваться гораздо тяжелее ТНТ (2 хлора в кольце всячески этому будут способствовать). Какие там атомы висят на углеродной цепочке не будет значимо влиять на взрывчатые свойства вещества.
Но думаю сынициировать вашу молекулу вполне возможно, поэтому скорее как ВВ будет классифицироваться.

[GeK63RUS]

Скажите, есть ли некое эмпирическое правило/опыт поколений, которые позволяют утверждать, что любое ароматическое производное с тремя нитрогруппами автоматически является взрывчатым? Понятно, что не с точки зрения его использования как ВВ, а для классификации реагентов по степеням риска?

Если прямого правила нет, то можно применить обратное - пусть кто-то напишет вещество, которое имея три нитрогруппы в бензольном кольце, не будет являться ВВ (при этом важное дополнение, что в случае если вещество не является олигомером или полимером, то мол. масса вещества не должны быть ориентировочно больше 2000 г/моль).

[Phobos]

И если это вещество неизвестно, то как будем делать вывод о его взрывчатых свойствах?

[Гесс]

Если прямого правила нет, то можно применить обратное - пусть кто-то напишет вещество, которое имея три нитрогруппы в бензольном кольце, не будет являться ВВ (при этом важное дополнение, что в случае если вещество не является олигомером или полимером, то мол. масса вещества не должны быть ориентировочно больше 2000 г/моль).

Исключительно на основе интуиции - ИМХО замена водородов в тринитробензоле на неокисляемые группы (+ еще разрыв связей которых с углеродами кольца будет требовать больших энергозатрат) будет снижать все взрывчатые характеристики соединения, кроме возможно плотности. Я бы смотрел в первую очередь на сульфаты и хлориды, возможно фториды.

У меня нет существенных аргументов в пользу этого мнения.

[avor]

замена водородов в тринитробензоле на неокисляемые группы (+ еще разрыв связей которых с углеродами кольца будет требовать больших энергозатрат) будет снижать все взрывчатые характеристики соединения, кроме возможно плотности. Я бы смотрел в первую очередь на сульфаты и хлориды, возможно фториды.

Поддерживаю! К этому ряду можно добавть фосфоэфирный и тригалоген метильный заместители.

[amik]

Лет 20 назад пришлось заказывать измерение показателей взрывоопасности некоего вещества, но это было неорганическое вещество с перекисными группами, используемое как полупродукт в технологии и речь шла о десятках килограмм. Результат, надо сказать, превзошёл ожидания Но это были профессиональные испытания с прессованием проб и последующей попыткой детонации и, естественно, с падением гирьки на образец. Порошки обычно рассматриваются классом ниже.
Возможно коллеге Phobos поможет масса вещества, начиная с которого начинается категорирование. ИМХО стоит внимательно прочитать соответствующие законы. 10 мг, 10 г и 10 кг могут подпасть под разные статьи при синтезе и транспортировке.

[talgar]

...10 мг, 10 г и 10 кг могут подпасть под разные статьи при синтезе и транспортировке.

УК РФ?

[amik]

УК РФ, если верить профилю, коллегу не сильно напрягает
Вопрос на самом деле интересный. Погуглил, так оказывается есть диссеры и программы на тему, но насколько ими реально воспользоваться?