M I L I T Ä R A S P R Ä N G Ä M N E N --------------------------------------- Pikrinsyra (Trinitrofenol) Det första praktiskt använda sprängämnet som liknar de moderna. Man utgick vanligtvis från fenol som med behandling av svavelsyra överfördes till fenolsulfonsyra. Denna nitrerades i sin tur med salpetersyra till trinitrofenol. OH / \ Produkten kristalliserade sig vid nitreringen, O N NO och kristallerna avskiljdes från syran. Kristallerna 2 | | 2 tvättades neutrala med kallt vatten och torkades. \ / NO 2 Egenskaper. Ren pikrinsyra är svagt gulaktiga bladformade kristaller med smältpunkt 122 grader celcius. I gjuten form är tätheten 1,65, i pressad kan 1,47 uppnås. Den är okänslig mot rivning och slag, och kan med sin gjutbarhet med fördel formas till granatsprängämne. Nackdelen som fick tillverkningen att upphöra var att den med metaller kan bilda stötkänsliga salter, som i sin tur kan få sprängämnet att detonera. Trotyl (TNT, trinitrotoluol) Framställningen av trotyl delas upp i stegvis nitrering (först mono- sedan di- och till sist trinitrotoluol). Syrorna som används vid nitreringen måste vid det sista av dessa steg hålla extrem hög renhet (restsyran efter steg tre måste vara helt ren från vatten) Toluolen måste även den hålla hög renhet, och vara praktiskt taget fri från homologer, såsom benzol, xylol m.fl. Vidare får den inte inehålla paraffinkolväten eller omättade kolväten annat än i små mängder. Salpetersyran förbrukas i processen enligt formeln: CH C H + 3 HNO = CH C H (NO ) + 3 H O 3 6 5 3 3 6 2 2 3 2 Tillverkning. För det första nitreringssteget behövs en relativt svag syra, dvs. syran får inehålla en del vatten. För de följande stegen krävs allt starkare syror, och för att införa den tredje och sista nitrogruppen i toluolmolekylen, måste syran vara så koncentrerad att restsyran är vattenfri (95%-ig Svavelsyra och 99%-ig Salpetersyra) Svavelsyran skall vid fabrikationen dels tillföras som 60% -ig oleum och dels som ren svavelsyra (95%). För att uppnå helt vattenfri restsyra, så måste nitrersyran blandas av koncentrerad salpetersyra och oleum. Svaveltrioxiden binder under processen det vatten som uppstått, så nitrersyran måste inehålla nog mycket fri svaveltrioxid för att allt reaktionsvatten skall gå bort. Temperaturerna som bör hållas vid nitreringen är för mononitreringen 50-60 grader, dinitreringen 60-70 grader och vid trinitreringen 95-100 grader celcius. Tillvägagångssättet vid trinitreringen är att man först har i dinitrotoluolen och därefter nitreringssyran, vilket i föregående nitreringsprocesser är helt motsatt. Beroende på läget nitrogrupperna tar i toluolmolekylen, så bildas olika isomerer av trotylen. För militära ändamål används den rent symetriska 2,4,6-trinitrotoluol, vanligen kallad rentrotyl. De andra möjliga kombinationer som kan bildas vid nitreringen är t.ex. 2,3,4- och 3,4,6-trinitrotoluol m.fl. Ca 95% av den trotyl som bildas är av den symetriska produkten de övriga 5% är av -de andra sorterna. Genom omkristalliserning i ett lösningsmedel typ alkohol, benzol, toluol, mononitrotoluol m.fl. kan man skilja rentrotylen från resten. För att minska eldfaran har en del fabriker med samma resultat använt syror som omkristalliseringsmedel. Egenskaper: Trotylen är ett sprängämne som stått sig i över 40 år, och kan fort- farande vara konkurennskraftig, anledingen är dess höga stabilitet, goda prestanda med mera. Trotyl kan med fördel bearbetas till de former man önskar, den smälter vid +80 grader celsius, och kan gjutas vid denna relativt låga temperatur. Den är mycket okänslig för stötar och slag, och kan utan risk borras och svarvas i, alla egenskaper som hitills inte överträffats. Den är inte giftig att ta i, men färgar så småningom huden rödbrun. Den är gul och neutral, men bildar med alkali explosiva föreningar med djupröd färg. Den är kemiskt sett synnerligen stabil, och har oändlig lagringstid i såväl torr som fuktig luft. Den kan värmas till 130-140 grader celsius utan att något sker, men över den gränsen sönderfaller den, och vid 200 grader ganska snabbt. Tetryl (tetranitrometylanilin) Utgångsmaterial vid tillverkning av tetryl är dimetylaninlin. Av denna framställes genom behandling av koncentrerad svavelsyra di- metylanilinsvavelsyra, som sedan genom nitrering med salpetersyra överföres till tetryl enligt reaktionsformeln: CH CH / 3 / 3 N -CH N -CH / \ 3 O N/ \ 3 2| | + 14HNO = 2 2| | \_/ 3 \_/ NO 2 När denna process är klar, får man produkten i form av små kristaller. Dessa tvättas neutrala genom upprepade uppslamningar i vatten, och omkristalliseras därefter i aceton eller annat lämpligt lösningsmedel, och torkas vid 50 grader celsius. Egenskaper: Den färdiga tetrylen utgöres av små ljusgula kristaller med en smältpunkt på ungefär 129 grader celsius och en specific vikt på 1,72. Den är i princip olöslig i vatten och mycket svårlöslig i alkohol. I benzol och aceton löser den sig lätt. Tetrylen färgar huden starkt rödbrun, och den anses vara något giftigare än trotyl. Den är betydligt stötkänsligare än trotyl, och används därför sällan i ren form mer än i initieringssammanhang. Detta sprängämne har mer och mer blivit utkonkurrerat av pentyl. Pentyl (pentaerytrittetranitrat) Av formaldehydlösning och acetaldehyd erhålles i närvaro av kalk pentaerytrit (perit), en fyrvärdig alkohol. När reaktionen är färdig utfälles kalken med hjälp av svavelsyra. Fällningen avfiltreras och lösningen indunstas i vakuum, varvid pentaerytriten kristalliseras. Kristallerna avskiljes från moderluten, tvättas och torkas. Periten nitreras härefter till pentaerytrittetranitrat: C(CH OH) +4 HNO =C(CH NO ) + 4 H O 2 4 3 2 3 4 2 Vid en temperatur av 25-30 grader nedföres periten i en nitrerings- apparat, försedd med omrörare och kylmantel och laddad med avpassad mängd salpetersyra. När nitreringen är färdig, har det mesta av det bildade nitratet kristalliserats ut, och utfällningen göres fullständig med hjälp av svavelsyra. Kristallerna skiljs från rest- syran, och tvättas neutrala med vatten. De löses sedan i varm aceton, och utfälles igen med vatten. Vid denna "omkristalliseringsprocess" tillsättes en liten mängd ammoniak eller ammoniumkarbonat för att neutralisera de syror som eventuellt funntis inneslutna i kristallerna. Efter att ha skiljt pentylen från acetonen, tvättas de ytterligare i vatten, och torkas i 50 grader celsius. Egenskaper: Pentylen är ett vitt kristalliniskt pulver, är svårlöslig i vatten, alkohol och eter, men tämligen lättlöslig i aceton. Den är den mest lagringsbeständiga av alla salpetersyraestrar och kan upphettas till 100 grader under längre tid utan att sönderdelas. Den smälter vid 140-142 grader celcius, och förpuffas vid 180 grader. Pentylen är mycket initieringskänslig, och eftersom den besitter stort energiinehåll och hög detonationshastighet lämpar den sig utmärkt för detonatorer och sprängkapslar. Den kan även "flegmatiseras" med en tillsats av 10% parrafin eller montanvax, och är därefter ungefär lika känslig som trotyl. Hexogen (cyklotrimetylentrinitramin) Hexogen framställes genom nitrering av hexametylentetramin, en produkt som framställes ur formalin och ammoniak. Vid nitreringsprocessen faller hexogenen ut i form av små kristaller: Dessa avnutschas från syra och tvättas med kallt vatten, varefter den omkristalliseras ur ett lösningsmedel, t.ex. aceton och de erhållna kristallerna torkas. Egenskaper: Hexogen utgöres av vita kristaller, olösliga eller svårlösliga i vatten, alkohol och eter. Däremot är de tämligen lösliga i aceton. Produkten kan lagras hur läng som hellst. Specifika vikten på kristallerna är 1,8, men vid pressning uppnås inte högre sp. v. på presskropparna än 1,7. I rent tillstånd är hexogenen ganska stöt- och beskjutningskänslig. För att kunna användas för militära ändamål måste den därför flegmatiseras genom t.ex. paraffin eller vax. Ugge Mjörbjugg / Ul by HeXOr