WikiZero - Пероксид ацетону

1. Використання як вибухова речовина [ правити | правити код ]
2. Використання в якості харчової добавки [ правити | правити код ]

open wikipedia design.

Перекис ацетону або перекис ацетону - ініціює вибухова речовина , Вперше отримане Ріхардом Вольфенштейна в 1895 році [2] [3] .

Перші експерименти з отримання пероксидів ацетону були проведені Вольфенштейна в 1895 році, коли він вивчав дію пероксиду водню на кониин в ацетонових розчині, вважаючи, що ацетон і пероксид водню не взаємодіють. Вольфенштейн виявив, що з суміші рівних обсягів ацетону і 10% -го пероксиду водню випадають кристали, які він охарактеризував як тримерного перекис ацетону (тріперекісь ацетону 2). Також він зауважив, що реакція відбувається швидше при додаванні малих кількостей фосфорної кислоти [4] .

У 1899 році Адольф Байєр і Віктор Віллігер синтезували також дімерная перекис ацетону (діперекісь ацетону 1). У 1933 році Лекок спостерігав процес деполімеризації тріпероксіда ацетону при визначенні його молекулярної маси методом кріоскопії , А також при плавленні . У 1947 році вивчався вплив кислот на утворення пероксидів ацетону, зокрема, було помічено, що сірчана , соляна , фосфорна і азотна кислоти значно прискорюють окислення ацетону пероксидом водню, а в присутності органічних кислот ( оцтової , бензойної ) Освіти продукту не відбувається [4] .

До теперішнього часу отримані пероксиди ацетону чотирьох структур [5] .

Дімерная перекис ацетону (діперекісь ацетону, 1) отримують з виходом 94% при обробці ацетону 86% -ним пероксидом водню в ацетонитриле у присутності сірчаної кислоти місцях із низькою температурою. Іншим способом синтезу діперекісі ацетону є реакція ацетону з персульфат калію в розведеної сірчаної кислоти. Тримерного перекис ацетону (тріперекісь ацетону, 2) утворюється в даних реакціях як домішка. Для препаратівного отримання даного продукту застосовують реакцію ацетону з еквівалентною кількістю 50% -ного перекису водню і 0,25 еквівалентами сірчаної кислоти. Тріперекісь ацетону можна очистити низькотемпературної перекристаллизацией з пентана [5] . При цьому вона кристалізується у вигляді довгих плоских прізмовідная кристалів [4] .

Пероксиди 3 і 4 можуть бути отримані в даних реакціях при відсутності мінеральної кислоти . Наприклад, суміш ацетону і 50% -ного перекису водню при перемішуванні протягом трьох годин при 0 ° С дає виключно 2,2-біс (гідропероксі) пропан 3. Збільшення часу реакції призводить до утворення продукту 4 [5] .

Тріпероксід ацетону легко переганяється :

• при температурі від +14 до +18 ° С він втрачає близько 6,5% маси за 24 години;
• при +25 ° С - 68% маси за 14 днів;
• при +50 ° С - 1,5% маси за 2 години;
• при 100 ° С - переганяється вельми швидко [6] .

Він розчинний у етанолі (0,15 г / 100 г при +17 ° С), діетиловому ефірі (5,5), петролейном ефірі (7,35), ацетоні (9,15), сероуглероде (9,97), піридині (15,4), бензолі (18,0), трихлоретиленом (22,7), чотирихлористому вуглеці (24,8), хлороформі (42,5) [6] , Але не розчиняється в воді [7] .

При нагріванні з розведеною сірчаної кислотою перекис ацетону кількісно гідролізується з утворенням ацетону і пероксиду водню:

C 3 H 6 O 2 + 3 H 2 O → 3 C 3 H 6 O + 3 H 2 O 2 {\ displaystyle {\ mathsf {C_ {3} H_ {6} O_ {2} + 3H_ {2} O \ rightarrow 3C_ {3} H_ {6} O + 3H_ {2} O_ {2}}}} [4]

Кількостях міліграм діпероксіда і тріпероксіда ацетону протягом 15 хвилин розкладаються сильними кислотами (наприклад, сірчаною кислотою або метансульфокіслотой ). Оскільки реакція екзотермічна, дія сильних кислот на грамові кількості викликає детонацію. Також тріпероксід ацетону ефективно руйнується хлоридом олова (II) [7] [8] .

При отриманні з використанням метансульфокіслоти , хлорного або сірчаної кислоти тріпероксід ацетону мимовільно перетворюється в діпероксід ацетону. Однак при використанні хлориду олова (IV) , соляної або азотної кислоти він залишається стабільним [9] .

Використання як вибухова речовина [ правити | правити код ]

Займання пероксиду ацетону

У військових цілях перекис ацетону не використовується через високу летючості і чутливості, однак, c 1980-x років застосовується в терористичних цілях як ініціює або основне вибухову речовину [6] [10] . Використання терористами пов'язано з простотою синтезу, а також з тим, що в молекулі даної речовини відсутній азот , Що унеможливлює визначення підриваючого пристрої стандартними пристроями, що відповідають на азот [11] . Тріпероксід ацетону має приблизно такий же вибуховою силою, як тротил . Крім того, він дуже чутливий до нагрівання і удару і може займатися під дією відкритого полум'я і електричного розряду [5] , Що робить сам процес створення підривають пристроїв небезпечним (з цієї причини тріпероксід ацетону отримав назву «Мати Сатани») [11] .

The Times повідомляє, що через кілька днів після теракту в Манчестері (теракт стався в ніч на 23 травня 2017 року) у відкритому доступі в соціальній мережі Facebook і на YouTube перебували поетапні інструкції з виготовлення вибухових пристроїв на основі пероксиду ацетону, речовини, яке використовував Абеді для здійснення теракту. [12]

Повідомляється, що дана речовина детонує навіть при вмісті води до 25% [7] . До удару перекис ацетону трохи менш чутлива, ніж азид свинцю . за бРИЗАНТНА вона перевершує азид свинцю і гримучу ртуть [4] .

Під час вибуху пероксиду ацетону відбувається різке освіту великого обсягу газів: з його однієї молекули утворюються три молекули ацетону і одна молекула озону [2] . Призводять також і інше рівняння розкладання:

(C 3 H 6 O 2) 3 → 1, 3 CO 2 + 2, 44 CO + 2, 61 CH 4 + 0, 63 C 2 H 6 + 0, 23 C 2 H 4 + 0, 47 H 2 + 0 , 96 H 2 O + 0, 47 C {\ displaystyle {\ mathsf {(C_ {3} H_ {6} O_ {2}) _ {3} \ rightarrow 1,3CO_ {2} + 2,44CO + 2, 61CH_ {4} + 0,63C_ {2} H_ {6} + 0,23C_ {2} H_ {4} + 0,47H_ {2} + 0,96H_ {2} O + 0,47C}}} [4]

Швидкість детонації тріпероксіда ацетону становить 5300 м / с при щільності 1,2 г / см³ і Близько 1430 м / с при 0,47 г / см³. В діапазоні щільності від 0,35 до 1,2 г / см³ ця залежність лінійна і підпорядковується рівнянню

y = 5405, 1 x - 1149 {\ displaystyle y = 5405,1x-1149} .

Теплота вибуху становить 2803 кДж / кг, що становить 67% від тротилового еквівалента (4.19 МДж / кг)

Використання в якості харчової добавки [ правити | правити код ]

Перекис ацетону є харчовою добавкою , Якій присвоєно позначення E929. Він покращує якість борошняних виробів. Однак, станом на 2017 рік перекис ацетону практично не використовується з цією метою, замість нього застосовуються інші поліпшувачі [13] .

Тріпероксід і діпероксід ацетону можна виявити або проаналізувати методом тонкошарової хроматографії на силікагелі (елюент: толуол , Rf 0,57 і 0,66 відповідно, проявлення 1% дифениламина в концентрованої сірчаної кислоти). Підібрано також умови для аналізу газової хроматографії і мас-спектрометрією [7] .

1. ↑ 17088-37-8 Acetone peroxide (неопр.). Дата звернення 24 липня 2013. Читальний зал 26 липня 2013 року.
2. ↑ 1 2 Encyclopedia of Forensic Sciences, 3V Set ONLINE. - Academic Press. - 2013. - P. 102. - ISBN 978-0-12-382165-2 .
3. ↑ Wolffenstein R. (1895). "Ueber die Einwirkung von Wasserstoffsuperoxyd auf Aceton und Mesityloxyd". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. 28 (2): 2265-2269. DOI : 10.1002 / cber.189502802208 .
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 Баган, 1975 .
5. ↑ 1 2 3 4 Agrawal JP, Hodgson RD Organic Chemistry of Explosives . - Wiley, 2007. - P. 339-340. - ISBN 978-0-470-02967.
6. ↑ 1 2 3 Yinon J. Forensic and Environmental Detection of Explosives . - John Wiley & Sons, 1999. - P. 10-12. - ISBN 0-471-98371-3 .
7. ↑ 1 2 3 4 Lunn G., Sansone EB Destruction of Hazardous Chemicals in the Laboratory . - John Wiley & Sons, 2012. - P. 459-462. - ISBN 978-0-470-48755-6 .
8. ↑ Oxley JC, Smith JL, Huang J., Luo W. Destruction of Peroxide Explosives (англ.) // Journal of Forensic Sciences. - 2009. - Vol. 54, no. 5. - P. 1029-1033. - DOI : 10.1111 / j.1556-4029.2009.01130.x . - PMID 19737243 .
9. ↑ Matyas R., Pachman J., Ang H.-G. Study of TATP: Spontaneous Transformation of TATP to DADP (англ.) // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. - 2008. - Vol. 33, no. 2. - P. 89-91. - DOI : 10.1002 / prep.200700247 .
10. ↑ Oxley JC, Smith JL, Bowden PR, Rettinger RC Factors Influencing Triacetone Triperoxide (TATP) and Diacetone Diperoxide (DADP) Formation: Part I (англ.) // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. - 2013. - Vol. 38, no. 2. - P. 244-254. - DOI : 10.1002 / prep.201200116 .
11. ↑ 1 2 Girard JE Criminalistics: Forensic Science, Crime and Terrorism . - 2nd Ed .. - Jones & Bartlett Publishers, 2011. - P. 422. - ISBN 978-0-7637-7731-9 .
12. ↑ Терорист виготовив бомбу за інструкцією в YouTube (неопр.). Cursorinfo. Дата звернення 24 червня 2017.
13. ↑ вибухонебезпечний кекс - про E-добавках, що використовуються при виготовленні хлібобулочних виробів, на каналі «Наука 2.0»

• Баган Л. І. Хімія і технологія ініціюють вибухових речовин. - М.: Машинобудування, 1975. - С. 411-415.
• Wolffenstein R. Ueber die Einwirkung von Wasserstoffsuperoxyd auf Aceton und Mesityloxyd (нім.) // Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. - 1895. - Bd. 28, Nr. 2. - S. 2265-2269. - DOI : 10.1002 / cber.189502802208 .
• Baeyer A., Villiger V. Ueber die Einwirkung des Caro'schen Reagens auf Ketone (нім.) // Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. - 1900. - Bd. 33, Nr. 1. - S. 858-864. - DOI : 10.1002 / cber.190003301153 .

експериментальні статті

• Oxley JC, Smith JL, Bowden PR, Rettinger RC Factors Influencing Triacetone Triperoxide (TATP) and Diacetone Diperoxide (DADP) Formation: Part I (англ.) // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. - 2013. - Vol. 38, no. 2. - P. 244-254. - DOI : 10.1002 / prep.201200116 .
• Oxley JC, Smith JL, Bowden PR, Rettinger RC Factors Influencing Triacetone Triperoxide (TATP) and Diacetone Diperoxide (DADP) Formation: Part 2 (англ.) // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. - 2013. - DOI : 10.1002 / prep.201200215 .