Kokrystalizacja związków wybuchowych

Kokrystalizacja związków wybuchowych

Kokrystalizacja, a więc równoczesna krystalizacja dwóch związków pozwala na otrzymanie materiałów wybuchowych, które są mniej wrażliwe na uderzenie i bezpieczniejsze w transporcie i magazynowaniu.

Zespół naukowców z Uniwersytetu Michigina w USA pod przewodnictwem Adama Matzgera jako pierwszy na świecie zbadał proces kokrystalizacji pod kątem otrzymywania związków o wysokiej energii chemicznej.

Z końcem ubiegłego roku zespół Matzgera użył kokrystalizacji do otrzymania 17 nowych ciał stałych zawierających 2,4,6-trinitrotoluen (trotyl). Pomimo że udało się przeprowadzić proces kokrystalizacji spadła moc wybuchu i to do tego stopnia, że to co otrzymano trudno było uznać za wartościowy materiał wybuchowy. Niedawno ci sami naukowcy po wielu próbach zastosowali mieszaninę w stosunku molowym 1:1 trotylu oraz substancji wybuchowej CL-20 (2,4-heksanitro-2,4,6,8,10,12-heksaazaizowurtzytanu), w której podczas kokrystalizaji nie dochodziło do interakcji pomiędzy składnikami. W ten sposób pokazali, że alifatyczne związki z wieloma grupami azotanowymi mogą kokrystalizować, tworząc przy tym wiązania wodorowe pomiędzy tlenem grupy azotanowej i alifatycznymi wodorami. Ponadto tworzą się dodatkowe oddziaływania pomiędzy pierścieniem trinitrotoluenu o deficycie elektronów i grupami azotanowymi CL-20.

Otrzymany materiał wybuchowy charakteryzuje się połączeniem niskiej ceny i stabilności wybuchowej trotylu z siłą wybuchu CL-20. Odporność na wybuch zainicjowany uderzeniem jest 2-krotnie większa niż czystego CL-20. Matzger jest obecnie na etapie rozmów z potencjalnie zainteresowanymi rozszerzeniem badań nad opracowanym materiałem wybuchowym. W międzyczasie trwają badania nad kokrystalizacją kolejnych związków wybuchowych.

(pj)