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黑索金 - 维基百科,自由的百科全书

くろさくきん

重定しげさだこうRDX

くろさくきんだいごうRDX[註 1]),也称旋风炸药当代とうだいさい重要じゅうようてき单质炸药いち,拥有良好りょうこうてき物理ぶつり化学かがく特性とくせい及爆炸性能せいのうさく为主そう药广泛运よう雷管らいかん、导爆さくとうこうひん及各しき武器ぶき弹药。くろさく金的きんてきけい命名めいめいほう名称めいしょう1,3,5-さん硝基-1,3,5-三氮杂环己烷,也可描述为环三亚甲基三硝铵典型てんけいてき硝胺类炸药,あずか拥有さら优良性能せいのうてきおくかつたくいま同系どうけいぶつ[4]

くろさくきん
IUPACめい
1,3,5-Trinitroperhydro-1,3,5-triazine
1,3,5-さん硝基-1,3,5-三氮杂环己烷
别名 环三亚甲基三硝胺
RDX
旋風せんぷう炸藥さくやく
识别
CASごう 121-82-4  checkY
PubChem 8490
ChemSpider 8177
SMILES
 
  • C1N(CN(CN1[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-]
InChI
 
  • 1S/C3H6N6O6/c10-7(11)4-1-5(8(12)13)3-6(2-4)9(14)15/h1-3H2
InChIKey XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N
UN编号 0072, 0391, 0483
EINECS 204-500-1
せい
化学かがくしき C3H6N6O6
尔质りょう 222.117 g·mol⁻¹
そと 白色はくしょく粉末ふんまつじょう结晶,こう可能かのうていあさ灰色はいいろあるこな红色
密度みつど 1.818 g/cm3[1]
熔点 204°C[2]
溶解ようかいせいみず 40.2 mg/L(22 °C)[3]
溶解ようかいせい 溶于きのえおつ氯仿おつおつよん氯化碳硫化りゅうか
ほろ溶于おつあつしおつさん氯苯吡啶
溶于へい环己酮二甲基甲酰胺きのえはじめ亚砜かず硝酸しょうさん[4][5]
热力がく[1][6]
ΔでるたfHm298K 66.94 kJ·mol−1
ΔでるたcHm -2107 kJ·mol−1
Cp 251.17J·mol−1·K−1
ばく炸性[2]
撞击感度かんど 7.5 J
摩擦まさつ感度かんど 120 N
ばくそく 8428 m/s(1.7 g/cm3
8080 m/s(1.6 g/cm3
危险せい[8]
GHS危险せい符号ふごう
《全球化学品统一分类和标签制度》(简称“GHS”)中爆炸性物质的标签图案《全球化学品统一分类和标签制度》(简称“GHS”)中有毒物质的标签图案《全球化学品统一分类和标签制度》(简称“GHS”)中对人体有害物质的标签图案
GHS提示ていじ Danger
H-术语 H201, H301, H370, H373
P-术语 P210, P250, P301+310, P308, P311, P370+380, P373
致死ちしりょうある浓度:
100 mg/kg(だいねずみくちふく[7]
あい关物质
あい硝胺类炸药 おくかつたくいま
硝基胍
とくこごめ
わかちゅうあかり所有しょゆうすうすえひとし出自しゅつじ标准じょう态(25 ℃,100 kPa)した

历史

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くろさくきん最早もはやゆかりとおる宁于1899ねんもと于医よう药物合成ごうせいしきせい,此后于1922ねん发现其爆炸性[11][註 2]だいいち世界せかいだいきさきさととく尔·冯·赫茨(Ritter von Herz)于1920ねんくびどおり直接ちょくせつ硝化しょうか乌洛たくひんてき方法ほうほう成功せいこうせいとくくろさくきん,并在ずいきさきてき研究けんきゅうちゅう发现其具有ぐゆう优良てきばく性能せいのうずいきさき,一些研究人员又改进了原有制备技术,使つかいとくくろさくきん产率达到68%,促成そくせいりょう各国かっこくざいだい世界せかいだいちゅう对该药剂てき大量たいりょう使用しよう[1][12]世界せかいだい战结たばきさきまたゆう种以くろさくきん为主よう组成成分せいぶんてきだかのう混合こんごう炸药さききさき问世,其中部分ぶぶんざい军用みんよう领域かげ响巨だい

炸药名称めいしょう 组成成分せいぶん
A炸药 88.3%くろさくきん,11.7%ぞう塑剂
B炸药 60%くろさくきん,39%TNT,1%ねば结剂
C4炸药 90%くろさくきん,10%聚异ひのと
H6炸药 42%くろさくきん,40%TNT,18%こな
ちゅう以上いじょう混合こんごう炸药组成成分せいぶん比例ひれい固定こてい,此处すうすえ为较つね使用しようてき组成成分せいぶん比例ひれい参考さんこう文献ぶんけん[12]

物理ぶつりせい

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纯的くろさくきん为白しょく粉末ふんまつじょうあきらからだざいぼう些情况下可能かのうてい现浅灰色はいいろあるこな红色,一般工业级生产品熔点りゃくだか于200°C,あきらからだ密度みつど则约为1.82g/cm3くろさくきん自由じゆううずたか密度みつど[註 3]约为0.8g/cm3压35MPa时密度みつどますいたり1.52g/cm3压200MPa时,密度みつど则可达到1.7g/cm3[4]

くろさくきんせい质较为稳じょうざい100°C以下いか温度おんど环境ちゅう分解ぶんかいりょう极少,あずか此同时其基本きほん具有ぐゆう挥发せい吸湿きゅうしつせい[4]

くろさくきんざい常温じょうおん溶于みずきのえおつ氯仿おつおつよん氯化碳硫化りゅうかほろ溶于おつあつしおつさん氯苯吡啶,溶于へい环己酮二甲基甲酰胺きのえはじめ亚砜かず硝酸しょうさん,总体溶解ようかい性能せいのう优于おくかつたくいま[5][13]くろさくきんざい部分ぶぶん溶剂ちゅうてき溶解ようかいずい温度おんど变化关系如下ひょうしょしめせ

溶剂 くろさくきん溶解ようかい质量(g)/100g溶剂
20°C 40°C 60°C
みず 0.005 0.0127 0.03
0.045 0.085 0.195
きのえ 0.02 0.05 0.125
おつあつし 0.12 0.24 0.58
おつさん 0.46 0.56 1.22
へい 6.81 10.34 適用てきよう
环己酮 4.94 9.2 13.9
二甲基甲酰胺 - 41.5 60.6
ちゅういん实验条件じょうけんかく异,不同ふどう文献ぶんけん溶解ようかい度数どすうすえ存在そんざい细微别。ほんひょうすうすえらいみなもと[5]

化学かがくせい质及はん

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纯净てきくろさくきんあずかまれさんはん应,あずかどう浓度盐酸作用さよう不明ふめい显,其在低温ていおんのう够溶于浓硝酸しょうさんちゅう且不分解ぶんかいただしざい硫酸りゅうさんちゅうかい发生あかり显的分解ぶんかいはん应。くろさくきんざい碱性环境かい发生一定いってい程度ていどてき分解ぶんかい生成せいせい氮气硝酸しょうさん硝酸しょうさん硝酸しょうさん硝酸しょうさんきのえ乌洛たくひんひとし种产ぶついん使用しよう一定浓度的碱液可以去除相关设备上的黑索金残液。くろさくきんあずか绝大多数たすう金属きんぞく材料ざいりょうはん应,仅与とう几种特定とくてい金属きんぞくてき氧化ぶつ混合こんごう时会发生はん应,生成せいせい稳定化合かごうぶつ[11]

せい备工艺

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くろさくきん存在そんざい2种主要しゅようてきせい备方ほうそく直接ちょくせつ硝解ほうあずかともえ赫曼ほうしゃひとし乌洛たくひん为底りょう,其差异主要しゅようざい于生产中てき辅料あずかはん应环さかい[4]

直接ちょくせつ硝解ほう

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直接ちょくせつ硝解ほうはた硝酸しょうさん加入かにゅう乌洛たくひんちゅう使つかい生成せいせいくろさくきん放出ほうしゅつ简单てきしょう分子ぶんしぶつ质,其主体しゅたいはん应如,二者差别体现于きのえとう产物いや硝酸しょうさん氧化:[4][14]

 
 

直接ちょくせつ硝解ほう存在そんざい众多ふくはん应,作用さようつくえ也较为复杂,一般生产制备中仅考虑上述主要反应。目前もくぜん该方ほうこう艺较为成熟せいじゅく主要しゅようせい产步骤为:乌洛たくひん原料げんりょうてき预处;乌洛たくひんあずか硝酸しょうさん发生硝化しょうかはん大量たいりょう热;使用しようすいまれ释酸えきくだぬる过滤析出せきしゅつてきくろさくきん结晶;あらい涤黑さくきん结晶;使用しよう钝化剂包くつがえ药剂并干燥,ずいきさきそくいたくろさく金成かねなりひん[4]。该方ほうさい严重てき缺陷けっかん硝酸しょうさんかいいん氧化きのえ而出现大りょう损耗,いん此就さんざいさい条件下じょうけんかくろさくきん产量あずか乌洛たくひん投入とうにゅうりょう也远远达いた11てき论反应比例ひれいあずか此同时,なま产过ほどなかてき废水废气也会造成ぞうせい一定いっていてき环境问题,需要じゅよう大量たいりょう设备处理[14]

直接ちょくせつ硝解ほう中黑なかぐろさくきん存在そんざいすう值约为40%てき最大さいだい产率,为达到该理论产值所消耗しょうもうてき硝酸しょうさんりょうあずか其浓负相关,且随浓度てきくだてい,其消耗しょうもうりょう迅速じんそく增加ぞうかとう使用しよう97%硝酸しょうさん时,仅需26ばい乌洛たくひん量的りょうてき硝酸しょうさん就可达到最大さいだい产值,ただしとう浓度くだいたり88%时,该值迅速じんそくじょうますいたり110ばい乌洛たくひんりょうあずか此相对应てき,乌洛たくひん硝解はつはじめそくりつあずか硝酸しょうさん浓度せいしょう关,ただしこう浓度其速りつ下降かこう趋势也更あかり[15]

ともえ赫曼ほう

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ともえ赫曼ほうまたしょうほうゆかり沃纳·曼纽尔·ともえ赫曼约翰·かつひしげかつ·まれおんえいJohn C. Sheehan于1949ねん发表,主要しゅよう原料げんりょう包括ほうかつ乌洛たくひん硝酸しょうさん硝酸しょうさん酐和醋酸さくさんともえ赫曼とうじん算出さんしゅつ该反应中くろさくきん产率约为70%,传统直接ちょくせつ硝解法的ほうてき2ばい硝酸しょうさん消耗しょうもうりょう也大はば下降かこう,其反应方程式ほうていしき如下,ゆかり于反应产ぶつ固定こてい,该方程式ほうていしきかくもの比例ひれいけいすう代表だいひょう实际はん应物质消耗しょうもう生成せいせい比例ひれい[14]

 

ともえ赫曼法制ほうせい备黑さくきん存在そんざいさいけい硝酸しょうさん-乌洛たくひん比例ひれいそく一定条件下单位乌洛托品与硝酸反应,くろさくきん产率ずい硝酸しょうさん添加てんか量的りょうてき增加ぞうか而先じょうますきさき下降かこう,该最けい比例ひれい几乎かい受到硝酸しょうさん铵量てきかげ响,ただしかいずい醋酸さくさんりょう温度おんどてきじょうますこう硝酸しょうさんうらないさら多方向たほうこうへんうつり,其他药剂投入とうにゅうりょう环境条件じょうけん也会造成ぞうせい比例ひれいりゃくほろへんうつり。此外,くろさくきんざいさいけい比例ひれい时的产率あずか醋酸さくさんりょう负相关,あずか硝酸しょうさん铵量せいしょう关,ただしあずか温度おんど变化关系だい[16]

ともえ赫曼ほう原料げんりょう混合こんごうぶつざい酐或乌洛たくひん质量分数ぶんすう极低且其组成成分せいぶん处于特定とくてい比例ひれいてき极端じょう况下ゆうもえ烧和ばく炸风险,ただし实际せい产中かく原料げんりょう比例ひれいあずか该危险情况对应比例ひれいしょう较大,该风险对ともえ赫曼ほう应用せい产影响有げん[17]

其他方法ほうほう

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じょ直接ちょくせつ硝解ほうかずともみ赫曼法外ほうがい,还可どおり硝酸しょうさん-硝酸しょうさん铵法、きのえ醛-硝酸しょうさん铵法、しろ盐法とう种方法制ほうせい备黑さくきん[18]

其中硝酸しょうさん-硝酸しょうさん铵法为直接ちょくせつ硝解法的ほうてき衍生方法ほうほう,该法だい一步与直接硝解法一致,だい则引にゅう硝酸しょうさん铵与だい一步生成的甲醛反应以生成更多黑索金,はん应方ほど如下:[18]

 

方法ほうほう有效ゆうこうかい直接ちょくせつ硝解ほう产率ひくてき问题,ただしかい导致硝酸しょうさんあずか乌洛たくひんてき消耗しょうもう值进いちひさげだか,产生さら废液,难以运用于实际生产[18]

きのえ醛-硝酸しょうさん铵法以这两种ぶつ质为そこりょう使つかい其在条件下じょうけんか直接ちょくせつ合成ごうせいくろさくきんただし该生产路みちちゅう间产ぶつやめ证明乌洛たくひん其实际为ともえ赫曼法的ほうてき另一かんぜん版本はんぽんざい发布はつそく[19]しろ盐法あずか其他以乌らくたくひん为基础的せい备方ほう存在そんざいきょ大差たいさ异,其以さん氧化硫钾盐为原りょうせい备氨もと磺酸钾(结构さんCID 23687442 PubChemてき链接)并将其与かぶと醛缩ごうせいとく1,3,5-三氮代环己烷-1,3,5-さん磺酸さん钾(结构さんCID 17388739 PubChemてき链接),该物质在低温ていおん硝化しょうかそくせいとくくろさくきん,其产りつ达82%,ただし该方ほう骤较安全あんぜんせいざい实际せい产中较少使用しよう[18]

あらためせいあずか钝化

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纯净てきくろさくきんつくえ械感较高,为适应某些特殊とくしゅ需求,一般会对工业制备的黑索金进行改性与钝化处理,そう关钝原理げんり包括ほうかつどおりじゅう结晶减少あきらからだ缺陷けっかんくだてい药剂つぶ以降いこうひく表面ひょうめん、对颗つぶ进行钝感剂包くつがえひとしなま产中常用じょうようむし溶剂对黑さくきん颗粒进行つつめくつがえあい关方ほう也被しょう为造つぶ使用しようてきそく上述じょうじゅつだいさん种钝原理げんり[4]くろさく金的きんてき钝化处理效果こうか受到个影响因もと共同きょうどう作用さよう包括ほうかつともえ赫曼法制ほうせい备产ひんちゅうおくかつたくいま含量[20]くろさくきん颗粒本身ほんみ缺陷けっかん及周边粘あい剂孔すき大小だいしょう[21]ねばごう剂种类及用量ようりょう[22]ひとし

ばく性能せいのう

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くろさくきんばく炸的方程式ほうていしき为:[23]

 

平衡へいこうえいoxygen balance为-21.6%,ぞく负氧平衡へいこう炸药[2][註 4]くろさくきんばくよう为900L/kg,ばくぬる3700Kばく热6.32MJ/kg,ばく压33.8GPa。密度みつど为1.767g/cm3时,其ばくそく为8640m/s,密度みつど为1.796g/cm3时,该数值上ますいたり8741m/s[4]

毒性どくせい危害きがい

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くろさくきん人体じんたいてき毒性どくせい主要しゅようたい现于かみ经系统急性きゅうせい中毒ちゅうどくひょう现为はん复的癫痫发作慢性まんせい中毒ちゅうどく则表现为かみ经衰じゃく综合せい并对接触せっしょくしゃ记忆りょく、视觉感知かんちそら间能りょく造成ぞうせいかげ[24]急性きゅうせい中毒ちゅうどくあんれいちゅう患者かんじゃつねばんゆう头痛、恶心、こころ慌、とぼしりょく体温たいおんます高等こうとう症状しょうじょう重症じゅうしょう患者かんじゃ则会抽搐识丧しつとう症状しょうじょうただしくろさくきん并不かい引发せい铁血红蛋しろしょうかんこうのう损伤,仅会对肾脏こうのう造成ぞうせい轻微かげ响。急性きゅうせい中毒ちゅうどく患者かんじゃ一般いっぱんさいあらい、催吐とう方法ほうほう排除はいじょ毒物どくぶつずいきさき使用しよう葡萄糖ぶどうとう维生もとCとう溶液ようえき补充液体えきたいきさき以对しょう处理げん则在患者かんじゃ抽搐时合理ごうり应用镇定剂ざい发生はいすい时应よう脱水だっすい剂辅助治すけじ疗。ざいいた及时处理疗后,患者かんじゃ一般いっぱんざい1いたり2天内あまない症状しょうじょう缓解,すうしゅうない完全かんぜんかん[25][26]

くろさく金生きんせい产过ほどちゅう产生てき废水、废气とう也会对人体じんたい环境造成ぞうせい危害きがい,一般设置最高容许排放量标准以限制工厂随意排放。さいよう直接ちょくせつ硝解ほうこう艺时,ちゅう间产ぶつくろさく金成かねなりひんてきあらい涤水あらいすい以回よう,过滤こうじょあらい涤水可用かよう于结あきらつくえまれ释水くだ温水おんすいあらいこうじょ废水则可よう于洗涤酸せい产品,这些措施有效ゆうこうひさげ升水ますみず资源利用りよう效率こうりつくだてい废水はいりょう[27]

对于含有がんゆうくろさく金的きんてき废水,则一般采用吸附法、みず解法かいほう生物せいぶつくだ解法かいほう和光わこう解法かいほう进行处理。吸附ほう原理げんり较为简单,そくはた废水どおり过装ゆう活性炭かっせいたんとう吸附剂的容器ようき,经过一定时间即可有效去除相关毒性物质,ただし该方ほう存在そんざい吸附剂难以复产的缺陷けっかんみず解法かいほう具有ぐゆう运用せいただし存在そんざい处理速度そくど缓慢てきへいはし[28]。进入21せい纪后,生物せいぶつくだ解法かいほう逐渐开始受到じゅう视,研究けんきゅうじん员也发现りょう种可以降いこうかいくろさく金的きんてき微生物びせいぶつ,其中あつかべきん变形きんてき微生物びせいぶつざい该领いき具有ぐゆう显著优势,线菌门てき微生物びせいぶつ运用优势如前两者,拟杆きん绿菌门纤维杆菌门螺旋らせんたいてき微生物びせいぶつくだかい能力のうりょく较差[29]ひかり解法かいほう主要しゅようむらさきがいこう照射しょうしゃ芬顿试剂进而氧化くだかいくろさくきん,该方ほうくだかい效果こうか受到PH值过氧あずか亚铁离子りょうくだかい时间、むらさきがいこう强度きょうどとう多重たじゅういんもとかげ[30]

ちゅう

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  1. ^ RDX研究けんきゅう炸药Research Department eXplosiveあるすめらぎ爆破ばくは炸藥さくやくRoyal Demolition eXplosiveてき縮寫しゅくしゃ[9][10]
  2. ^ 部分ぶぶん文献ぶんけん记载くろさくきん最早もはやゆかり伦塞于1897ねんどおり硝解ろく硝基苯胺えいHexanitrodiphenylamineてき方法ほうほうせい,此后ちょくいたり1916ねん,其才とおる宁发现含能材料ざいりょう特性とくせい[1]
  3. ^ またたたえかり密度みつどあるおもて密度みつどゆび压时单位质量药剂しょうらないたい积。
  4. ^ そく炸药ぶん子中こなか元素げんそ无法完全かんぜん氧化其他元素げんそざいくろさくきん中表なかおもて现为氧化为氧化碳,而是直接ちょくせつ生成せいせいいち氧化碳

参考さんこう文献ぶんけん

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参考さんこう书籍

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