|
Плотность, г/см3
|
Теплота превращения (при температуре, К), кал/г
|
442,6-398,8
|
кубическая (I)
|
1,55-1,57
|
I ↔II; 13,2 (398,8)
|
398,8-357,1
|
тетрагональная (II)
|
1,60-1,64
|
II↔ II;I 4,0 (357,1)
|
357,1-305,3
|
ромбическая или моноклинная (III)
|
1,66
|
III↔IV; 5,1 (305,3)
|
305,3-256,0
(-17 оС)
|
ромбическая бипирамидальная (IV)
|
1,725
|
IV ↔V; 1,4 (256,0)
|
Ниже 256,0
|
тетрагональная (V)
|
1,725
|
-
|
Температура плавления аммиачной селитры лежит в пределах 442,0-443,4 К, теплота плавления - 16,2 кал/г. Испарение становится заметным с температуры 403-433 К.
Интенсивное разложение аммиачной селитры происходит в интервале температур 483-613 К.
Разложение аммиачной селитры в зависимости от температуры может происходить по следующим основным реакциям:
при 383 К NH4NO3 = НNO3 + NH3 + 41 ккал/моль;
при 458-473 К NH4NO3 = 2NO2 + 2Н2О + 30,3 ккал/моль;
при 503 К и выше
2NH4NO3 = 2N2 +О2 +4Н2О + 30,7 ккал/моль.
При температуре выше 673 К разложение аммиачной селитры протекает со взрывом по одной из следующих реакций:
4NH4NO3 = 3N2 + 2NО2 +8Н2О + 29,5 ккал/моль,
8NH4NO3 = 2NО2+4NО+5N2+16Н2О+49,5 ккал/моль.
Термическую стойкость селитры понижают органические вещества, содержащие углеводы: крахмал, сахариды и глюкоза. Целлюлозу содержащие вещества: бумага, картон, древесина, хлопчатобумажные и льносодержащие ткани также понижают термическую стойкость. С нитратом аммония легко взаимодействуют сера и сульфиды (сульфидные руды), азотная кислота и окислы азота, серная и фосфорная кислоты, многие металлы (особенно в виде порошков) - цинк, медь, кадмий, никель, магний, висмут. Особенно сильно влияют на термическую стойкость аммиачной селитры азотная кислота и нитритные соли.
Не взаимодействуют с селитрой алюминий, железо, их окислы и соли.
Вода же является катализатором процесса термического распада селитры.
Также к группе веществ, не влияющих на термическую стойкость аммиачной селитры, можно отнести кизельгур, каолин, сульфаты бария и аммония, железо и их оксиды и соли. К группе веществ, стабилизирующих аммиачную селитру, следует отнести мочевину [СО(NH2)2], уротропин, карбонаты кальция и магния.
Нитрат аммония очень гигроскопична, хорошо растворяется в воде, этиловом и метиловом спиртах, пиридине, ацетоне и в жидком аммиаке. Для придания водоустойчивости в аммиачную селитру добавляют одновременно парафин, жирные кислоты и соли железа.
На практике процесс получения аммиачной селитры достаточно прост. В качестве сырья для производства аммиачной селитры используют газообразный аммиак и разбавленную азотную кислоту. Производство аммиачной селитры по технологии условно делят на четыре стадии:
нейтрализация (45-50)% азотной кислоты газообразным аммиаком
NH3 + HNO3 = NH4NO3 +Q,
упаривание растворов аммиачной селитры,
кристаллизация расплава аммиачной селитры,
упаковка и складирование аммиачной селитры.
В промышленном производстве аммиачная селитра выпускается по ГОСТ 2-85 трех сортов: А – мелкокристаллическая; Б- чешуйчатая и кристаллическая; В – гранулированная. Аммиачная селитра сортов А и Б используется в промышленности, а сорта В – в сельском хозяйстве. Кроме того, аммиачная селитра выпускается и по ГОСТ 14702-79, которая предназначена для производства промышленных ВВ. В соответствии с этим ГОСТом изготавливается водоустойчивая аммиачная селитра двух марок: ЖВК – кристаллическая, ЖВГ- гранулированная.
Водоустойчивость достигается за счет введения в состав аммиачной селитры гидрофобных добавок: жирных кислот (фракций С17-С20) и парафина (0,3-0,4% по массе в соотношении 1:1) и железа (0,06-0,09) % по массе.
Критический диаметр для зарядов аммиачной селитры зависит от степени измельчения, влажности и плотности. По данным Беляева А.Ф., детонация сухой тонкоизмельченной селитры при плотности 0,8 г/см3 распространяется устойчиво в открытых зарядах диаметром около 100 мм. Взрывчатое превращение чешуйчатой селитры частицы размером 1 мм с влажностью 1 % массе затухает в заряде диаметром 300 мм. Аммиачная селитра с влагосодержанием 3 % по массе не взрывается в зарядах еще больших диаметров. А.Ф. Беляев в массивной, не подверженной разрушению и деформации оболочке, получил устойчивую детонацию аммиачной селитры в заряде диаметром 7 мм при инициировании одним капсюлем- детонатором.
М.Кук получил следующие зависимости от диаметра заряда (D3) измельченной селитры величины скорости детонации (D):
D3, мм
|
100
|
150
|
200
|
250
|
300
|
460
|
D, м/с
|
отказ
|
1455
|
1600
|
1800
|
2150
|
2750
|
Г.З.Поздняков установил, что небольшие количества гидрофобных добавок (до 0,4 % масс.) в водоустойчивой селитре существенно не увеличивает взрывоопасность ее по сравнению с неводоустойчивой селитрой. Но пыль водоустойчивой селитры в сухом состоянии обладает более высокой взрывоопасностью. По термической стабильности водоустойчивая селитра уступает химически чистой селитре (нитрат аммония). Критический диаметр детонации водоустойчивой селитры несколько меньше, чем у неводоустойчивой селитры.
По данным Г.З.Позднякова скорость детонации неводоустойчивой селитры в металлической трубе диаметром 40 мм составляет 1950 м/с, водоустойчивой селитры в этих же условиях – 2570 м/с, а скорость детонации ее пыли – 3400 м/с.
Работоспособность (фугасность) аммиачной селитры в зависимости от массовой доли органической примеси в ее составе определена как:
Содержание парафина, % масс.
|
1
|
2,5
|
4
|
5,5
|
Работоспособность, см 3
|
178
|
207
|
260
|
325
|
Сухая и химически чистая тонкоизмельченная аммиачная селитра неводоустойчивая не чувствительна к капсюлю- детонатору и детонирующему шнуру. Только в прочной металлической оболочке тонкоизмельченная селитра детонирует от капсюля – детонатора и детонирующего шнура. Для возбуждения незатухающей детонации в аммиачной селитре обычного измельчения в бумажной оболочке необходим промежуточный детонатор в виде шашки прессованного тротила массой не менее 50 г. Чувствительность к детонации возрастает при введении в селитру органических добавок, возрастает также чувствительность к удару.
Достарыңызбен бөлісу: |