Взрывчатые вещества на основе органических перхлоратов

Перхлораты органических соединений, в которых горючее и окислитель входят в состав одной и той же молекулы, в общем, гораздо более эффективны по взрывному действию, чем механические смеси, в которых органическое вещество и носитель кислорода находятся в виде отдельных твердых фаз. Ряд таких соединений был использован в прошлом для выяснения возможности применения их в качестве ВВ. Так, Мануэлли и Бернардини запатентовали использование в виде взрывчатых веществ перхлоратов бигуанида и гуанидина, а Ринтоул и Бекетт предложили применять в качестве дробящего взрывчатого вещества перхлорат дициандиамида самостоятельно или как компонент смеси. Это соединение, как установлено, обладает такой же взрывной силой, что и тринитротолуол, но не чувствительно к удару. В случае медленного нагревания оно начинает плавиться со слабым разложением при температуре около 200°С, полностью расплавляется при 300°С и взрывается при 378°С; оно относительно растворимо в воде, но менее гигроскопично, чем нитрат калия.

Лунгсгард рекомендовал употреблять в виде взрывчатых веществ перхлораты анилина, фенилендиаминов, бензидина, толуидинов, нафтиламинов, аминобензолов, антипирина, малахитового зеленого, фуксина, метилового фиолетового, пиридина, хинолина и цинхонина. Лунгсгард и Хербст запатентовали применение перхлоратов метиламинов – стабильных соединений, почти не боящихся воздействия влаги, за исключением [(CH₈)₂NH₂]C1O₄.

Комплексные соединения аммиака и гидразинов с хлоратами и перхлоратами ряда двухвалентных тяжелых металлов были исследованы Фридериком и Фарвурстом как возможные компоненты инициирующих ВВ, используемых в детонаторах. Установлено, что эти соединения обладают взрывчатыми свойствами, промежуточными между свойствами средств инициирования, например гремучей ртути, и вторичных ВВ, например тетрила (тринитрофенилметилнитроамин). Аналогичные соединения хлоратов расплываются на воздухе и быстро гидролизируются; они более чувствительны к удару, чем соответствующие соединения перхлоратов.

Комплексные координационные соединения гидразинов и хлоратов металлов оказались очень чувствительными к удару и не стабильными, особенно соль меди. Вследствие этого они, по-видимому, слишком опасны для обычного употребления, однако аналогичные производные перхлоратов гораздо менее чувствительны, и в первую очередь кадмиевая соль. Ряд солей тяжелых металлов указанных соединений изучены в сравнении с другими хорошо известными основными и вторичными взрывчатыми веществами. Применявшиеся методы исследования и полученные результаты подробно освещены в упомянутых выше работах.

Метилгидразин-перхлорат с небольшим количеством (1 – 2,5%) горючего материала, например крахмала, предложен как высоко эффективное взрывчатое вещество, обладающее хорошей стабильностью и низкой чувствительностью к удару; к нему можно добавлять до 10% порошка алюминия. Фогль запатентовал взрывчатое вещество, получаемое присоединением к этилендиамин-перхлорату пикриновой кислоты или других полиароматических соединений, содержащих ОН-группы. Такие ВВ, как можно ожидать, обладают высокой скоростью детонации и пригодны в качестве зарядов снарядов, промежуточных детонаторов или взрывателей.

Перхлораты для снаряжения взрывателей и пиротехники

Различные типы порошкообразных запалов (взрывателей)» горючие составы и подобные им смеси, используемые в зажигательных трубках, сигнальных ракетах и в пиротехнике, в общем, должны довольно медленно гореть. Многие из них содержат перхлораты или смеси перхлоратов и нитратов в качестве источника кислорода, необходимого для поддержания процесса горения. Например, горючий состав для железнодорожных сигнальных ракет может быть приготовлен из перхлората калия, серы, нитрата и углеродистого соединения, взятых в соотношениях, необходимых для достижения заданной скорости горения. Добавляя такие вещества, как соли бария или стронция, можно добиться окрашивания пламени, а присутствие небольших количеств хлората калия наряду с перхлоратом облегчает воспламенение; однако в смеси, к которой добавлен хлорат, недопустимо присутствие солей аммония.

Другие порошкообразные взрыватели, при действии которых почти или совсем не образуется газообразных продуктов горения, могут содержать тонко измельченный металл, например никель, алюминий или различные сплавы, вместе с окислителем, обычно нитратом или перхлоратом, или со смесью их обоих.

Применение недетонирующих перхлоратов органических ве­ществ, образующих совместно с солью-окислителем, например перхлоратом калия, горючий состав, запатентовано для употребления в качестве воспламенителя заряда детонатора в капсюлях-детонаторах. Перхлораты органических веществ, в частности перхлораты оксония, анилина и пиридина, не должны содержать способствующих взрыву диазо-, нитро- и азидо-групп.

Составы для бездымных осветительных ракет наряду с перхлоратом аммония в качестве окислителя могут включать некоторые соединения щелочно- или редкоземельных элементов, которые нагреваются до белого каления с помощью горючего, состоящего из шеллака или другого материала. Очень эффективные дымообразующие смеси можно приготовить из сульфаминовой кислоты и окислителя – перхлората калия или аммония. Смесь оптимального состава, состоящая приблизительно из 58% сульфаминовой кислоты и 42% перхлората аммония, дает быструю самораспространяющуюся реакцию, в результате которой происходит обильное дымообразование. В этом случае дым выделяется из продуктов сгорания, т. е. серного ангидрида и хлористого водорода, абсорбирующих влагу воздуха с образованием плотной туманообразной завесы.