Luận văn thạc sĩ HUS xây dựng quy trình phân tích định lượng hecxogen (RDX) và octogen (HMX) trong sản phẩm thuốc nổ bằng phương pháp HPLC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐỖ THỊ HƢƠNG GIANG

XÂY DỰNG QUY TRÌNH PHÂN TÍCH ĐỊNH
LƢỢNG HEXOGEN (RDX) VÀ OCTOGEN (HMX)
TRONG SẢN PHẨM THUỐC NỔ BẰNG
PHƢƠNG PHÁP HPLC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2014

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐỖ THỊ HƢƠNG GIANG

XÂY DỰNG QUY TRÌNH PHÂN TÍCH ĐỊNH
LƢỢNG HEXOGEN (RDX) VÀ OCTOGEN (HMX)
TRONG SẢN PHẨM THUỐC NỔ BẰNG
PHƢƠNG PHÁP HPLC
Chun ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. NGUYỄN VĂN RI

Hà Nội – 2014

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang
LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS- TS Nguyễn Văn Ri,
Đại tá, ThS Nguyễn Văn Mọc đã chỉ đạo, hƣớng dẫn tận tình, sâu sắc về mặt khoa
học đồng thời cung cấp những tài liệu quan trọng, trang thiết bị cần thiết giúp tơi
hồn thành tốt luận văn.
Tôi chân thành cảm ơn sự quan tâm của các cấp lãnh đạo Viện Thuốc phóng
Thuốc nổ, các thầy cơ giáo khoa Hóa học trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại
học Quốc Gia Hà Nội đã tạo điều kiện cho tôi học tập và nghiên cứu.
Từ đáy lịng Tơi cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của tất cả các cô, chú, anh em
cán bộ nghiên cứu của Trung tâm Đo đạc Kiểm định Vật liệu nổ - Viện Thuốc
phóng Thuốc nổ đã dành cho tơi trong thời gian nghiên cứu và tiến hành luận văn.
Đồng thời Tơi tơn kính biết ơn sâu sắc cha mẹ, gia đình, bạn bè đã ln ủng
hộ, giúp đỡ tơi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu.
Học viên

Đỗ Thị Hƣơng Giang

1

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang
MỤC LỤC

MỤC LỤC ...................................................................................................................2
DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ.....................................................................................6
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................9
Chƣơng 1: TỔNG QUAN .........................................................................................10
1.1 ĐẶC TÍNH CỦA RDX VÀ HMX ......................................................................10
1.1.1 Cơng thức hóa học và tính năng chung ..........................................................10
1.1.2 Các hợp chất sản phẩm phụ thƣờng có thể có trong sản phẩm ......................11
1.1.3 Tính chất hóa lý của RDX và HMX (nhiệt độ nóng chảy, tính tan, khử cực,
tính nhạy nổ, đặc trƣng nổ...) ..................................................................................15
1.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH LƢỢNG HMX, RDX. .......................................25
2.1 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU ............................................................................28
2.2 CHẤT CHUẨN, HĨA CHẤT, THIẾT BỊ. ........................................................28
2.2.1 Chất chuẩn......................................................................................................28
2.2.2 Hóa chất sử dụng: .........................................................................................28
2.2.3 Thiết bị,dụng cụ: ............................................................................................28
2.3 PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ..........................................................................29
2.3.1 Phƣơng pháp xử lý mẫu .................................................................................31
2.3.2 Phƣơng pháp phân tích ..................................................................................32
2.4 NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN TỐI ƢU VÀ ĐÁNH GIÁ PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH. ...33
2.4.1 Phƣơng pháp nghiên cứu điều kiện tối ƣu. ....................................................33
2.4.2 Đánh giá phƣơng pháp phân tích ...................................................................33

2.4.3 Phƣơng pháp đối chiếu. .................................................................................34
2.4.4 Phân tích mẫu thực tế .....................................................................................35
Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................36
3.1 NGHIÊN CỨU TỐI ƢU HOÁ CÁC ĐIỀU KIỆN ĐO CỦA HỆ THỐNG SẮC KÝ ...36
3.1.1 Khảo sát bƣớc sóng hấp thụ cực đại của các chất nghiên cứu .......................36
3.1.2 Khảo sát cột tách ............................................................................................36

2

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang

3.1.3 Khảo sát thành phần pha động ......................................................................38
3.1.4 Khảo sát ảnh hƣởng của thể tích mẫu tiêm vào cột .......................................44
3.1.5 Khảo sát phƣơng pháp xử lý mẫu ..................................................................46
3.1.6 Điều kiện tối ƣu hóa cho quá trình tách HMX và RDX. ...............................47
3.2. ĐƢỜNG CHUẨN, GIỚI HẠN PHÁT HIỆN VÀ GIỚI HẠN ĐỊNH LƢỢNG ...47
3.2.1 Khảo sát khoảng tuyến tính và xây dựng đƣờng chuẩn .................................47
3.2.2 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng ....................................................49
3.2.3 Đánh giá phƣơng trình đƣờng chuẩn .............................................................51
3.3 ĐÁNH GIÁ PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ......................................................55
3.3.1 Đánh giá độ đúng của phƣơng pháp ..............................................................55
3.3.2 Đánh giá độ lặp lại và tái lặp lại ....................................................................57
3.4 PHÂN TÍCH MẪU THỰC TẾ ...........................................................................59
3.5 ĐỐI CHIẾU KẾT QUẢ PHÂN TÍCH:..............................................................60
3.5.1 Đƣờng chuẩn của HMX và RDX bằng phƣơng pháp FT-IR .........................60

3.5.2 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng ....................................................60
3.5.3 Đo mẫu thực tế bằng phƣơng pháp FT-IR ....................................................62
3.5.4 So sánh hai kết quả thu đƣợc. ........................................................................63
KẾT LUẬN ...............................................................................................................65
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................67
PHỤ LỤC ..................................................................................................................69

3

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1: Nhiệt dung riêng của RDX ở các nhiệt độ khác nhau .............................16
Bảng 1. 2: Áp suất hơi của RDX ở các nhiệt độ khác nhau .....................................16
Bảng 1. 3: Độ tan của RDX trong các dung môi khác nhau ở nhiệt độ khác nhau,
(g/100g dung môi) .....................................................................................................16
Bảng 1. 4: Độ tan của RDX trong axit nitric có nồng độ khác nhau .......................17
Bảng 1. 5: Độ tan của RDX trong trotyl ở các nhiệt độ khác nhau ..........................17
Bảng 1. 6: Hỗn hợp ơtecti của RDX với một số hợp chất hữu cơ ...........................18
Bảng 1. 7: Độ bền theo Hanzen (theo pH) của một số chất nổ ................................20
Bảng 1. 8: Tính chất các dạng thù hình tinh thể của HMX.......................................21
Bảng 1. 9: Độ tan của HMX trong các dung môi khác nhau ....................................23
Bảng 1. 10: Độ tan của HMX (%) trong một số dung môi ở các nhiệt độ ...............24
Bảng 1. 11: Độ tan của HMX và RDX trong axeton (%) .........................................24
Bảng 1. 12: Nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp HMX– RDX .....................................26

Bảng 2. 1: Loại cột, pha tĩnh, pha động và hợp chất phân tích thơng dụng..............30
Bảng 3. 1:Thử nghiệm với pha động (MeOH–nƣớc) - Tốc độ dòng ..................40
Bảng 3. 2: Thời gian lƣu (tR), độ phân giải (RS) và hệ số đối xứng pic (AS) của các
cấu tử ứng với tốc độ dòng khác nhau ......................................................................40
Bảng 3. 3: Thời gian lƣu (tR), độ phân giải (R) và hệ số đối xứng pic (As) của các
cấu tử ứng với từng tốc độ dòng và độ phân cực ......................................................42
Bảng 3. 4: Thời gian lƣu (tR), độ phân giải (R) và hệ số đối xứng pic (As) của các
cấu tử ứng với từng tốc độ dòng ...............................................................................44
Bảng 3. 5: Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của thể tích mẫu tiêm vào cột ....................45
Bảng 3. 6: Nồng độ và diện tích pic trung bình của các chất....................................48
Bảng 3. 7:Phƣơng trình đƣờng chuẩn của HMX, RDX phƣơng pháp HPLC ..........49
Bảng 3. 8: Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng của HMX và RDX phƣơng pháp HPLC .......50

4

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang

Bảng 3. 9: Kết quả so sánh giữa giá trị a với giá trị 0 của phƣơng trình đƣờng chuẩn HMX ..51
Bảng 3. 10: Kết quả so sánh giữa b và b′ trong phƣơng trình đƣờng chuẩn của HMX ..53
Bảng 3. 11: Kết quả so sánh giữa b và b′ trong phƣơng trình đƣờng chuẩn RDX .......54
Bảng 3. 12: Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi đối với phƣơng pháp phân tích HMX ....56
Bảng 3. 13: Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi đối với phƣơng pháp phân tích RDX .....56
Bảng 3. 14: Kết quả phân tích lặp lại các mẫu thuốc nổ thêm chuẩn .......................57
Bảng 3. 15: Các đại lƣợng thống kê ..........................................................................57
Bảng 3. 16: Độ lặp lại thời gian lƣu và diện tích pic của các chất ............................58

Bảng 3. 17: Kết quả phân tích mẫu thuốc nổ bằng phƣơng pháp HPLC ..................59
Bảng 3. 18: Phƣơng trình đƣờng chuẩn của HMX và RDX bằng phƣơng pháp FT-IR.....60
Bảng 3. 19: Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng các chất bằng phƣơng pháp FT-IR.........61
Bảng 3. 20: Kết quả phân tích mẫu thực tế ...............................................................62
Bảng 3.21: Kết quả so sánh hàm lƣợng HMX bằng chuẩn Student. ........................63
Bảng 3. 22: Kết quả so sánh hàm lƣợng RDX bằng chuẩn Student. ........................64

5

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 3. 1 Biểu diễn phổ UV – VIS của từng chất.....................................................36
Hình 3. 2 Sắc ký đồ HPLC đối với cột tách C18, 4,6 x 250mm, 5µm .....................37
Hình 3. 3 Sắc ký đồ HPLC đối với cột tách C18, 4,6 x 150mm, 5µm .....................37
Hình 3. 4 Sắc ký đồ HPLC đối với đƣờng nền MeOH- Nƣớc ..................................39
Hình 3. 5 Sắc ký đồ HPLC đối với hệ dung môi MeOH – nƣớc ..............................41
Hình 3. 6 Sắc ký đồ HPLC đối với đƣờng nền là ACN- nƣớc ..................................41
Hình 3. 7 Sắc ký đồ HPLC đối với hệ dung mơi ACN– nƣớc ..................................42
Hình 3. 8 Sắc ký đồ HPLC đối với dung môi là isooctan, ACN, MeOH, chlorofrom
theo tiêu chuẩn Mỹ ....................................................................................................43
Hình 3. 9 Sắc ký đồ HPLC đối với dung môi là isooctan, ACN, MeOH, chlorofrom
khi thay đổi tỷ lệ ........................................................................................................43
Hình 3. 10 Sắc ký đồ HPLC đối với hệ dung môi là isooctan, ACN, MeOH, chlorofrom 44
Hình 3. 11 Sắc ký đồ HPLC khảo sát thể tích mẫu ...................................................45

Hình 3. 12 Sắc ký đồ HPLC phá mẫu bằng axeton...................................................46
Hình 3. 13 Sắc ký đồ HPLC phá mẫu bằng MeOH ..................................................46
Hình 3. 14 Sắc ký đồ HPLC phá mẫu bằng ACN .....................................................46
Hình 3. 15: Khoảng tuyến tính ..................................................................................48
Hình 3. 16: Đƣờng chuẩn các chất HMX và RDX phƣơng pháp HPLC ..................49
Hình 3. 17 Sắc ký đồ khảo sát độ lặp lại của hệ máy................................................58
Hình 3. 18 Đƣờng chuẩn của HMX và RDX bằng phƣơng pháp FT-IR ..................60
Hình 3. 19 Sắc ký đồ mẫu R1, R2, R3 .....................................................................69
Hình 3. 20 Sắc ký đồ mẫu R4,R5 .............................................................................69
Hình 3. 21 Sắc ký đồ hiệu suất thu hồi ....................................................................69
Hình 3. 22 Phổ FT-IR mẫu R1 .................................................................................70
Hình 3. 23 Phổ FT-IR mẫu R2 .................................................................................70
Hình 3. 24 Phổ FT-IR mẫu R3 ..................................................................................70
Hình 3. 25 Phổ FT-IR mẫu R4 ..................................................................................71

6

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang

Hình 3. 26 Phổ FT-IR mẫu R5 ..................................................................................71
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Tên viết tắt

Tên đầy đủ

HPLC

High performance liquid chromatography: sắc ký lỏng hiệu năng cao

PDA

Photo-diode-array: mảng điot điện tử

SKLM

Sắc ký lớp mỏng

UV-Vis

Ultra-violet: tử ngoại và khả kiến

FT-IR

Infrared spectroscopic methods: phƣơng pháp phổ hồng ngoại

ppm

Part per million: 10-6

ppb

parts-per-billion, 10–9

ppt

parts-per-trillion, 10–12

LOD

Limit of Detection: Giới hạn phát hiện

LOQ

Limit of Quantitation: Giới hạn định lƣợng

RDX

Hexogen

HMX

Octogen

ACN

Acetonitril

MeOH

Methanol

DPA

Diphenylamin

LOD

Limit of Detection: Giới hạn phát hiện

LOQ

Limit of Quantitation: Giới hạn định lƣợng

BL

Butyrolacton

DMA

Dimetylformamit

DINA

Dietanolnitramindinitrat

DTT

Diaxetoxitetrametylentrinitramin

DPT

Dixiclo, dinitropentametylentetramin

DAPT

1,5-diaxetyl-3,7-endometylen-1,3,5,7-tetrazaxiclooctan

DADN

1,5-diaxetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetrazaxiclo octan

MP

n-metyl-2-polidon

7

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang

NG

Trinitrat glyxerin

TAT

1,3,5,7-tetra axetyl-1,3,5,7-tetrazaxiclo octan

TNT

2,4,6- trinitro toluen

TDA

Trinitro diamino dimetylamin

XP

Xiclopentanol

NC

Nitrioxenlulozo

K

Tác giả Knofler

E

Tác giả Elbe

8

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang
MỞ ĐẦU

Hexogen (CH2NNO2)3 và Octogen (CH2NNO2)4 có hai thành phần đối lập
nhau về tính chất hóa học: ơxy hóa (– các nhóm -NO2) và khử (- mạch vòng) cùng
tồn tại trên một phân tử hóa học. HMX và RDX là hai loại thuốc nổ mạnh đƣợc
dùng nhiều trong cơng nghiệp quốc phịng để tạo ra thuốc nổ hỗn hợp, thuốc nổ
dẻo, làm mồi cho động cơ hành trình tên lửa....
Từ những năm 1930 RDX đƣợc sản xuất bằng phƣơng pháp Bachman thƣờng
cho sản phẩm không ổn định, nhƣng một thời gian dài ngƣời ta chƣa lý giải đƣợc.
Mãi đến năm 1940, W.E.Bachmann và John Sheehan phát triển phƣơng pháp
sản xuất RDX mang tên ông ở Mỹ, ơng nhận thấy sự có mặt của sản phẩm đồng
hành lạ làm tính chất của RDX khơng ổn định. Đến năm 1943 ơng tìm đƣợc cấu
trúc phân tử của chất lạ là octogen (HMX). Sản phẩm RDX chứa khoảng 5%10%
HMX. Do vậy việc xác định hàm lƣợng HMX trong sản phẩm RDX là rất quan
trọng để phục vụ sản xuất cũng nhƣ đánh giá chất lƣợng thuốc nổ RDX nhập khẩu.
Trên thế giới đã có rất nhiều cơng trình nghiên cứu về phƣơng pháp phân
tích định tính, định lƣợng HMX và RDX. Trong đó, phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu
năng cao (HPLC) thƣờng đƣợc sử dụng nhất bởi độ nhạy tốt, phù hợp với đối tƣợng
phân tích là thuốc nổ và giá thành khơng q cao.
Mục đích của luận văn là:
- Xây dựng đƣợc phƣơng pháp định lƣợng hai chất HMX và RDX trong
thuốc nổ.
- Đánh giá hàm lƣợng HMX và RDX trong một số mẫu thuốc nổ sản xuất.
Để thực hiện đƣợc mục tiêu đó chúng tơi cần khảo sát các điều kiện thực
nghiệm ảnh hƣởng tới kết quả phân tích nhƣ: dung mơi, tỷ lệ dung mơi, thời gian,
nhiệt độ, tốc độ dịng… Trên cơ sở đó, lựa chọn điều kiện tối ƣu để xây dựng quy
trình hồn chỉnh.

9

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang

Chƣơng 1: TỔNG QUAN
1.1 ĐẶC TÍNH CỦA RDX VÀ HMX
Thuốc nổ RDX, HMX theo phân loại thuốc nổ về bản chất hóa học thì RDX,
HMX thuộc họ dạng nitramin.
1.1.1 Cơng thức hóa học và tính năng chung
RDX có tên hố học là 1,3,5 - trinitro 1,3,5 - triazocyclohexan
(cyclotrimetylen trinitramin), có ký hiệu là Г - Nga, RDX – Mỹ.
RDX là sản phẩm nitro hoá urotropin (C6H12N4). Cơng thức hố học của nó
là (CH2NNO2)3 và cơng thức cấu tạo nhƣ sau:

RDX có hệ số cân bằng oxi Kb = - 21,6% và hàm lƣợng nitơ 37,84%.
RDX đƣợc tìm ra lần đầu tiên vào năm 1897. Năm 1920, Gerc đã thử điều
chế RDX bằng cách nitro hoá trực tiếp urotropin bởi axit nitric đặc và đã chỉ ra rằng
nó là một chất nổ, ngƣời ta đã bắt đầu nghiên cứu các phƣơng pháp điều chế và
nghiên cứu đặc tính nổ của nó. Từ năm 1932 - 1933, Anh và một số nƣớc khác bắt
đầu có các thiết bị sản xuất liên tục. Những năm chiến tranh thế giới thứ hai, đã
nghiên cứu ra hàng loạt phƣơng pháp sản xuất khác. Năng lực sản xuất thời gian
này ở Anh là 360 tấn, ở Mỹ là 350 tấn, ở Đức là 334 tấn/ngày.
HMX có cơng thức phân tử là C4H8N8O8, công thức cấu tạo nhƣ sau:

10

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang

HMX (xyclotetrametylentetranitramin-1, 3, 5, 7-tetranitro-1, 3, 5, 7-tetrazaxiclo
octan; octan hidro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazin) hoặc HMX (high melting
explosive); Tinh thể màu trắng, có nhiệt độ nóng chảy cao, tồn tại ở 4 dạng thù hình ,
, , . Trong đó chỉ có dạng  là bền, ba dạng còn lại là giả bền; HMX nhạy cao với
xung cơ học.
HMX đƣợc tìm ra năm 1941 bởi hai nhà khoa học Bachman và Rai và năm
1943 bởi Fischer (độc lập) theo phƣơng pháp anhyđrit axetic.
HMX có ƣu điểm hơn RDX về khả năng chịu nhiệt, đƣợc sử dụng trong các
liều nổ chịu tác dụng nhiệt độ cao. Ví dụ tiến hành nổ trong các lỗ khoan rất sâu,
đạn pháo tốc độ lớn, bom đạn của máy bay siêu âm, các đầu đạn có uy lực lớn theo
nguyên lý nổ lõm.
Mật độ HMX cao là ƣu điểm thứ hai, tốc độ nổ, sức phá cao, nhỏ gọn.
1.1.2 Các hợp chất sản phẩm phụ thƣờng có thể có trong sản phẩm
Nhƣ đã biết, nitro hóa urotropin bằng axit nitric HNO3 là quá trình phức tạp.
Có thể nitro hóa trực tiếp, qua dinitrat urotropin hoặc bằng phƣơng pháp anhidrit
axetic (có thể nhận đƣợc dinnitrat urotropin bằng cách hòa tan 1 phần khối lƣợng
urotropin trong 1,5 phần khối lƣợng H2O ở 15-200C, sau đó bổ sung thêm HNO3
50-60% để axit thải có nồng độ 20%. Ở nồng độ này độ tan của dinitrat urotropin là
nhỏ nhất). Nhƣng thực tế ít sử dụng phƣơng pháp nitro hóa qua dinitrat urotropin do
độ tan của nó lớn ở nồng độ axit tiến hành phản ứng nitro hóa.
Tạo RDX bằng phản ứng nitro hóa trực tiếp urotropin :
C6H12N4 + 4HNO3  (CH2NNO2)3 + 3CH2O + NH4NO3
Hoặc qua dinitrat urotropin (phƣơng pháp KA):
C6H12N4.2HNO3 + 2NH4NO3.2HNO3 + 6(CH3CO)2O  2(CH2NNO2)3 + 12CH3COOH
Hoặc (phƣơng pháp Bachman-Ross):

C6H12N4.3CH3COOH + 2NH4NO3.2HNO3 + 6(CH3CO)2O  2(CH2NNO2)3 + 12CH3COOH
Ngồi ra, có thể có các phản ứng sau tạo ra RDX:
6C6H12N4 + 10HNO3 (CH2NNO2)3 + 3CH2(ONO2)2 + NH4NO3 +3H2O
C6H12N4 + 6HNO3 (CH2NNO2)3 + N(CH2ONO2)3 + 3H2O

11

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang
C6H12N4 + 8HNO3 2N(CH2ONO2)3 + 2NH4NO3

CH2(ONO2)2, N(CH2ONO2)3 tƣơng đối bền trong axit thải đặc nhƣng khi pha
loãng bằng nƣớc sẽ bị thủy phân:
CH2(ONO2)2 + H2O  CH2O + 2HNO3
N(CH2ONO2)3 + 3H2O  3CH2O + 2HNO3 + NH4NO3
Tƣơng tác giữa dinitrat urotropin với HNO3 đặc ở nhiệt độ thấp dẫn đến việc
tạo thành nitrat-1,3-dinitro-1,3,5-triazapentan (I1) và metylenbi-1- (3,5-dinitro1,3,5-triazaxiclohexan (II2) [13].
[NO2NHCH2N(NO2)CH2NH3]NO+3
CH2

CH2

O2 N

CH2

N

N

CH2

H2C

I1
NO2
N

N

CH2

H2C

N

N

NO2

NO2

II2

Ở nhiệt độ cao hơn sẽ tạo ra RDX.
Rai [8] đã đƣa ra lƣợc đồ về q trình nitro hóa urotropin là một loạt các phản

ứng nối tiếp nhau, tạo liên kết N-NO2 và O-NO2 hình thành RDX:
Theo Sing [11], khi nitro hóa IV theo d và g tạo ra X (oxi hexogen):

CH2

O2N

NO2
N

N

3,5-dinitro-1-ocxa-3,5diazaxiclohexan

CH2

H2C
O
X

Sản phẩm II khi đứt theo liên kết a* sẽ tạo ra DPT (t0nc=2130C) (XI)
(dinitropentametylentetramin):

12

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang

O2N

H
N

H2C
O2N

g

CH2

Theo h,g’

CH2 N NO2
g’
CH2
N

N
H2C

N

CH2

H2C
O2N

NO2

N
CH2

N

XI

CH2
XII

N

NO2

DPT khi đứt theo g’, h sẽ tạo ra sản phẩm mạch thẳng VI rất nhạy với xung va đập.
Trong [14] chỉ ra hiệu suất tạo DPT tăng khi dƣ HNO3 và thời gian nitro hóa ngắn.
Khi nitro hóa urotropin ở nhiệt độ thấp sẽ tạo thành hợp chất XIII (t0nc=98990C) [13, 14, 15]:

CH2

O2N
H2C

NO2
N

N

3,5-dinitro-1,3,5-triaza xiclohexan-1-nitrat

CH2
N
_
+
NH2NO3
XIII

Sau đó dƣới tác dụng của HNO3 và anhidrit axetic (CH3CO)2O sẽ tạo tiếp ra RDX.
Đanin [13], Berman[16], Trug[15]: sản phẩm XIII đƣợc tạo thành ở thời điểm
pha loãng, do thủy phân sản phẩm trung gian III theo liên kết c.
Theo [17], DPT trong HNO3 có thể tự chuyển thành bazơ diaxit:
H2C
O2N

N

H2C

N

CH2

CH2 N
N

NO2

CH2NHNO2
2H2O

N

CH2NH2

+ 2CH2O

CH2NHNO2

CH2

Sau đó tiếp tục chuyển thành trinitro triamino trimetylamin:
CH2NHNO2
N

CH2NH2

CH2NHNO2
HNO3

N

CH2NHNO2

CH2NHNO2

+ H2O

CH2NHNO2

13

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang

Chất này tƣơng đối bền ở nhiệt độ dƣới 600C, trên 600C bị phân hủy tách ra
formaldehit CH2O và amoniac NH3.
Sản phẩm phụ TDA (trinitro diamino dimetylamin) hình thành theo phản ứng:
CH2NHNO2
3 C6H12N4 + 12HNO3

4NO2N

+ 2H2O + 10CH2O
CH2NHNO2

TDA khác DPT ở chỗ nó khơng tan trong H2O. Vì vậy, khi pha lỗng bằng
nƣớc nó tách ra cùng sản phẩm.
TDA ở nhiệt độ thấp chuyển dần vào dung dịch, biến đổi thành metylen dinitramin:
CH2NHNO2

NHNO2

NO2N

+ CH2O + N2O

H2C
CH2NHNO2

NHNO2

Và khi tăng nhiệt độ đến 75-800C, quá trình xảy ra sâu hơn:
CH2NHNO2
2CH2O + 3N2O + H2O

NO2N
CH2NHNO2

Sản phẩm phụ tiếp theo là metylen nitramin CH2=NNO2 (monome hexogen):
C6H12N4 + 4HNO3  4 CH2=NNO2 + 2CH2O + 2H2O
Chất này chỉ tồn tại trong dung dịch và dễ dàng bị phân hủy theo phƣơng
CH2=NNO2  CH2O + N2O

trình:

Trong [23] có đƣa ra một số kết luận về công nghệ.
1. RDX đƣợc tạo thành chủ yếu khi tỷ lệ mol C6H12N4: HNO3 là (1:8)-(1:30)
(hoặc modul 8-30), nồng độ axit HNO3 lớn hơn 95%, nhiệt độ trên 200C. Nó sẽ
khơng hoặc ít đƣợc tạo thành khi modul nhỏ hơn 4 hoặc cao hơn 500 và nồng độ
HNO3 thấp hơn 85%.
2. TDA đƣợc tạo thành chủ yếu khi modul từ 8-20, nồng độ axit HNO3 lớn
hơn 97%, nhiệt độ trên 100C. Sản phẩm không đƣợc tạo thành khi modul nhỏ hơn 4
hoặc cao hơn 500 và nồng độ axit nhỏ hơn 95%.

14

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang

3. DPT đƣợc tạo thành ở nồng độ axit loãng hơn. Hiệu suất cao nhất khi nồng
độ axit là 85% và modul thấp hơn 10. Hiệu suất tăng khi giảm nhiệt độ nitro hóa.
4. Metylen nitramin không đƣợc tạo thành nếu nồng độ axit thấp hơn 95%
hoặc modul thấp hơn 10. Khi tăng modul lên 300 thì metylen nitramin tạo ra nhiều
hơn RDX. Tăng nhiệt độ sẽ tăng hiệu suất.
1.1.3 Tính chất hóa lý của RDX và HMX (nhiệt độ nóng chảy, tính tan, khử
cực, tính nhạy nổ, đặc trƣng nổ...)
1.1.3.1Tính chất vật lý của RDX
RDX là chất kết tinh màu trắng, không mùi, khơng vị. Khối lƣợng riêng của
nó là 1,816 g/cm3, mật độ rắc là 0,8 – 0,9 g/cm3. Khi đƣợc nén dƣới áp suất 2000
kg/cm2 đạt mật độ khoảng 1,73 g/cm3.
Nhiệt độ nóng chảy của RDX nằm trong khoảng 202  205oC tuỳ thuộc vào
độ tinh khiết của sản phẩm. Khi RDX nóng chảy kèm theo sự phân huỷ vì RDX
phân huỷ ở khoảng 180  200oC.
RDX kỹ thuật (điều chế bằng phƣơng pháp nitro hoá trực tiếp urotropin bởi
axit nitric đặc)1 có nhiệt độ nóng chảy là 202oC (ứng với khoảng 1% tạp chất). Bằng
cách nấu sôi với axit nitric, nhiệt độ nóng chảy của RDX đƣợc nâng lên đến
203,5oC và nếu kết tinh lại một lần từ axit axetic thì nhiệt độ nóng chảy của nó lên
đến 204 đến 205oC.
Ở Mỹ, tuỳ theo phƣơng pháp điều chế mà RDX có nhiệt độ nóng chảy khác

nhau. RDX thu đƣợc bằng phƣơng pháp nitro hố có nhiệt độ nóng chảy trong
khoảng 202oC đến 203oC, còn RDX thu đƣợc theo phƣơng pháp anhiđrit axetic có
nhiệt độ nóng chảy trong khoảng 192 đến 193oC. Thực tế RDX không hút ẩm. Hệ
số giãn nở thể tích trong khoảng nhiệt độ từ 20oC đến 100oC là 0,00025 cm3/(g.oC);
Nhiệt dung riêng của RDX ở các nhiệt độ khác nhau đƣợc trình bày trong bảng 1.1.

15

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang

Bảng 1. 1: Nhiệt dung riêng của RDX ở các nhiệt độ khác nhau
Nhiệt độ

Nhiệt dung riêng

Nhiệt độ

Nhiệt dung riêng

(oC)

Cal/(g.oC)

(oC)

Cal/(g. oC)

20

0,298

100

0,406

40

0,331

120

0,427

60

0,360

80

0,384

140

0,446

Nhiệt lƣợng cháy của RDX là 2285 kcal/kg hay 507,3 kcal/mol, nhiệt sinh là
96 kcal/kg hay 21,3 kcal/mol. Áp suất hơi của RDX (mmHg) ở các nhiệt độ khác
nhau đƣợc trình bày trong bảng 1.2.
Bảng 1. 2: Áp suất hơi của RDX ở các nhiệt độ khác nhau
Nhiệt độ, (oC)

Áp suất hơi, (mmHg)

110

4,08.10-5

121

1,04.10-4

131,4

2,57.10-4

138,5

4,00.10-4

RDX kém tan trong nƣớc, đietylete, rƣợu etylic, clorofooc và axit nitric
loãng, tan tốt trong axeton, ACN, metylaxetat và axit nitric đặc. Độ tan của RDX
trong các dung môi khác nhau ở những nhiệt độ khác nhau đƣợc trình bày trong bảng 1.3.
Bảng 1. 3: Độ tan của RDX trong các dung môi khác nhau ở nhiệt độ khác nhau,
(g/100g dung môi)
Dung môi

Nhiệt độ, (oC)
0

20

30

40

60

80

100

Axit axetic 50%

-

-

0,12

-

0,50

1,25

-

Axit axetic 100%

-

-

0,41

-

1,35

2,60

-

Anhiđrit axetic

-

4,0

4,80

6,0

9,30

-

-

ACN

-

-

12,0

16,2

24,6

33,0

-

16

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang
Nhiệt độ, (oC)

Dung môi

0

20

30

40

60

80

100

0,20

0,33

0,44

0,56

-

-

-

Clorofoc

-

0,015

-

-

-

-

-

Xiclohexanon

-

12,7

-

-

-

-

25

Clorobenzen

(25oC)
Xiclopentanon

-

(97oC)

-

11,5

-

-

-

37

(28oC)

(90oC)

Đimetylfocmanit

-

25,5

27,3

29,1

33,3

37,7

42,6

 - Etoxyetylaxetat

-

1,48

1,55

1,9

3,4

-

-

Metylaxetat

-

2,95

3,30

4,10

6,5

-

-

-

-

(52oC)
Tricloetylen

-

0,20

0,21

0,22

0,23
(52oC)

Độ tan của RDX trong butylaxetat sôi khoảng 7,8%. Độ tan của RDX trong
axit nitric nồng độ khác nhau trình bày trong bảng 1.4.
Bảng 1. 4: Độ tan của RDX trong axit nitric có nồng độ khác nhau
Nồng độ HNO3 , (%)

93

80

70

60

Độ tan của RDX, (%)

12,5

2,2

0,44

Vết

Hình dạng của tinh thể RDX phụ thuộc vào phƣơng pháp kết tinh. Nếu kết
tinh từ axeton, tinh thể có dạng đơn tà, cịn từ axit nitric có dạng tứ diện. Sản phẩm
kỹ thuật và tinh khiết đều khó nén ép.
RDX khơng trộn lẫn đƣợc và khơng có khả năng keo hố nitroxenlulo.

Nhƣng RDX bị hố dẻo trong nitroglyxerin.
Khả năng hồ tan của RDX trong trotyl trình bày trong bảng 1.5
Bảng 1. 5: Độ tan của RDX trong trotyl ở các nhiệt độ khác nhau
Nhiệt độ, (oC)

81

85

90

95

100

105

110

Độ tan, (g/100g trotyl)

4,5

4,7

5,0

5,8

6,5

7,3

8,2

17

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang

RDX tạo hỗn hợp ơtecti với nhiều hợp chất hữu cơ, một số hỗn hợp ơtecti
điển hình trình bày bảng 1.6
Bảng 1. 6: Hỗn hợp ơtecti của RDX với một số hợp chất hữu cơ
Cấu tử thứ hai

Hàm lƣợng RDX
trong hỗn hợp, (%)

Nhiệt độ hoá rắn, (oC)

P – Nitrotoluen

 0,5

50,4

P – Nitroanizol

 0,5

50,9

 - Nitronaphtalen

 1,5

55,4

m - đinitrobenzen

8

85,5

 - Nitrotoluen

2,5

78,6

1,3,5 – trinitrobenzen

3,3

113,8

axit picric

12

112,9

Tetryl

10

118,1

Đimetyldiphenyl

17

112,4

Đietylđiphenyl

3

70,4

Long não

22

137,5

1.1.3.2Tính chất hố học của RDX
RDX là một amin dị vịng, trung tính. Khơng tƣơng tác với bề mặt tạo ra từ
nhựa polyvinylclorua, polyetylen, polymetylmetacrilat, nhựa teflon, polyizobutylen,
chất dẻo focmanđehit [12].
RDX có thể tạo phức với một số hợp chất hữu cơ nhƣ với:
hexametylphôtphotriamit (1:1) hoặc sunfua (1:1). RDX bền dƣới tác dụng của ánh
sáng mặt trời. Nó khơng phản ứng với axit loãng, kiềm loãng. Trong axit sunfuric
đặc, RDX bị phân huỷ theo phƣơng trình:
(CH2NNO3)3 + 2nH+





3CH2O + (3-n)N2O + nN H 4 + nN O2 (1.1)

Phản ứng diễn ra theo cơ chế sau:
Axit sunfuric đặc giải phóng nitroni từ RDX theo phản ứng (1.2) và tạo ra
xyclotrimetylaminsunfat (II). Chất này bị thuỷ phân thành focmanđehit và
amonisunfat theo phản ứng (1.3). Ở điều kiện này cũng xảy ra cả phản ứng (1.4).

18

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang



H 2 SO4



– CH2 – N – NO2









– CH2 – N H 2 HS O4 +N O2 (1.2)

I

II

N2O + CH2O (1.4)





H2C = N H 2 HS O4

CH2O + N H 4 +HS O4 (1.3)

Khi đun sơi với axit sunfuric lỗng, RDX bị phân huỷ theo phản ứng:
(CH2NNO2)3 + 6H2O  3HNO3 + 3NH3 + 3CH2O

(1.5)

RDX hồ tan khơng phân huỷ trong axit nitric đặc, lạnh và kết tủa lại đƣợc
bằng cách pha loãng axit với nƣớc.
RDX bị thuỷ phân bởi dung dịch kiềm trong nƣớc – axeton. Năng lƣợng hoạt
hố của nó là 14 kcal/mol. NaOH 4% phân huỷ thuỷ phân hoàn toàn RDX ở 60 oC
trong 5 giờ.
Sự phân huỷ RDX bằng ancolat natri xảy ra theo cơ chế sau:

1

RDX + OCH 3   A + CH3OH + N O2
K


 B  + CH3OH
A + OCH 3  

 C 2 + CH3OH
B  + OCH 3  

C 2




D  + N2 O



Do vậy trong sản xuất để làm sạch thiết bị phản ứng sử dụng dung dịch kiềm
lỗng (NaOH 4%).
Có thể thủy phân RDX với nƣớc trong nồi hấp (nhiệt độ trên 150oC). Sự thuỷ
phân xảy ra theo phản ứng sau:
(CH2NNO2)3 + 6H2O




3CH2O + 3NH4NO3

(1.6)

1.1.3.3 Độ bền của RDX
RDX tinh khiết rất bền vững, có thể bảo quản hàng tháng ở 50 oC mà không
bị phân huỷ và chịu đƣợc mẫu thử Abel ở 60oC trên 60 giờ.
RDX tinh khiết hoá học bền hơn tetryl nhiều, nhƣng sản phẩm kỹ thuật lại
kém bền hơn tetryl. Một trong các nguyên nhân kém bền là do chứa tạp chất không

19

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang

bền điaxetoxitetrametylen nitramin. Đun RDX trong nƣớc thời gian dài
điaxetoxitetrametylen nitramin sẽ bị phân huỷ.
RDX kỹ thuật điều chế bằng phƣơng pháp oxi hoá kém bền có thể do axit
nitric rửa chƣa hết.
Axit trong RDX sẽ phá huỷ vật liệu bao gói bảo quản. Để khắc phục ngƣời ta
cho vào vật liệu bao gói 3–4% chất N, N’- điphenyl etylen điamin hoặc chất có thể
phản ứng với oxit nitơ.
1.1.3.4 Tính chất nổ cháy của RDX
RDX bắt đầu phân huỷ rõ ở nhiệt độ 203oC.
Độ bền của một số chất khi nung 5 gam chất ở nhiệt độ 132oC trình bày trong bảng 1.7
Bảng 1. 7: Độ bền theo Hanzen (theo pH) của một số chất nổ
Thời gian nung nóng, (giờ)

RDX (pH)

Tetryl (pH)

ТЭН (pH)

0

6,53

6,58

6,56

1

-

3,11

3,03

2

5,81

2,96

2,61

3

-

-

2,32

4

-

2,98

2,22

5

5,73

-

Khí nâu đỏ

7

-

2,73

-

8

5,68

2,68

-

Sản phẩm phân huỷ RDX dạng khí gồm: N2, N2O, NO, CO và CO2. Năng
lƣợng hoạt hoá khi phân huỷ ở khoảng nhiệt độ 213  299oC là 47,5 cal, lg = 18,5,
Và 52,0 cal ở 150  200oC.
Nhiệt độ bùng cháy của RDX khoảng 230oC, trong khơng khí nó cháy mạnh,

ngọn lửa sáng trắng và khơng cặn. Đốt nóng nhanh, quá trình cháy dễ chuyển nổ.
Theo Avogađro.M, thành phần sản phẩm nổ ở dạng khí nhƣ sau: CO: 25,22 %;
CO2: 19,82 %; H2O: 16,32 %; H2: 0,90 %; N2: 37,83 %.
Nhiệt lƣợng nổ của RDX phụ thuộc vào mật độ nén, từ 0,5 đến 1,78 g/cm3
biến thiên từ 1290 đến 1510 kcal/kg tại   1,6 g/cm3 là 1370 kcal/kg. Nhiệt độ nổ

20

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang

của RDX là 3380oC. Thể tích khí nổ là 910 lit/kg. Tốc độ nổ của RDX tăng theo mật
độ nén:   1,45 g/cm3 là 7705 m/s;   1,70 g/cm3 là 8383 m/s. Khả năng sinh
cơng theo phƣơng pháp giãn nở bom chì từ 450 đến 520 ml theo công bố khác nhau.
Độ nén ép trụ chì: H =16 mm ứng với lƣợng nổ là 25 g;
Đƣờng kính nổ tới hạn của RDX là 5 mm.
RDX là chất nổ mạnh, đặc trƣng biến đổi nổ ổn định.
RDX nhạy nổ với va đập. Khi thử búa 10 kg, độ cao 25 cm tỷ lệ nổ 70  80%.
Gây nổ RDX chỉ cần lƣợng mồi là 0,19g fuminat thủy ngân (Hg(ONC) 2)
hoặc 0,05g azit chì (Pb(N3)2).
1.1.3.5 Tính chất lý, hố, tính nổ của HMX
HMX có công thức phân tử C4H8N8O8, M = 296,17, hệ số cân bằng oxi 21,6%, Hàm lƣợng nitơ 37,83%, kết tinh màu trắng, phân hủy khi nóng chảy. Nhiệt
độ nóng chảy khoảng 278,5 oC đến 280oC; Octogen kết tinh từ nitrometan thì nóng
chảy ở khoảng 276 oC đến 280oC. Nhiệt độ phân hủy 280 °C, phát nổ ở 337 °C, mật
độ cao nhất 1,91 g/cm³, mật độ tinh thể cao nhất 1,96. g/cm³.
HMX tan không đáng kể trong nƣớc: ở 20 °C khoảng 5 mg/l, khó tan trong

axít sulfuric và dung dịch kiềm soda, tan trong axetone ít hơn RDX nhiều.
HMX Chịu nén tại 20 °C: 4,4 10−14 mbar, năng lƣợng nổ: 5,7 MJ/kg, thể tích
khí: 0,9085 l/g, độ nhạy va đập: 7,4Nm.
HMX có 4 dạng thù hình tinh thể là , , ,  tính chất các dạng thù hình tinh
thể trình bày trong bảng 1.8.
Bảng 1. 8: Tính chất các dạng thù hình tinh thể của HMX








đến 115

115-156

khoảng 156

156-tonc

Độ bền ở nhiệt độ phịng

Bền

Giả bền

Giả bền

Khơng bền

Tỷ trọng tinh thể (g/cm3)

1,96 (1,92)

1,87

1,82

1,78

325

60

45

75

Tính chất
Vùng tồn tại (oC)

Độ nhạy tƣơng đối

21

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang

Dạng ,  có độ nhạy rất cao do có cấu trúc tinh thể lớn. Dạng  nhạy với
xung va đập. Dạng  bền ở nhiệt độ phòng và đƣợc sử dụng.
Các dạng thù hình có thể biến đổi cho nhau theo điều kiện nhiệt độ, dung mơi
nên có thể chuyển các dạng , ,  không bền về dạng  bền.
-HMX thu đƣợc bằng cách làm lạnh từ từ dung dịch nóng bão hòa octogen trong
axeton, axit nitric, axit axetic, ACN, nitrometan.
-HMX tạo thành khi kết tinh trong những dung môi với tốc độ nhanh hơn
hoặc hòa tan  trong axit nitric 30-70% nóng hoặc axit axetic 50% rồi làm lạnh,
khơng khuấy.
-HMX thu đƣợc trong dung mơi từ hai dạng thù hình ,  khi làm lạnh
nhanh hơn hoặc bằng cất cuốn hơi nƣớc dung mơi từ dung dịch nóng HMX trong
xiclohexanon bão hịa nƣớc.
-HMX thu đƣợc bằng đun nóng -HMX đến 1800C hoặc kết tinh từ những
dung mơi kém hịa tan nó nhƣ axit axetic hoặc tris (-cloetyl) photphat, rót từng
phần vào nƣớc đá.
-HMX chuyển thành dạng -HMX ở khoảng 102-104,50C,  và  trên 1601640C,  giả bền dƣới 160-1640C và khi tăng nhiệt độ đến nhiệt độ nóng chảy thì tạo
dạng thù hình .
HMX có thể tạo phức phân tử với nhiều hợp chất, ví dụ: đimetylformamit, butyrolactol, N-metyl-2-pirolidon và xiclopentanon.
Hỗn hợp axit nitric-sunfuric 2% không phân hủy HMX khi đun sôi trong 6h.
Axit sunfuric đặc phân hủy HMX chậm hơn RDX.
HMX bị phân hủy mạnh bởi dung dịch kiềm, đun sơi trong dung dịch kiềm
1% bị phân hủy hồn tồn. Tuy nhiên cịn bền hơn dƣới tác động của kiềm so với
RDX. Điều này đƣợc ứng dụng để tách RDX ra khỏi HMX.
HMX khá bền với tia tử ngoại, nó khơng bị thay đổi khi có ánh sáng mặt trời
chiếu vào.

22

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Luận văn thạc sĩ

Đỗ Thị Hƣơng Giang

HMX bền hơn RDX. Năng lƣợng hoạt hóa phân hủy E = 219,3KJ/mol,
lgB=19,7, RDX là 58,8KJ/mol (k=B.e-E/RT). Robertson A.J. đã chứng minh sự phân
hủy của HMX và RDX đều theo quy luật bậc nhất. Chu kỳ bán hủy của HMX ở 2710C
là 16 giây, ở 3140C là 0,45 giây. còn RDX ở 2130C là 410 giây, ở 2990C là 0,25 giây
Độ tan của HMX trong các dung môi khác nhau trên bảng 1.9.
Bảng 1. 9: Độ tan của HMX trong các dung môi khác nhau
Dung môi

Độ tan (g/100ml

Dung môi

dung dịch)

Độ tan (g/ml
dung dịch)

ACN

1,98

Axeton

5,2

Dimetylformamit

4,4

Butyrolaxeton

2,1

Dicloetan ( ở 700C)

0,125

Metyl izobutylxeton

1,8

Metyletylxeton

0,16

Nitrometan

1,1

Nitrobenzen

0,129

Xiclohexanon

2,2

Nitrometan

0,778

Xiclopentanon

1,3

Nitroetan

0,172

Dioxan

0,144

Trietylphotphat

1,75

Clorofoc

0,003

Axitaxetic

0,0375

CCl4

0,002

Atylaxetat

0,02

Etylbromua

0,02

HMX thực tế không tan trong các rƣợu metylic, etylic, izobutylic, bezen,
toluen, xilen, ete etylic, tan ít trong đicloetan, anilin, nitrobenzene và điocxan.
Trong axeton ở 220C hòa tan 2,1% HMX, còn ở 500C - 4,1%. Độ tan trong axeton
của HMX nhỏ hơn RDX 4 lần, hầu nhƣ không tan trong nƣớc: ở 15-200C tan
0,003% , 1000C tan 0,02%.
HMX là chất kém hoạt động, nó khơng bị thay đổi khi có ánh sáng chiếu vào.
Hỗn hợp axit HNO3 và H2SO4 2% không phân hủy HMX khi đun sôi trong 6h. Axit
H2SO4 đặc, dung dịch kiềm trong axeton phân hủy HMX chậm hơn RDX vài lần. Độ
tan của HMX (%) trong một số dung môi ở các nhiệt độ khác nhau trong bảng 1.10.

23

LUAN VAN CHAT LUONG download : add