Почему две взрывчатки хуже, чем одна?

Картинка: Почему две взрывчатки хуже, чем одна?

Химики из университета Мичигана нашли уникальный пример стабилизации одного взрывчатого вещества другим при их совместной кристаллизации. Работа опубликована в Journal of American Chemical Society.

Первое из исследованных веществ, диперекись диацетона, известно с XIX века. Из-за своей высокой чувствительности к удару и многим другим воздействиям оно не находит широкого применения. Однако из-за простоты синтеза вещество часто используется в составе самодельных взрывных устройств.

Авторы нового исследования кристаллизовали диперекись диацетона с несколькими видами другого взрывчатого вещества - тригалогентринитробензола. Чувствительность получающихся кристаллов тестировали в простом эксперименте: роняли на препарат железную гирю с разной высоты и наблюдали за тем, взрывается он или нет. Чем больше достаточная для взрыва минимальная высота падения гири, тем более стабильно вещество.

Оказалось, что кристаллы, содержащие одновременно перекись и иодистое производное тринитробензола, значительно менее чувствительны по сравнению с кристаллами индивидуальных веществ: чтобы их взорвать, гирю приходилось поднимать на 47 сантиметров против 13,5 у чистой диперекиси и 28,8 у трииодтринитробензола.

Авторы объясняют такие результаты более плотной упаковкой молекул в совместном кристалле двух взрывчатых веществ, которая может быть вызвана очень прочным галогеновым связыванием. В случае сокристаллов с хлор- и бром-производными наблюдается другая, более свободная упаковка и прироста устойчивости не наблюдается. Возможно, это уникальный пример сокристалла двух высокоэнергетических веществ, в котором реализуется подобная синергия. Ученые предполагают, полученный результат сможет помочь в формировании теоретической модели, описывающей чувствительность подобных материалов, учитывающей наряду с химическими свойствами единичных молекул свойства твердого тела.

Задача по стабилизации высокоэнергетических взрывчатых веществ очень важна для промышленности. Хорошим историческим примером здесь может служить тринитрат глицерина. Само по себе вещество представляет собой вязкую и чрезвычайно взрывоопасную жидкость, однако будучи смешанным с кизельгуром (фактически, сухими диатомовыми водорослями) оно значительно увеличивает свою устойчивость - получается динамит.