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硝化淀粉

王朝百科·作者佚名  2009-12-24  
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淀粉硝酸酯俗称硝化淀粉。化学式类似[C6H7O2(ONO2)r(OH)3-r]n

,可见其元素组成非常类似于硝酸纤维,只是两者分子结构不同。不溶于水,溶于丙酮。是略带黄色(用试剂制出的为纯白色)的白色粉末或易于捏碎的小团粒。没有气味和味道。和NC一样,硝化淀粉也有含氮量高低之分。含氮量越高,爆炸能力越强。含氮量最高可达14.14%。含氮12.2%的硝化淀粉爆速为4970m/s(ρ=1.6g/cm3);威力大于TNT,为120%;爆发点(加热5秒发生爆炸的温度)183℃。突出的优点是感度低,须用雷管起爆,使用安全。缺点是工业品安定性不好。硝化淀粉在一战和二战及战后初期是重要的炸药,广泛的用在炮弹、手榴弹、地雷及工业中,目前应用已很少。

制备由淀粉直接与硝硫混酸反应。混酸成份关系到含氮量。制含氮量约为12%的硝化淀粉,混酸成份可以为H2SO4 58.8%,HNO3 38%,H2O 3.2%,具体操作举例如下:

酯化

在250mL烧杯中加40mL浓硝酸,搅拌下加入60mL浓硫酸;水浴冷至室温。在剧烈搅拌的同时,向杯中加入25克质量很好并经过仔细粉碎的淀粉(禁止使用普通麦面)。加料速度不要太快,以大约两分钟加完为度。加完后继续搅拌,并注意水浴的冷却能力,使温度保持在30~40℃之间(冬天应换用热水浴使温度不低于30℃),切勿超过50℃。当所加入淀粉全部被酸液浸透并成稀糊状时停止搅拌,静置15~20分钟。在另一大烧杯中加入至少500ml洁净的冷水,随后将反应液倒入其中。水洗大烧杯中出现的沉淀至少5次,洗好的沉淀为粗制硝化淀粉,含有残酸和其它杂质,必须安定处理。

注意

工人戴口罩、橡胶手套,并在通风处生产。洗出的酸液应综合利用。

安定处理向酯化得到的白或黄色沉淀物中加几倍量的水和几分之一克纯碱(Na2CO3)或洁碱(NaHCO3)。置火上煮沸,然后在搅拌下小火煮十分钟。沉淀,倾去上层液体。再加入几百毫升水,煮至少半个小时。煮沸时火应小,防止溅出。向水中加入1~2mL浓氨水,再继续煮十分钟。停火、冷却、水洗两遍、过滤、挤干。取出滤渣,放于阴凉处晾干即可。在安定处理中,大部份残酸被中和掉了,其它杂质多数也因糊化、溶解而被除去。但中和与除去并不彻底,加之硝化淀粉本身不稳定,产品安定性仍然不好。集中贮存,时间不要超过2年。

用途与PETN、DNT混合使用或与硝酸脲混合后用制手榴弹、地雷。也可以用作工业NH4NO3炸药的敏化剂,能提高爆速和起爆感度。此外尚可用作土枪抛射药和小火箭推进剂的原料。可单独使用,不宜同NG混用。

 
 
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