Hexanitrostilben
| Strukturformel | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||
| Allgemeines | |||||||
| Name | Hexanitrostilben | ||||||
| Andere Namen |
| ||||||
| Summenformel | C14H6N6O12 | ||||||
| CAS-Nummer | 20062-22-0 | ||||||
| PubChem | 253628 | ||||||
| Eigenschaften | |||||||
| Molare Masse | 450,23 g·mol−1 | ||||||
| Aggregatzustand |
fest | ||||||
| Schmelzpunkt | |||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||
| |||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||||||
Hexanitrostilben (HNS) ist ein temperaturbeständiger Explosivstoff, der insbesondere bei Sprengungen in sehr heißen Erdöllagerstätten zum Einsatz kommt. HNS ist weniger brisant als Hexogen (RDX), besitzt aber einen höheren Schmelzpunkt von ca. 320 °C.[1]
Gewinnung und Darstellung
Die Synthese von HNS durch Reaktion von Trinitrobenzylchlorid mit alkoholischer KOH wurde erstmals von Shipp beschrieben.[3]
Eigenschaften
- Hellgelbe orthorhombische Kristalle
- Wenig löslich in Aceton, Methylethylketon, Essigsäure 100 %, Dimethylformamid (DMF)
- Moderat löslich in Dimethylsulfoxid (DMSO)
- Kann aus HNO3, Aceton, Dimethylformamid oder Nitrobenzol umkristallisiert werden.
- HNS ist in einem weiten Temperaturbereich stabil (von −200 °C bis 250 °C) und wird daher auch als Explosivstoff in Raumfahrtapplikationen wie z.B. Trennschrauben usw. verwendet.
Explosionskenngrößen
Die Verbindung gilt als Sprengstoff. Wichtige Explosionskennzahlen sind:
- Explosionswärme 4056 kJ·kg−1 [4]
- Normalgasvolumen: 893 l·kg−1 [4]
- Spezifische Energie: 975 kJ·kg−1 [4]
- Bleiblockausbauchung 301 cm3/10 g [4]
- Schlagempfindlichkeit 5 N·m [4]
- Reibempfindlichkeit ab 235 N Stiftbelastung [4]
Verwendung
In der Militärtechnik wird zwischen HNS-I, HNS-II, HNS-IV und HNS-V unterschieden. Diese Bezeichnungen charakterisieren die Zusammensetzung und Partikeleigenschaften von HNS. Während mit HNS-I das mit dem Hexanitrobibenzyl verunreinigte HNS beschrieben wird, bezeichnet HNS-II umkristallisiertes HNS mit mindestens 98,50 Gew-% Reinheit. HNS-IV kennzeichnet ein Material, welches durch Umfällen von HNS-II gewonnen wird und eine BET-Oberfläche zwischen 5–25 m2/g aufweist.[5] HNS-V schließlich ist HNS-IV, welches mit DMSO gewaschen wurde und frei von DMF-Spuren ist.[6] HNS findet hauptsächlich Anwendung in Verstärkerladungen für Sprengladungen und in sogenannten Explosive-Foil-Initiator (EFI)-Zündern.
Ein Gehalt von 1 % HNS in geschmolzenem TNT verhindert die Bildung von Rissen bei der Erstarrung. Aufgrund seines niedrigen kritischern Durchmessers von 0,4 mm kann HNS metallummantelt in sogenannten Schneidschnüren verwendet werden. HNS wird zusammen mit Hexanitroazobenzol CAS-Nr. [19159-68-3] in schwachen, bis 170 °C lagerbeständigen, Aluminium-gekapselten Zündern eingesetzt.
Einzelnachweise
- ↑ 1,0 1,1 R. Meyer, J. Köhler, A. Homburg, Explosives, 5th Ed., Wiley-VCH, Weinheim (2002), S. 177
- ↑ Diese Substanz wurde in Bezug auf ihre Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
- ↑ K. G. Shipp, J. Org. Chem. 29, 2620 (1964)
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 J. Köhler, R. Meyer, und A. Homburg: Explosivstoffe, zehnte, vollständig überarbeitete Auflage,, Wiley-VCH, Weinheim 2008, ISBN 978-3-527-32009-7
- ↑ B. T. Neyer, L. Cox, T. Stoutenborough, R. Tomasoski, HNS-IV Explosive Properties and Characterization Tests, AIAA2003-5138, Proceedings of 39th Joint Propulsion Conference, Huntsville, AL, July 2003
- ↑ Spezifikation: MIL-E-82903(OS)