Sprāgstvielas/HMTD

Struktūrformula
Bruto formula	C6H12O6N2
Molmasa	208,169 g/mol
Blīvums	880 kg/m3
Detonācijas ātrums	4511 m/s (pie 880 kg/m3) 5100 m/s (pie 1100 kg/m3)
Šķīdība g/100g šķīdinātāja pie 20°C (no)
Ūdens	0,1
Etanols	0,01
Dietilēteris	0,017
Sērogleklis	0,01
Tetrahlorogleklis	0,013
Ledus etiķskābe	0,14
Hloroforms	0,64
Dimetilēteris	0,33
Glikola diacetāts	0,9

HMTD (heksametilēntriperoksīda diamīns) ir balta, kristāliska viela, kuru iegūst oksidējot heksametilēntetramīnu (urotropīnu) ar ūdeņraža peroksīdu skābes klātienē. Lai arī šī ir viena no stabilākajām peroksīdu bāzētajām sprāgstvielām, tā joprojām ir nestabila. HMTD reaģē ar gandrīz visiem metāliem, veidojot nestabilus sāļus, tāpēc to nevar glabāt metāla traukos. Atšķirībā no acetona peroksīda, šī viela nav hidrofoba (to būs grūtāk izžāvēt) un tā nesublimējas (tāpēc to var labāk uzglabāt (kamēr tuvumā nav nekādu metālu)). HMTD molekula sastāv no 3 peroksigrupām, kurām abos galos ir metilēngrupas, kas to otros galos ir savienotas ar slāpekļa atomiem (skatīt attēlā).

Kā var redzēt tabulā, HMTD slikti šķīst plašāk pazīstamajos šķīdinātājos. Pat hloroformā izšķīst tikai ~0,6g uz 100ml.

Iegūšana

HMTD iegūst oksidējot urotropīnu ar ūdeņraža peroksīdu skābes katalizatora klātienē. Šeit, atšķirībā no acetona peroksīda, nevar lietot stipras minerālskābes, jo urotropīns ir acidofobs (izveidos attiecīgās skābes sāli, kas samazinās iznākumu).

Lielākajā daļā recepšu, par katalizatoru lieto citronskābi. Citronskābe ir viegli pieejama un šī metode ir ļoti plaši aprakstīta, bet reakcija ir eksotermiska un reakcijas iznākums nepārsniedz 60%.

Ir arī metode, kur izejvielas ir amonija sulfāts, formaldehīds un ūdeņraža peroksīds. Šeit urotropīns veidojas no amonija joniem un formaldehīda.

Ir arī maz aprakstīta metode, kur par katalizatoru lieto etiķskābi (pārējās izejvielas ir parastās), šai metodei ir mazāka eksotermija.

Citronskābes metode

Šajā metodē izejvielas ir urotropīns un ūdeņraža peroksīds, par katalizatoru lieto citronskābi. Šī metode ir aprakstīta visplašāk. Tālāk aprakstītā metode ņemta no šejienes., Tā pati metode, tikai visu vielu daudzumi doti gramos

Izejvielas

• ūdeņraža peroksīds (30%) - 50ml (tas atbilst ~45g)
• urotropīns (vēlams sauss) - 14g
• citronskābe (arī vēlama sausa) - 21g

Sintēze

Maisot, urotropīnu izšķīdina ūdeņraža peroksīdā. Process var būt eksotermisks, tāpēc var būt nepieciešama dzesēšana. Maziem daudzumiem pietiek vienkārši pirms šķīdināšanas atdzesēt ūdeņraža peroksīdu. Lai šķīšana noritētu vieglāk, vēlams, lai urotropīns būtu smalka pulvera veidā. Ja maisījums šķīdināšanas laikā uzsilst, to vajag atdzesēt.

Pēc atdzesēšanas, maisot, lēnām pieliek klāt citronskābi. Arī vēlams lai tā būtu smalka, lai labāk izšķīstu. Citronskābes klāt likšanas laikā temperatūru būtu vēlams uzturēt ~0°C. Pēc tam, kad citronskābe ir izšķīdusi maisa vēl 3 stundas, uzturot temperatūru 0°C. Pēc tam maisīšanu pārtrauc un ļauj stāvēt istabas temperatūrā 2 stundas. Šajā laikā šķīdumā izveidojas smalkas, baltas nogulsnes. Tās nofiltrē un izmazgā ar ūdeni. Šīs nogulsnes (HMTD) ir hidrofilas un ir grūti izžāvējamas, tāpēc tās var samitrināt ar metanolu vai etanolu, lai labāk žūtu. Līdz galam šo labāk žāvēt tieši pirms lietošanas (mitrā veidā šī viela nav tik sprādzienbīstama)

Ja lieto mazākus vielu daudzumus, eksotermija pieliekot citronskābi ir mazāka, un var lietot īsākus maisīšanas laikus.

Citronskābes metode 2

Šajā lieto atškaidītāku ūdeņraža peroksīdu un aprakstā vielu daudzumi bija doti tilpuma mērvienībās. Šī metode ir no šejienes. Izejvielu daudzumi nav precīzi (jo pulveru blīvums var mainīties), bet ūdeņraža peroksīda koncentrācija ir maza, tāpēc kļūdas te var tikai samazināt reakcijas iznākumu.

Izejvielas

• Ūdeņraža peroksīds (6%): 45 ml
• Urotropīns: 12,5 ml
• Citronskābe: 22,5 ml

Sintēze

Ūdeņraža peroksīdā izšķīdina urotropīnu. Pēc tam šo šķīdumu dzesē līdz 0°C un, kad atdzisis, lēnām liek klāt citronskābi. Pēc tam, kad tā visa ir izšķīdusi, maisa 30min. Pēc tam, atstāj lai reaģē 24h. Iegūto vielu nofiltrē un mazgā ar ūdeni.

Mitrās nogulsnes vēl var mazgāt ar etanolu, lai pēc tam ātrāk žūtu.

Amonija sulfāta un formaldehīda metode

Šeit izejvielas ir amonija sulfāts, ūdeņraža peroksīds un formalīns. Šī metode ir no šejienes.

Izejvielas

• Ūdeņraža peroksīds (3%): 500g
• Amonija sulfāts (minerālmēsli): 50g
• Formalīns (37%): 5,3g

Sintēze

Amonija sulfātu izšķīdina ūdeņraža peroksīdā un uzsilda līdz 55°C, pēc tam maisot strauji pieliek formalīnu un pārtrauc sildīt. Ja vēl nav homogēns, tad samaisa, un pēc tam atstāj lai stāv 24h. Pēc tam iegūtās nogulsnes filtrē un mazgā ar ūdeni (pēdējā stadijā arī ar etanolu, lai labāk žūtu).

Etiķskābes metode

Šeit izejvielas ir urotropīns, ūdeņraža peroksīds (35%) un ledus etiķskābe (100% etiķskābe). Var lietot arī mazākas koncentrācijas etiķskābi (un ūdeņraža peroksīdu), bet tas ietekmēs iznākumu un reakcijas laiku. Šī metode ir no šejienes, bet līdzīgi apraksti ir manīti arī citur. Aprakstā dotie izejvielu daudzumi var būt bīstami lieli, sākumam, drošības pēc tos būtu lietderīgi samazināt 3-4 reizes. Saskaņā ar aprakstu, neviens no procesiem nav eksotermisks, tāpēc dzesēšana nav nepieciešama.

Lietojot 5* mazākus vielu daudzumus, kā definēts šeit, nenotiek vērā ņemama siltuma izdalīšanās. (2g urotropīna, 10ml etiķskābes, 6,5ml 30% ūdeņraža peroksīda). Lietojot koncentrētāku ūdeņraža peroksīdu, novērojama siltuma izdalīšanās (2g urotropīna, 10ml etiķskābes, 4ml 50% ūdeņraža peroksīda). Lietojot vēl lielākus vielu daudzumus, siltuma izdalīšanās var palikt bīstama.

Izejvielas

• Urotropīns: 10g
• Ledus etiķskābe: 50ml
• Ūdeņraža peroksīds (35%): 25ml

Sintēze

Urotropīnu izšķīdina ledus etiķskābē. Pēc tam, kad tas ir izšķīdis, pieliek ūdeņraža peroksīdu un maisa, lai nodrošinātu homogenitāti. Šim šķidrumam tad ļauj stāvēt istabas temperatūrā 4-5 stundas un pēc tam iegūtās nogulsnes filtrē un mazgā kā parasti.

Vēl

• w:HMTD - vikipēdijas raksts