Tetranitrometan (czteronitrometan, TeNMe, tetan, TNM) - C(NO₂)₄ lub CN₄O₈, jest bezbarwną lub bladożółtą, oleista cieczą o ostrym zapachu podobnym do tlenków azotu. Jest trujący, prawdopodobnie również rakotwórczy, drażni skórę. Do organizmu dostaje się głównie poprzez drogi oddechowe. Stężenie tylko 0.1ppm (0.00001%) w powietrzu jest już śmiertelne. Temperatura krzepnięcia wynosi 13.8*C, a wrzenia 125.7*C (z niewielkim rozkładem), gęstość 1.65g/cm³. Jest bardzo słabo rozpuszczalny w wodzie 0.009g/100ml, za to dobrze rozpuszczalny w alkoholu i eterze. Tetranitrometan jest słabym MW w stanie czystym:

• ciepło wybuchu: 580 kcal/kg
• prędkość detonacji (d=1.65): 6500 m/s
• objętość produktów wybuchu: 670 l/kg

Bilans tlenowy jest oczywiście silnie dodatni (+49%). Prawdziwą moc i naturę ujawnia dopiero w mieszaninach z reduktorami. Materiały wybuchowe oparte na nim są bardzo silne (aż do 230% mocy TNT), lecz również bardzo wrażliwe. Używany jest również jako utleniacz w silnikach rakietowych. Pierwszy raz został otrzymany w 1857r. przez Sziszkowa.

Otrzymywanie:

Najpierw musimy zmontować aparaturę, potrzebne będą:

• kolba okrągłodenna 250ml
• nasadka Claisena
• termometr
• lejek
• zlewka
• cylinder miarowy

Odczynniki:

• bezwodnik octowy (CH₃CO)₂O
• kwas azotowy 100% HNO₃
• wodorotlenek sodu NaOH

Do kolby wlewamy 21ml kwasu azotowego, ważne żeby kwas był bezwodny oraz żeby nie wlewać go więcej, gdyż inaczej wydajność bardzo spadnie. Nałożyć na kolbę nasadkę i w jej proste ramię włożyć termometr, a w boczne lejek. Nie wolno wkładać termometru bezpośrednio do kolby, gdyż gazy wydzielające się w czasie reakcji muszą mieć ujście. Kolbę schładzamy do 10*C na łaźni wodnej. Powoli dodajemy 47.2ml bezwodnika octowego porcjami po 0.5ml. Nie możemy pozwolić aby temperatura wzrosła powyżej 10*C, gdyż reakcja może się nam wymknąć spod kontroli. Po pierwszych 5ml ciecz w kolbie powinna się uspokoić na tyle aby dodawać do niej większe porcje bezwodnika, po 1-5ml cały czas poruszając kolbą. Pod dodaniu całego bezwodnika odłączamy całą aparaturę od kolby i jej szyjkę przecieramy szmatką. Przykrywamy kolbę odwróconą zlewką, wstawiamy do łaźni lodowej i zostawiamy w spokoju na tydzień. Łaźnia jest ważna, dzięki niej temperatura w kolbie będzie bardzo wolno wzrastać do temperatury pokojowej. Przy zbyt szybkim jej ogrzaniu zachodząca wciąż reakcja mogłaby się stać zbyt gwałtowna. Po tygodniu mieszaninę poreakcyjną wlewamy do kolby 500ml, w której jest 300ml wody. Tetranitrometan wydzielamy z mieszaniny poprzez destylację parą wodną. Dolną warstwę destylatu zlewamy, przemywamy rozcieńczonym roztworem wodorotlenku sodu, następnie wodą. Na koniec suszymy w eksykatorze z bezwodnym siarczanem sodu lub chlorkiem wapnia. Wydajność wynosi 14-16g, czyli koło 57-65%. Nie wolno destylować bezpośrednio, tylko parą wodną!!! Przy bezpośredniej destylacji może nastąpić wybuch!!!

 

Istnieją jeszcze dwie inne metody otrzymywania tetanu:

1. Nitrowanie acetylenu 100% kwasem azotowym w 50*C w obecności azotanu rtęci (II). Jest to metoda przemysłowa i była stosowana już w czasie II wojny światowej. Zachodzi wg reakcji:

C₂H₂ + 6 HNO₃ -> C(NO₂)₄ + CO₂ + 4 H₂O + NO₂

2. Przepuszczanie ketenu przez zimny 100% kwas azotowy. Po reakcji wlanie produktów do wody, tetan wytrąca się jako oleista warstwa.

Materiały wybuchowe z użyciem TeNMe

Materały wybuchowe z tetranitrometanem są w dużej części bardzo wrażliwe na różne bodźce, np. pierwszy MW w tabeli (tetan z toluenem) jest bardziej niestabilna niż nitrogliceryna. Warto jeszcze wspomnieć o MW składającym się 10-40% parafiny i 60-90% tetanu, gdyż przy dużej sile jest odporny na bodźce mechaniczne.

Nazwa Materiału:	TER-T-1A	TER-NA	TER-N	TER-N
Moc TNT (%):	205%	170%	150%	140%
Gęstość (g/cm3):	1,45	1,52	1,53	1,47
Próba Trauzla (cm3):	465	495	470	520
Prędkość detonacji (m/s):	9300-8700	8150	7450	7200

Właściwości fabrycznych materiałów wybuchowych z użyciem TeNMe

TER-T-1A	TER-NA	TER-N	TER-B
TeNMe 86.5%	TeNMe 78%	TeNMe 76%	TeNMe 86%
Toluen 13.5%	Nitrotoluen 22%	Nitrobenzen 24%	Benzen 14%

Skład fabrycznych materiałow wybuchowych z użyciem TeNMe

Bezpieczeństwo
Należy pamiętać, że mamy tu do czynienia z bardzo niebezpiecznym materiałem wybuchowym. Nie dość, że jest bardzo wrażliwy na bodźce mechaniczne to w dodatku jego dawka śmiertelna jest bardzo niska. Otruć się nim jest bardzo prosto gdyż większość a pewnie i nikt z czytających nie posiada takiej aparatury, aby móc z nim bezpiecznie pracować. Jest to przykład teoretycznego artykułu do poszerzenia wiedzy.

 

Artykuł napsiał:
Gatar

Literatura:

- "Wstęp do technologii materiałów wybuchowych", Tadeusz Urbański
- http://www.roguesci.org/megalomania
- http://pxd.czechian.net/pxd.php?id=home
- http://pl.wikipedia.org