N₅N₅与N₅N₃ - johanzumimvon/zh.bitterwinter1 GitHub Wiki

全氮炸药可以指N₅N₅、N₅N₃, 且二者都属于特殊的离子化合物、离子晶体.

N₅N₅

N₅N₅, 又名五唑炸药、中国共产党炸药, 由中华人民共和国研發, 其属于离子化合物, 结构如下

N₅N₅

其合成过程为军事机密.

全氮炸药在常温下稳定, 但遇到猛烈撞击则会發生爆炸:

N₅N₅ ══ 5N₂↑

这一过程既放出大量的热(ΔH<0), 又产生大量气体导致无序度上升(ΔS>0), 因此该反应绝对自發, 且不存在其自發逆反应.

全氮炸药威力很强, 十倍于三硝基甲苯(TNT, 丌ーエㇴ丌ー), 可用于开矿, 但也会被不法者用于大屠杀(相当于六四事件对手无寸铁者).

争议

也有人认为, 中国共产党炸药的威力并没有这么大:

吡唑生成焓为112.38 kJ·mol⁻¹; 1,2,3-三氮唑的生成焓为204.20 kJ·mol⁻¹; 四氮唑生成焓为236 kJ·mol⁻¹. 根据这个趋势可以推测五唑生成焓很难超过400 kJ·mol⁻¹. 这样一来五唑的能量就只有和RDX相当, 有可能达到媒体所吹捧的10倍TNT水平吗?

通过两种不同方法计算N₅N₅盐得生成焓并对比文献值可以发现, N₅N₅盐的爆热很高, 但是并没有达到TNT的3倍能量水平, 能量密度方面也很难超出目前常规含能材料的最高水平.

通过计算和其它论文数据可以发现, 无论是HN₅还是N₅⁻盐类都难以突破传统含能材料的能量密度极限. 更为致命的是他们的密度均较低, 这就降低了爆速和爆压. 这样一来, N₅⁻盐类很难作为军事领域中的高能炸药使用. 或许以后的N₅⁻盐类分子设计可以侧重于搭配低C类的富N、H阳离子, 凭借较高的气体产物生成量和生成焓, 以期在推进剂和发射药领域谋划应用前景.

N₅N₃

N₅N₃, 又名三氮化五氮, 氮化氮, 开源炸药.

N₅N₃

N₅N₃ ══ 4N₂↑

这一过程既放出大量的热(ΔH<0), 又产生大量气体导致无序度上升(ΔS>0), 因此该反应绝对自發, 且不存在其自發逆反应.

可代替五唑盐炸药用于开矿.

N₅N₃的合成过程

稳定的N₅SbF₆已经被合成出来, 另外, 叠氮酸钠也被合成出来.

之後可在适当溶剂中进行複分解反应得到N₅N₃:

N₅SbF₆ + NaN₃ ══ N₅N₃ + NaSbF₆

也有可能是这样:

N₂O + 2HN₃ ══ N₅N₃ + H₂O

五氮阳离子的合成过程

N₂FSbF₆ + HN₃ ══ N₅SbF₆ + HF

N₂FSbF₆有可能由一氧化二氮与氟化氢、六氟合锑酸得到:

N₂O + HSbF₆ + HF ══ N₂FSbF₆ + H₂O

经过拉乌尔叠加之後就是

N₂O + HN₃ + HSbF₆ ══ N₅SbF₆ + H₂O

即一氧化二氮通入氟锑酸与叠氮酸的混合物中, 得到稳定N₅SbF₆盐.

一氧化二氮的工业制备方法是将硝酸铵在大约250℃的温度下小心加热, 然后分解成一氧化二氮和水蒸气. 添加各种磷酸盐(Na₃PO₄)有利于在稍低的温度下形成更纯净的气体. 但由于硝酸铵对热十分敏感, 稍有不慎将发生爆炸事故.

NH₄NO₃ ══ 2H₂O↑ + N₂O↑

另外, 在二氧化锰与氧化铋的混合物的催化下, 氨可被氧化:

2NH₃ + 2O₂ ══ N₂O + 3H₂O

氨的其他氧化反应

氨的其他氧化反应

在铂的催化下, 氨在空气中燃烧

4NH₃ + 5O₂ ══ 4NO + 6H₂O

4NH₃ + 5O₂ ══ 4NO + 6H₂O

氨在氧气中燃烧并發出橙黄色火焰

4NH₃ + 3O₂ ══ 4[N] + 6H₂O

叠氮酸的製法

先是製取叠氮酸钠, 有三法, 且亚硝酸钠法最为容易

NaNO₂ + N₂H₄ ══ NaN₃ + 2H₂O

NaNH₂ + N₂O ══ NaN₃ + H₂O

NaNO₃ + 3NaNH₂ ══ NaN₃ + 3NaOH + NH₃↑

肼(azine, アチㇴ, N₂H₄)可通过电解不加隔膜的氨盐水得到:

2NH₃ ══ N₂H₄ + H₂↑

该过程是氯碱反应与次氯酸氧化氨得肼的反应的叠加(拉乌尔叠加).

拉乌尔(ラウㇻ̲, raoult)叠加

2NaCl + 2H₂O ══ 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑

2NaOH + Cl₂ ══ NaOCl + NaCl + H₂O

叠加

2NaCl + 2H₂O + 2NaOH + Cl₂ ══ 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑ + NaOCl + NaCl + H₂O

消去

NaCl + H₂O ══ H₂↑ + NaOCl

2NH₃ + NaOCl ══ N₂H₄ + NaCl + H₂O

ラウㇻ̲叠加

2NH₃ ══ N₂H₄ + H₂↑

叠氮酸钠酸化、纯化过程

NaN₃ + HCl ══ HN₃ + NaCl

2HN₃ + Ca(OH)₂ ══ Ca(N₃)₂ + 2H₂O

Na₂CO₃ + Ca(N₃)₂ ══ 2NaN₃ + CaCO₃↓

NaN₃ + HCl ══ HN₃ + NaCl

芳香不一定是火药

五磷阴离子

五磷阴离子

液态镓

液态镓

⚠️ **GitHub.com Fallback** ⚠️