Ацетилендинитрил
Ацетилендинитрил
- Наименование по ИЮПАК:
- динитрил ацетилендикарбоновой кислоты
- Отн. молек. масса:
- 76,05628 а.е.м.
- Молярная масса:
- 76,057 г/моль
Термодинамика:
- Теплота плавления:
- 15,54 кДж/моль15540 Дж/моль <br />
- Теплота испарения:
- 28,875 кДж/моль28875 Дж/моль <br />
- Теплота сублимации:
- 44,413 кДж/моль44413 Дж/моль <br />
Образование и разложение:
- Теплота образования:
- +533,82 кДж/моль533820 Дж/моль <br />127502,907 кал/моль <br />127,503 ккал/моль <br />
- Теплота сгорания:
- 2107,86 кДж/моль2107860 Дж/моль <br /> (в кислороде)
Ацетилендинитри́л — иначе субнитрид углерода, дицианоацетилен C4N2, или динитрил ацетилендикарбоновой кислоты, представляет собой легкоплавкое бесцветное или бледно-желтоватое вещество способное легко растворятся в углеводородах. Горит сильно коптящим, ярко светящимся пламенем. Сравнительная токсичность значительно меньше чем у дициана и синильной кислоты.
Физические свойстваПравить
Ацетилендинитрил являясь эндотермичным химическим соединением, способен к разложению со взрывом при нагревании.
| Температура, °C | Температура, °К | Давление, мм.ртутн.ст. |
|---|---|---|
| −10,6 | 262,6 | 16,1 |
| 0 | 273,15 | 35,4 |
| 22,8 | 296,0 | 140,4 |
| 32,5 | 305,7 | 200 |
| 76,5 | 349,7 | 760 (1 атм) |
Химические свойстваПравить
Важнейшим химическим свойством ацетилендинитрила, используемое на практике, является способность последнего при сгорании в смеси с кислородом развивать самую большую температуру из всех топлив. Будучи подожжён на воздухе, горит красным коптящим пламенем с зелено-фиолетовой каймой и ярко-белым «ядром». Температура сгорания ацетилендинитрила в кислороде по разным оценкам от 4986,85 °C до 5013 °C (под небольшим давлением), а под давлением 40 атм доходит до 5476,85 °C. Температура сгорания ацетилендинитрила зафиксирована в книге рекордов Гиннеса как одна из наиболее высоких достижимых при сгорании топлива температур. В то же время имелись неоднократные указания на то что при сгорании ацетилендинитрила в атмосфере озона под давлением температура может доходить до 5700 °C при некотором избытке ацетилендинитрила в горючей смеси (реакция представляет собой сильный взрыв). При стехиометрическом соотношении ацетилендинитрила с озоном может быть получена температура 5246,85 — 5250 °C при условии неполного сгорания углерода.
3 C4N2 + 4 O3 → 12 CO + 3 N2
ПолучениеПравить
Единственным промышленным способом получения ацетилендинитрила является дегидратация диамида ацетилендикарбоновой кислоты фосфорным ангидридом (Р2О5).
ПрименениеПравить
Ацетилендинитрил применяется исключительно в качестве мощного ракетного топлива с рекордными[?] показателями по удельному импульсу и плотности. Так же ограничено применяется для получения сверхвысоких температур в качестве горючего, например в химических газодинамических лазерах. Так например энергосодержание стехиометрических смесей ацетилендинитрила с кислородом соответствует 2459 ккал/кг (10 328 МДж/кг), а с озоном до 2902 ккал/кг (12 185 МДж/кг), при высокой плотности.
Удельный импульс (в вакууме) и температура сгорания ракетного топлива ацетилендинитрил — окислитель:
| Окислитель | Удельный импульс | Температура сгорания °C | Плотность топлива г/см³ |
|---|---|---|---|
| Перекись водорода | 319 сек | 3320 °C | 1,3 |
| Четырехокись азота | 320 сек | 4127 °C | 1,24 |
| Трехфтористый хлор | 235сек | 3404 °C | 1,62 |
| Кислород | 342 сек | 4609 °C | нет.данн |
| Фтор | 292 сек | 3891 °C | нет.данн |
| Окись фтора | 320 сек | 4061 °C | нет.данн |
Меры безопасностиПравить
Токсично как само вещество, так и его пары (вплоть до относительно малых концентраций), причем оно представляет опасность как при попадании в легкие, в пищевод и далее (проглатывании), так и при попадании на кожу, обладая слабо выраженным кожно-нарывным действием.
См. такжеПравить
СсылкиПравить
ЛитератураПравить
- Зильберман Е. Н., Реакции нитрилов, М.,1972;
- Общая органическая химия, пер. с англ., т. 3, М., 1982, с. 677-92;
- The Chemistry of cyanogroup, ch. 9, N. Y., 1970, p. 423—638;
