Właściwości:
bezbarwny płyn
toksyczny, żrący, trujący
mało wrażliwy na uderzenia i elektrostatyke
łatwopalny
prędkości detonacji powyżej 8000m/s
siła detonacji więsza od trotylu
gęstość około 1.4g/cm3
Składniki:
bezwodna hydrazyna (N2H4)
azotan amonu (NH4NO3)
pył aluminiowy (Al)
Sprzęt:
maska, rękawiczki i google ochronne
mieszadełko
szklane pojemniki (żadne tam kolby, najlepiej zwykłe, duże słoiki)
Przygotwanie i detonacja:
Wszystkie Astrolity przygotowuje się bezpośrednio na poligonie, na otwartym powietrzu
detonacje najlepiej przeprowadzać po około 20 minut od momentu wymieszania składników (najlepsze efekty)
wymagany detonator o mocy spłonki no.8
Produkcja Astrolite G: Jest to raczej mało skomplikowana procedura. Należy dwie części azotanu amonu zmieszać z jedną częścią bezwodnej hydrazyny. Reakcja nie zachodzi gwałtownie, jednak należy ją przeprowadzić na świeżym powietrzu ze względu na wydzielający się amoniak. Proporcje 2:1 nie są idealne teoretycznie, praktycznie posiadają uzasadnienie ich stosowania.
W teorii proporcje wynikają z równań reakcji
NH4NO3 + N2H4 --> N2H4·HNO3 + NH3
NH4NO3, MW= 80.04 g/mol
N2H4, MW= 32.04 g/mol
20g NH4NO3 x (1mol NH4NO3 / 80.04g NH4NO3)
x (1mol N2H4/ 1mol NH4NO3)
x (32.04g N2H4/ 1mol N2H4) = 8.00g bezdodna hydrazyna (100%)
Teoretyczne proporcje wynoszą zatem 2,5:1 a nie 2:1. Były by jednak zbyt pięknie gdyby taka reakcja faktycznie miała miejsce, bez żadnych produktów ubocznych. Hydrazyna z azotanem tworzy mono (N2H4·HNO3) i dwu (N2H4·2HNO3) azotan hydrazyny. Do tego dochodzi fakt że hydrazyna jest bardzo higroskopijna (pobiera wode z powietrza), podczas mieszania pojawiają się pęcherzyki oraz wydziela się amoniak. Technicznie zatem nie mamy czystej, bezwodnej hydrazyny gdyż razem z nią współistnieją wodziany hydrazyny (N2H4·H2O) oraz hydroksy hydrazyna (dwuwodzian N2H4·2H2O). Dlatego proporcje uwzględniają mały nadmiar hydrazyny.
Produkcja Astrolite A-1-5: Jest to najsilniejszy nienuklearny ładunek wybuchowy. Jest dwa razy potężniejszy od TNT, ale jego produkcja jest niewiele trudniejsza niż wersji G. Do pięciu częśći azotanu dodajemy jedną część pyłu aluminiowego. Nastepnie mieszamy w takich samych proporcjach z hydrazyną jak w przypadku wersji G.
Teraz troche o tym co faktycznie powstaje i co nazywamy azotanem hydrazyny
Monoazotan hydrazyny:
formuła: N2H4·HNO3
gęstość: 1.64 g/cm3
masa molowa: 95.06 g/mol
temperatura topnienia: 62.1 °C (niestabilna), 70.7 °C (stabilna)
temperatura rozkładu: 229 °C
krytyczny nacisk: 7.4 Nm (2kg młotek upuszczony z 37cm... dla nitrogliceryny 4cm)
prędkość detonacji: 8690 m/s przy gęstosci 1.60 g/cm3
objętość gazów: 1001 l/kg
N2H4·HNO3 --> 2.5 H2O + 1.5 N2 + 0.25 O2 (specyficzny produkt rozkładu)
daje 4.25 mole gazu/mol HN podczas eksplozji; zamieniając na kg (1000/95 = 10.52)
4.25 (22.4) = 95.2
(95.2) 10.52 = 1001 litrów gazu na kilogram HN
Dwuazotan hydrazyny:
formuła:N2H4·2HNO3
masa molowa: 158.08 g/mol
temperatura topnienia: 80 °C
objętość gazów: 920 l/kg
dwuazotan jest żrący: N2H4·2HNO3 <---> N2H4·HNO3 + HNO3
Można też wytwarzać wyroby 'astrolito' podobne i bazujące na samym Astrolicie
- Astrolity_miesza.jpg (70.77 KiB) Przejrzano 968 razy
azotan hydrazyny : monoetylenoamina : woda
proporcje 80 : 16 : 4 przy gestości 1.42 g/cm3
azotan hydrazyny : etylenodwuamina : woda
proporcje 80 : 16 : 4 przy gestości 1.41 g/cm3
azotan hydrazyny : monoetylenoamina : hydroksyetylohydrazyna : woda
proporcje 75 : 6 : 4 : 15 przy gęstości 1.40 g/cm3
Na koniec jeszcze specjalna właściwość wersji G. Można ją wylać na ziemie i detonować nawet po 4 dniach, jeżeli oczywiście nie będzie padać deszcz. Po dłuższym czasie efekty będą słabsze ze względów naturalnych i w zasadzie marnuje się tylko płyn. Właściwość ciekawa choć ... mało praktyczna dla naukowych zastosowań. Skoro już narobiłem smaku każdemu na fajny i łatwy w przygotowaniu ładunek wybuchodzy więc teraz druga strona medalu dotyczaca samej hydrazyny oraz jej przygotowania.
Bezwodna Hydrazyna
Właściwości:
toksyczna
łatwopalna
żrąca
trującą
Do Astrolite potrzebna jest bezwodna hydrazyna! Nie żadna hydrazyna, stężona hydrazyna tylko bezwodna. I ilekroć użyłem określenia hydrazyna wcześniej miałem na myśli bezwodną. Ale czas zając się otrzymywaniem każdej pokolei. Reakcje będę miały nietrudny do przewidzenia kierunek. Najpierw otrzymujemy hydrazyne, z niej stężoną hydrazyne a dopiero z niej bezwodną.
Hydrazyna (zwykła)
Odczynniki:
amoniak
żelatyna
podchloryn sodu
woda destylowana (wszędzie)
Procedura:
1,5l roztworu wody i amoniaku (28%), 0,9l wody, 0,375l wody z żelatyną (10%) i 1,2l wody z podchlorynem sodu. Wszystko wymieszać w okrągłodennym naczyniu. Podgrzać tak szybko jak tylko się da, gdy wyparuje 2/3 roztworu, ochłodzić w wodzie z lodem następnie dwa razy przefiltrować. Raz zwykłym ręcznikiem, drugi koszulką przykrytą recznikiem papierowym. Otrzymujemy hydrazyne o stężeniu około 60%.
Stężona hydrazyna:
Odczynniki:
hydrazyna (z poprzedniej reakcji albo handlowa)
ksylen
azot
Procedura:
144ml hydrazyny wymieszać z 230ml ksylenu w okrągłodennym naczyniu. Przeprowadzić frakcyjną destylacje (retryfiakcje) w celu odseparowania ksylenu i wody (pierwszy się skropli) od hydrazyny (w środowisku azotowym - w powietrzu robi bum). Otrzymamy 90-95% hydrazyne. Jeżeli poprzednia nie wyszła zbyt dobra (<60%) należy użyć troche wiecej ksylenu.
Bezwodna hydrazyna (N2H4)
Odczynniki:
stężona hydrazyna ( z poprzedniej reakci albo handlowa)
wodorotlenek potasu
soda kaustyczna
azot
Procedura:
20g wodorotlenku potasu na każde 100g hydrazyny. Zostawić na noc w zwykłej szklance aby część wody mogła odparować. Przefiltrować a następnie dodać równo do wagi sody kaustycznej. Umieści roztwór w okrągłodennym naczyniu (500ml) i wstrząsać przed dwie godziny. Przeprowadzić destylacje w środowisku azotowym.
Te trzy etapy to najdłuższa ale najpewniejsza metoda, podam jeszcze 3 inne prowadzące od razu do otrzymania bezwodnej hydrazyny.
* metoda z krystalizacją
Odczynniki:
Odczynniki:
tlenek baru
hydrazyna zwykła
Procedura:
W chłodzonej lodem kolbie zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, umieszcza się 100 g BaO i porcjami po 5 g dodaje 100 g N2H4·H2O. Mieszaninę gotuje się w strumieniu N2 i pozostawia na noc. Otrzymaną ciecz zlewa się i destyluje w próżni pod ciśn. 50-80 mm Hg w aparaturze zaopatrzonej w szlify (gdyż N2H4 niszczy korek, kauczuk i inne substancje org.). Otrzymuje się 93% N2H4, na którą ponownie działa się BaO, gotuje i destyluje. Destylat z drugiej destylacji oziębia się do temp. O °C i zlewa ciecz znad kryształów. Kryształy stanowią 99,7-proc. N2H4.
** metoda z chłodnicą zwrotną i normalną
Odczynniki:
hydrazyna
wodorotlenek sodu
Procedura:
100 g N2H4·H2O i 100 g NaOH ogrzewa się do temp. 112-113 °C w kolbie, zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, w atmosferze N2 dopóty, dopóki NaOH nie rozpuści się. Następnie zamiast chłodnicy zwrotnej stosuje się chłodnicę zwykłą i destyluje N2H4 (w atmosferze N2), podwyższając temp. do 150 °C. Uzyskuje się 55 g N2H4.
* * * metoda z solą
Odczynniki:
sól hydrazyny (N2H4x2HC1)
wodór
Procedura:
Sól (N2H4·2HC1) najpierw suszymy w strumieniu suchego powietrza w temp. 120-150 °C, a następnie w temp. 190 °C ogrzewa się przez 2-3 godz w próżni wytwarzanej przez pompkę wodną. Uzyskuje się N2H4xHC1, który ogrzewa się do temp. 160 °C i przepuszcza strumień suchego NH3. Tworzy się NH4Cl i N2H4, która zbiera się w naczyńku kondensacyjnym. W ciągu 20-30 godz uzyskuje się ok. 125 ml N2H4 (z 500 g N2H4·2HC1), którą następnie ogrzewa się w kolbie z chłodnicą zwrotną w strumieniu H2 do temp. 100 °C. W ten sposób usuwa się nadmiar NH3. Uzyskuje się 100%. N2H4