Obsah
...
Odkazy

Energetické zlúčeniny kyseliny aminooctovej

Zopár energetických zlúčenín kys. aminooctovej (ďalej už len GLY, najbežnejší názov zámerne používať nebudeme) je už pomerne známych. Ako pomerne výkonné trhaviny sú napríklad použiteľné: komplex GLY s dvomi mólami dusičnanu amónneho -  patent  US4746380. Soľ kryštalizuje (pri pomalej kryštalizácii) vo forme agregátov z tabulárnych kryštálov, vzdialene podobné napr. barytu:

Alebo dusičnan GLY, ktorý kryštalizuje väčšinou vo forme lístkov, mierne pripomínajúcich sľudu (pri pomalej kryštalizácii) alebo pri rýchlej kryštalizácii tvorí neforemnú kryštalickú masu.

Asi najlepší postup výroby dusičnanu GLY je v tomto čínskom patente (GLY sa priamo pri teplote 25-45°C postupne zmieša so 65% HNO3 v pomere 1-1,1:1 a prepláchne, respektíve dodatočne vyzráža acetónom v pomere GLY:acetón 1g:1ml a roztok sa ochladí na menej ako 10°C). A ešte niečo:

Bolo skúšané pomaly kokryštalizovať dusičnan GLY v rôznych mólových pomeroch (2:1, 1:1, 1:2) s NH4NO3, či tvoria taktiež podvojnú soľ. Výsledky sú zaujímavé - pri pomere 2:1 sa zdá, že väčšina kryštalickej masy je tvorená tými lístkami pripomínajúcimi sľudu, plus na povrchu vzlínavosťou roztoku (pod už vytvorenými kryštálmi) vznikli zdanlivo amorfné zhluky pripomínajúce mračná - tieto vznikli pri všetkých pokusoch, takže ďalej ich spomínať nebudeme. Roztoky sa nachádzali v plochých miskách. Pri pomere 1:1 sa v miske nachádzali stále očividne ploché kryštály, no už väčšinou podlhovasté. Pri pomere 1:2 vznikli pekné, hodvábne lesklé ihlicovité alebo prizmatické, či možno predsa len ploché, no úzke kryštály, na prvý pohľad pripomínajúce kryštály NH4NO3, ktoré sú ale v priemere menšie a veľmi krehké, dajú sa ľahko rozmrviť (kým kryštály dusičnanu amónneho sú veľmi tvrdé). Pri rýchlom ochladení tenkej vrstvy konc. roztoku 1:2, v plastovej nádobe, vznikne nános vejárovitých/hviezdicovitých zhlukov ihlicovitých kryštálov s hodvábnym leskom, na prvý pohľad pripomínajúce povrch pozinkovaného plechu. Máme stále väčšie podozrenie, že GlyHNO3 a NH4NO3 v určitom pomere tvoria podvojný dusičnan.

Vedecký papier o GLYHNO3.

Samotný chloristan (mono)GLY by mal ešte lepšie vlastnosti, ak by nebol príliš hygroskopický:

To však nebráni jeho využitiu v trhavinách plastifikovaných vodou.

Energetické vlastnosti napríklad má nepochybne aj taktiež jednoducho pripraviteľný a stabilný komplex GLY s NaNO3 (obsahuje rovnaké množstvo využiteľného kyslíka ako dusičnan GLY), ktorý má potenciálne využitie ako nelineárny optický materiál a o ktorom sa už toho tiež dosť napísalo, napr. tu: 1, 2.  Bolo skúšané ho detonovať, v množstve 70g, rozbuškou s 0,8g pentritu (+0,2 g Cu diazoaminotetrazolátu v nábojnici .223 Rem), no neúspešne. Bol len v sáčku, neuzavretý.

Dávno známy je aj komplex chloristanu strontnatého s tromi mólami GLY: US3296045.

Pre zaujímavosť, napr. aj nepraktický komplex GLY s AgNO3 môže byť značne energetický (zopár vedeckých papierov o ňom 1, 2, 3, 4):

Okrem známejších komplexov GLY s dusičnanmi NH3, Na a Ag, sú popísané aj iné:

Ale napr. aj niektoré kobaltité komplexné zlúčeniny môžu byť zaujímavé z pohľadu ich možných energetických vlastností:

Takisto aj napr. chloristan železitý tvorí s aminokyselinami zaujímavé zlúčeniny a dokonca komplex s tryptofánom sa ukázal byť nebezpečný po státí na svetle: Preparation and Properties of Fe3+-Amino Acid Complexes, Preparation and Properties of Iron(III)-Amino Acid Complexes. 2. The Crystal and Molecular Structure of Monoclinic Tri-μ3-oxo-triaquohexakis(glycine)triiron(III) Perchlorate, PREPARATION AND PROPERTIES OF TRINUCLEAR OXOBRIDGED IRON(III)-L-AMINO PERCHLORATES: AMINOACIDS WITH REACTIVE R GROUPS. Podobné komplexy s dusičnanovým aniónom: Preparation and Properties of Iron(III )--L-Amino Acid Nitrates.

Na internete sa nájsť dosť veľa vedeckých papierov o nových komplexoch GLY s anorganickými soľami (hlavne určených pre použitie v laserovej technike), z ktorých niektoré majú nepochybne aj energetické vlastnosti, no treba tu uviesť jedno upozornenie:

V tomto príspevku však budú rozoberané menej známe zlúčeniny GLY, hlavne komplexy alebo podvojné soli. Napr. sú známe podvojné soli  Cu (GLY)2 s dusičnanom či chloristanom meďnatým:

GLY-dusičnan meďnatý sa dá pripraviť očividne v dvoch formách - tmavomodrý kryštalický, pri pomalom odparovaní roztoku, a jemný, púdrovitý, svetlej azúrovej farby, pri rýchlom ochladení horúceho koncentrovaného roztoku, napr. z kašovitej zmesi oxidu meďnatého a dusičnanu GLY (1/1) po zohriatí, tak bola pripravená vzorka na obrázku nižšie. Je ale možné, že sú to dve rozdielne zlúčeniny - aj pri pomalom odparovaní roztoku farby "kráľovskej modrej" od určitej koncentrácie sa nakoniec často vyzráža tá svetlomodrá látka (ktorá sa ale dá vo vode opäť rozpustiť na pekný tmavomodrý roztok ale látka niekedy obsahuje prímes aj čistého tmavomodrého gly-dusičnanu, ktorý vykryštalizuje neskôr, samostatne). Zdá sa, že sa to stane už pri malom nepomere prekurzorov (CuO a GlyHNO3) alebo pri znečistenom CuO (bol pripravený z technického CuSO4.5H2O). Možno je to zásaditý gly-dusičnan alebo nejaký iný komplex, či zmes viacerých zlúčenín, no látka vôbec nie je hygroskopická (je možné, že vplyv na tvorbu tejto látky má aj zvýšená teplota pri syntéze). Preto je treba sa vyvarovať nadbytku oxidu/hydroxidu Cu, čo je však niekedy problém, pri neznámej čistote prekurzorov. Postupným pridávaním dusičnanu GLY k roztoku/suspenzii tej svetlej látky sa nakoniec dá získať tmavomodrý produkt, ale je to problematické. Očividne priama reakcia GlyHNO3 a oxidu/hydroxidu Cu nie je výhodná, pre čistý produkt je najlepšia priama reakcia aminooctanu Cu so studeným roztokom dusičnanu Cu. Reakcia dvoch látok v plameni/pri pomalom zohrievaní je tiež rozdielna - svetlomodrá má minimálne energetické vlastnosti, kým tá tmavá buď kľudne deflagruje, alebo zabalená v pár vrstvách alobalu slabo vzbuchne.

Taktiež ho bolo skúšané detonovať, tiež neuzavretý, v množstve 18g, rozbuškou s 0,35g pentritu a 0,2g Cu diazoaminotetrazolátu, v plastovej rúrke a takisto aj v množstve 10g, mosadznou rozbuškou s podobnou náplňou,, pod vrstvou zeminy, no v oboch prípadoch neúspešne. Taktiež v zmesi s NH4NO3 50/50 bola dosiahnutá najviac ak čiastočná detonácia - je to až takmer neuveriteľné, ak zoberieme v úvahu ochotu detonovať dvoch príbuzných podvojných solí: GLY-chlorečnanu a GLY-chloristanu meďnatého (ale to bola zatiaľ testovaná len tá svetlomodrá forma). Veľmi zaujímavé nformácie nižšie.

GLY- chlorečnan i -chloristan Cu majú v uzavretom priestore veľkú ochotu prejsť z deflagrácie v detonáciu (alebo neuzavreté ochotne detonujú aj od malého množstva inej traskaviny). GLY- chloristan ako energetický materiál bol asi prvýkrát testovaný na východnom Slovensku a GLY-chlorečnan meďnatý je podľa všetkého východoslovenský vynález. Chlorečnan sa zdá byť vo vlhkom stave stabilný, takže sa dá bezpečne a bez znehodnotenia skladovať (zatiaľ v štádiu testov!), takisto ako chloristan, dokonca ani viacnásobným odparovaním roztoku na vriacom vodnom kúpeli nenastáva žiadny rozklad. Je to asi taktiež jeden z mála v praxi použiteľných energetických chlorečnanov. Štipka soli v alobale od zápalnice pomerne hlasno ale nie ostro exploduje, no alobal len roztrhne, kým aj omnoho menšie množstvo, tiež zabalené do pár vrstiev alobalu, pri pomalom zohrievaní nad ohňom ostro exploduje a alobal je roztrieštený na veľké množstvo malých kúskov. To isté spraví aj chloristan, kým od zápalnice len prudko deflagruje (uzavretý v tenkej vrstve alobalu). Obe voľne zapálené soli deflagrujú, chloristan neochotne - od kontaktu s plameňom ochotnejšie a prudšie, ako len od kontaktu s rozžeraveným predmetom, chlorečnan je dosť nepredvídateľný, ale voľne na vzduchu neexploduje (aspoň v malých množstvách), čo je samozrejme veľmi výhodné. Ich nevýhodou je ľahká rozpustnosť vo vode. Ich vzhľad (použité rýchle odparovanie roztoku):

Obe soli dokonale fungovali v improvizovaných rozbuškách. Najprv boli testované menšie množstvá, či vôbec prerastie deflagrácia v detonáciu v tenkej vrstve na dne nábojníc od horiacej pyro zlože, napr.  0,2g, explózie boli veľmi silné, chorečnan má lepšiu akceleráciu (vzhľadom k ešte neistému zloženiu týchto zlúčenín), no ten aj bol pripravený z čistejších surovín:

Bolo aj pokusne skúšané iniciovať Cu-Gly-chloristan inou traskavinou. Dokázal svoj vysoký obsah energie (chloristan zabalený v alobale, vnútri tetrazolát, taktiež v alobale so zápalnicou):

Plechovka po vložení rozbušky bola zahrabaná v zemi. Malé otvory v plechovke spôsobil štrk v hline.

Gly-chloristan meďnatý sa zdá byť perspektívnym, futuristickým energetickým materiálom na plnenie jednozložkových rozbušiek (neobsahujúcich oddelenú primárnu a sekundárnu náplň), ktorý nepadne ľahko do zabudnutia (to ani chlorečnan, no ten je predsa len menej bezpečný). Test 0,5g v nábojnici, v starej plechovke, bola zasypaná zeminou:

Vzhľadom na množstvo "obskúrnej" traskaviny bola explózia neočakávane silná (ak si uvedomíme, že aktívna náplň vypĺňala nie viac ako štvrtinu dĺžky nábojnice), zbytky nábojnice až na malý kúsok neboli nájdené (hlina bola príliš kyprá a výbuch ju rozhádzal).

Bol spravený rýchly test trieštenia nábojníc, na porovnanie s pentritom. Pentrit má samozrejme väčšiu brizanciu, a Cu-GLY-chloristan sa nachádza niekde na pomedzí medzi traskavinami a trhavinami, takže nemá rýchly rozbeh, pravdepodobne veľká časť zlúčeniny len deflagrovala, ale predsa (všimnite si jemný medený povlak na zbytkoch vľavo):

To DAAzTz je v rýchlosti chybne napísané označenie pre diazoaminotetrazolát.

Keďže Cu-GLY-chlorečnan je slovenský vynález a môže byť potenciálne, či už nebezpečný, alebo naopak, jeden z chlorečnanov v praxi použiteľných, prvé testy sú sústredené naň. Bolo ním napr. skúšané v plastovej rúrke iniciovať PETN, v množstve 0,15g, úspešne. Zdá sa, že je celkom schopný. Minimálne iniciačné množstvo pre pentrit stále neznáme. Na plechovke bola urobená preliačina, položená rozbuška a voľne odpálená (náplň v rozbuške siahala do menej ako polovice dĺžky rúrky, zbytok bol vyplnený natlačeným papierom):

V rovnakej rúrke (asi polyetylén, priemer circa 7-8 mm, stena asi 1 mm, koniec pre zápalnicu priemer cca 2 mm, z druhej širokej strany natlačené trochu papiera a obtočené gumovou páskou) bolo pre začiatok skúšané iniciovať Cu-GLY-chloristan (zatiaľ nelisovaný). Bolo predpokladané, že od slabého bodového zdroja tepla a v slabom obale chloristan len deflagruje a rozbuška sa zmení na malú raketu alebo len slabo vzbuchne, no výsledok bol pomerne prekvapujúci. Rozbuška silno a ostro explodovala, očividne nie s veľkou brizanciou. Na plechu, ktorý bol po ruke a bol položený pod rozbušku, s hrúbkou asi 0,3-0,4 mm, zanechal takúto priehlbinu (na začiatok nie zlé, uvidí sa po použití iného obalu či priemeru, a s rôznym lisovaním):

Potom bolo testované 0,4 g voľne sypaného Gly-chloristanu v papierovej rúrke s priemerom cca 8 mm, vytvorenej z pár závitov kancelárskeho papiera. Koniec pre zápalnicu bol pokrčený a obtočený gumovou páskou, druhý koniec upchatý kúskom natlačeného papiera a taktiež obtočený páskou. Taký istý použitý druh plechu bol predtým mierne prehnutý, aby sa rozbuška neskotúľala, zápalnica vytvára mierny ťah a dokáže pohnúť ľahšími predmetmi. Zlúčenina očividne nemá až tak zlý rozbeh v slabých obaloch:

Ďalej bola zlúčenina testovaná v hliníkovej dutinke s rozmermi pôvodne totožnými so ženijnou rozbuškou Ž (ale bez rozbuškovej poistky). Zlúčenina bola v rozbuške ručne silno lisovaná (spodná časť), v množstve 0,25 g / voľne sypaná, tiež v množstve 0,25 g. Dutinka bola okolo zápalnice opatrne stlačená, aby sa zápalnica nepohybovala a lepiacou páskou zvisle pripevnená k plechu:

Niet pochýb, GLY-chloristan je použiteľný v rozbuškách typu NPED.

Ako v predchádzajúcom experimente, bola skúšaná rozbuška, ale z rúrky urobenej z pár závitov kancelárskeho papiera s vnút. priemerom 6 mm, s náplňou 0,2 g mierne lisovaného Gly-chloristanu (pri silnom lisovaní by sa rúrka roztrhla), na vrchu s voľne sypaným, tiež 0,2 g. Vrch bol pokrčený a obtočený gum. páskou, na spodku bol prilepený kúsok papiera. Rozbuška bola tiež odpálená zvisle. Explózia bola silná, no plech bol len prehnutý.

Budú spravené testy mechanickej citlivosti (zatiaľ v trecej miske sa chlorečnan zdá byť málo citlivý - potreskúval len pri silnom roztieraní a obe látky na roztieranie na organických podkladoch vôbec nereagovali, vďaka hydrátovej vode, ktorá znižuje ich citlivosť, ale tak či tak treba byť s nimi VEĽMI OPATRNÝ, hlavne s chlorečnanom, na úder je pomerne citlivý)  a testy v iných obaloch, rozmeroch a množstvách...

Testy stability sú robené vo veľmi vlhkom lesnom prostredí, zlúčeniny sú v ľahko uzavretých plastových nádobách, okolo ktorých môže voľne tiecť voda. Po viac ako mesiaci skladovania nebadať žiadne zmeny. Po dažďoch mierne navlhli, kryštalický prášok sa zlepuje, no stále si látky zachovávajú akú takú sypkosť. Do nádobky s chlorečnanom vošlo aj zopár kvapiek vody, no nerozpustil sa a nemá žiadny zápach (suchý začne mať po určitom čase "chlórový" zápach, takže ho pre istotu treba skladovať vlhký, pred použitím vysušiť a spotrebovať v najlepšie v priebehu niekoľkých týždňov).

Po niekoľkých mesiacoch sa v oboch nádobkách kondenzovali kvapky vody, obe soli navlhli a vytvorili hustý zlepenec, no stále sa nerozpustili na kvapalinu. Iná vzorka  gly-clorečnanu je rozpustená vo vode a ponechaná, aby sa voda voľne odparila, to sa potom opakuje. Tiež nebadať zmenu (ale ak sa ponechá dlhšiu dobu suchý, začína mať zápach). Na obrázku nižšie je vzorka GLY-chlorečnanu ponechaná v lese, v plastovej škatuľke, 6 mesiacov. Vizuálna zmena žiadna, ak nepočítame trochu skondenzovanej vody, absolútne žiadny zápach: Potom bola vzorka Gly-chlorečnanu premiestnená na iné, menej vlhké miesto, no v zime dosť, a opäť skontrolovaná po cca 6. mesiacoch (vzorka je rok stará!). Vzorka vyzerá byť absolútne bez zmeny a bez zápachu. Čiže s najväčšou pravdepodobnosťou sa rozložila iba nejaká prímes, nečistota. Citlivosť na úder je vysoká - kúsky explodovali od miernych úderov (kameň/kameň), na trenie málo (rovnaké podmienky). Podľa zvuku malé častice mali tendenciu prechádzať z deflagrácie v detonáciu ak boli hoci len mierne prekryté napr. žeravým uhlíkom. Niet pochýb, je to kvalitná traskavina.

Toto je zas vzorka po roku:

Bolo skúšané aj kokryštalyzovať mól nitrotetrazolátu Cu, mól chloristanu Cu a dva móly aminooctanu Cu, no po ochladení horúceho roztoku sa vyzrážali minimálne dve zlúčeniny (gly-chloristan je hneď rozpoznateľný, no nie je isté, či Cu(NT)2 vytvoril podvojnú soľ, no zlúčenina/zmes pri pomalom zohrievaní taktiež silno exploduje). Taktiež z roztoku chloristanu Cu s miernym nadbytkom aminooctanu, na dosianutie cca neutrálnej kyslíkovej bilancie (ak počítame s kompletne vyredukovanou meďou), sa nezdá, že by aminooctan vykryštalizoval samostatne, teda aspoň pri prudkom ochladení horúceho roztoku, ale vzniká homogénna hmota. Po pridaní čpavku do roztoku Gly-chloristanu sa soľ rozpadne, čpavok nenahradí vodu v molekule. Po pridaní biuretu - toto bolo skúšané pre potenciálne zníženie rozpustnosti produktu (ktorý by ale možno bol stále iniciovateľný detonáciou), 1/1, sa vylúčia taktiež minimálne dve zlúčeniny, no zdá sa, že aspoň časť je pôvodná soľ, druhá, veľmi svetlá, malé ihličky, by mohol byť primiešanou soľou zafarbený nezlúčený biuret alebo klasický, svetlo sfarbený bis(biuret) komplex (bolo predpokladané, keďže soľ kryštalizuje s jednou molekulou vody, že neprijme až dve molekuly biuretu). Zmes v ohni tiež deflagrovala dosť prudko.

Improvizovanými NPED rozbuškami s náplňou aminooctanu-chloristanu meďnatého boli úspešne iniciované 15 - 50g náložky amonalov a zmesí dusičnanu GLY s NH4NO3 (mienené ako počinové náložky pre "slurries"). Rozbušky boli použité podobné týmto (z nábojníc .223 Rem - pretože boli k dispozícii vo veľkom množstve zdarma. Dná boli odpílené a po naplnení konce zaliate roztokom nitrocelulózy):

Momentálne - rok 2018, sa testujú rozbušky menších rozmerov. Ideálnym obalom sa zdá byť mosadzná rúrka s priemerom 6 mm a hrúbkou stien 0,5 mm. V rozbuškách z nábojníc dochádzalo k veľkému plytvaniu zlúčeninou, aj kvôli veľkému priemeru ale aj pre priamu iniciáciu nelisovanej časti zlúčeniny zápalnicou. Výhodnejšie sa javí používať menšiu náplň, ktorá je lisovaná celá a detonáciu v nej vyvolať pomaly horiacou, dym nevyvíjajúcou zložou, napr. zmesou CuO a Zn. Narýchlo bola otestovaná takáto rozbuška, na starej plechovke. Spodná časť, cca 0,4 g lisovaného (iba ručne, tenkým drievkom) GLY-chloristanu, siahala asi do polovice rozbušky, zbytok bola lisovaná zlož a navrchu ešte zopár rozdrvených hlavičiek zápaliek, na uľahčenie zápalu zlože od málo výkonnej zápalnice (v plechovke bola zamrznutá hlina a ľad, preto na druhej strane malá deštrukcia):

Potom bolo taktiež skúšané nahradiť zmes CuO/Zn inou, ľahko zápalnou zmesou (používaná čiernoprachová zápalnica má nízku zapaľovaciu schopnosť), no vyvíjajúcou plynné produkty, a to zmesou KClO4 a komplexu tiomočoviny s tiosíranom meďným 50/50 (zmes je značne energetická, bude testované aj jej samostatné využitie), v množstve cca 50-80 mg. Obsah všetkých rozbušiek detonoval kompletne.

Skúšaju sa rozbušky plnené či len gly-chloristanom, ale aj v kombinácii s pentritom, tritolom (s týmto v rúrkach s väčším priemerom) a hexanitrostilbénom. Taktiež bolo zistené, že Gly-chloristan Cu má veľmi silný senzibilujúci účinok pre málo citlivé amónoliadkové trhaviny aj v nepatrných množstvách (stanú sa citlivé aj na iniciáciu značne slabými rozbuškami). Otázne je, do akej miery sa v kontakte s (vlhkým) NH4NO3 vytvorí Gly-dusičnan Cu a NH4ClO4 (citlivosť zvyšujú možno nakoniec tieto zlúčeniny).

Pri príprave Gly-chloristanu z technických surovín alebo neistej koncentrácie (teda aspoň z tých, ktoré máme my) sa javí výhodné, pre získanie čím čistejšieho produktu, pri kryštalizácii zliať roztok do inej nádoby, keď už sa vytvorilo malé množstvo zrazeniny - vyzerá , že sú to hlavne prímesy. Medzi vyzrážaním sa prímesí a kryštalizáciou produktu sa zdá byť časová medzera. Produkt je potom vhodné v liehu alebo v acetóne rozmiešať a akonáhle tmavomodrý produkt klesol, kvapalinu (svetlomodrú, ak obsahuje nečistoty) zliať. Dobré opakovať ešte aspoň raz. Zlúčenina možno vytvára viacero kryštalických modifikácií, v závislosti od podmienok, napr. väčšieho či menšieho nadbytku niektorého z prekurzorov (síce je možné, že existuje aj iný komplex chloristanu Cu a Gly Cu ako 1:1, monohydrát)

Pre tých čo majú prístup na naše onion fórum, sú tam aj ďalšie podrobné údaje o špecifickom využití týchto materiálov (hlavne v oblasti obrany jednotlivca v sťažených podmienkach), odlišné, veľmi špecifické testy a nafotené postupy syntéz (na pripájanie používajte zariadenie určené LEN na to, napr. rootnutý tablet s firewall-om, s ktorým NIKDY NIČ INÉ NEROBÍTE!!! A nikdy sa nepripájajte z domu!).

Momentálne na východnom Slovensku prebieha intenzívny výskum v oblasti energetických zlúčenín aminokyselín. Sú skúmané hlavne zlúčeniny zatiaľ nikde nespomínané, respektíve s neuvedenými energetickými vlastnosťami (považujeme za hlúposť sa zaoberať zlúčeninami, ktoré sú už bežne skúmané a štýlom, ako to robí hocktorý vedec. Toto nás nezaujíma). Informácie získané z experimentov sú zverejňované primárne na fóre. Premýšľame, či informácie nezlúčime pod tému "Energetické zlúčeniny aminokyselín", než by sme mali všetko dávať samostatne.

Pokračovanie...

Copyright © Marián Fajner 2018