Термохимическая устойчивость рецептур

Изделия химического оружия чувствительны к интенсивным внешним инициирующим воздействи­ям таким, как удар, назревание, трение вплоть до пи­ролиза или взрыва. Такие воздействия не могут воз­никнуть при обычных условиях содержания боепри­пасов, однако вполне возможны при гипотетических запроектных авариях на объектах хранения и унич­тожения изделий.

Термохимическая устойчивость рецептур
Интенсивное разложение большинства отравляю­щих веществ начинается при температурах 150 — 250 градусов С, а их полное разложение происходит при 350С и выше [32,47, 48]. Процессы теплового разложе­ния отравляющих веществ происходят и при обычных температурах хранения, однако их скорости пренебре­жимо малы и должны учитываться лишь при хранении в течение многих десятилетий. Многолетние наблюде­ния за токсикантами показали, что в основной своей массе рецептуры продуктов являются стабильными. Их ощутимый распад при длительном содержании в ус­ловиях постоянных метеопараметров хранилищ прояв­ляется только через многие десятилетия. Данные о раз­ложении отравляющих веществ при таких условиях могут быть обобщены в виде единой функциональной зависимости. Она имеет следующий вид:

При достаточно длительной выдержке процесс разложения токсикантов постепенно ускоряется, что указывает на его автокаталитический характер. По­вышение температуры также ускоряет разложение токсикантов в соответствии с уравнением Аррениу-са, устанавливающим зависимость константы скоро­сти реакции к от абсолютной температуры Т:

к = А ехр(—E/RT),

где:

А и Е — предэкспоненциальный множитель и энергия активации реакции;

R — универсальная газовая постоянная.

В работе [47] приводятся данные о разложении иприта при различных температурах. Указывает­ся,что интенсивное разложение этого продукта начи­нается примерно при 170 градусах Цельсия. При этом образуется сложная смесь резко пахнущих ве­ществ , некоторые из которых очень ядовиты. На­пример, секви иприт (полуторный иприт) в 5 раз ток­сичнее иприта. Полностью иприт разлогается при 500°С.

Начало термораспада зарина наблюдается при нагреве до 100°С, а вблизи точки кипения он разлага­ется почти полностью в основном на пропилен, моно-фторангидрид метилфосфоновой кислоты и продук­ты более глубокого разложения [32]. Диструкция продукта резко ускоряется при Т > 150 — 200°С. На­гревание до 300°С в стальных герметичных сосудах приводит к 94% разложению. Продукты распада представляют собой жидкость тёмнокоричневого цвета, содержащую смесь фосфоновых кислот и про­пилен с фтористым водородом в газовой фазе. Полное разложение продукта при 350 — 370С достигается за 1 час.

Термическая устойчивость зомана сравнима с зарином [48]. В изотермических условиях при темпе­ратурах 100 — 170С глубина процесса термораспада не превышает 50%.

Заметный пиролиз этого продукта наступает при нагревании его выше 150С. При более высоких температурах разложение резко ускоряется. Напри­мер, при 300°С в стальных герметично закрытых обо­лочках в печи со скоростью нагрева 100 град/час он разлагается на 99,8% . При температуре 350 — 370°С за 1 час зоман разлагается полностью. Терморазло­жение в этом случае происходит с образованием па­ровой, жидкой и твёрдой фаз (смесь пирокислот). При этом на 1 кг зомана выделяется 440 — 460 г кон­денсата, 410 — 475 г твёрдого остатка и 50 — 80 л продукта в паровой фазе (смесь гекаленов и HF). Теп­ло при термораспаде зомана поглощается с эффек­тивностью 6,3 ккал/моль.

Вещества V — газов (или VX — газов) термически нестабильны [72], устойчивы к детонации и кратко­временному термическому воздействию. При нагре­вании этих веществ их разложение начинается при 150С; при этом время пиролиза до 50% содержания составляет около 36 часов. Распад продукта резко ус­коряется при увеличении температуры пиролиза. Например, пятидесятипроцентное разложение V — га­зов достигается при Т = 250°С за 4 минуты, а при 295 градусах — за 36 секунд.

Данные о термодеструкции других токсикантов в открытой печати отражены слабо; некоторые сведе­ния имеются в работах [32, 95 — 102].

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
SQL - 48 | 0,103 сек. | 12.56 МБ