[일반화약학] 3. 화합 화약류(질산에스테르)

화합화약류는 주로 질산에스테르/니트로화합물/기폭약 등이 있다.

이 친구들은 주로 N-N, N-O, O-O 등의 결합이 있으니 기억할 것.

 

 

우선 질산에스테르부터 살펴보자 질산에스테르는

ROH(알코올) + HNO3(질산) --> RONO2(질산에스테르) + H20(물)

이런 반응으로 만들어진다.  COO가 에스테르기면 ONO2가 질산에스테르라고 기억하면 될듯

 

질산에스테르

 

1. 니트로글리세린 C3H5(ONO2)3 (NG라고도 함)  3질산 글리세린

반응식 : 글리세린 + 3질산 --> 니트로글리세린 + 3물

 

- 다이너마이트 및 무연화약의 기제

- 글리세린의 질산에스테르 = 니트로글리세린

- 유상, 담황색의 액체 ( 순수한 것은 상온에서 무색의 액체 )

- 비중 1.6, 동결시 사방정계형, 조건에 따라 삼방정계 가능

- 물에는 거의 용해되지 않는다. 

- 아세톤,에테르,메탄올,벤젠,빙초산 등에 잘 녹는다.

- 니트로셀룰로오스와 혼합하면 젤라틴을 형성하는데 액상보다 감도가 낮아 안정성 증가

- 발화점 약 200도, 폭발열 1500 kcal/kg, 폭발온도 4660도, 폭속 7500m/s 이상

- 저폭속일시 1500~2000m/s도 가능

- 알코올용액에 분해되므로 니트로글리세린을 분해/폐기시

가성소다 100g + 물 150ml + 알코올 1L 용액을 사용한다.

- 마찰/타격 등에 예민하다

 

2. 니트로글리콜 C2H4(ONO2)2    (Ng라고도함) 2질산 글리콜

 

- 발화점 200도, 폭발열 1700Kcal/kg, 폭속 7500m/s이상

- 증기압/휘발성이 크다. 작업시 주의

- 비중 1.5, 니트로글리세린과 혼합하면 응고점이 저하되므로 동결방지제로서 사용한다.

- 유기용매에 잘녹는다. 

 

* 니트로글리세린/니트로글리콜의 제조법 : 나산식/Ingector법(NAB법)/슈미트마이스너법/비아찌법

 

3. 니트로셀룰로오스

C24H29O9(NO3)11 , 면약이라고도 불림

니트로셀룰로오스는 무연화약의 주성분이다.

 

- 비중: 1.5 압축시 1~1.3   , 무미/무취

- 질소량 13% 전후를 강면약 ,  10~12.7% 를 약면약, 10% 이하를 취면약

- 질소량이 높을수록 흡습성 감소하고 폭발열은 커진다. 

- 아세톤, 초산에틸, 초산아밀에 잘녹지만 물/에테르에 잘 안녹는다.

- 건조하면 민감해진다.

- 자연분해 경향성이 있어서 안정화가 필요함

- 23%이상의 수분 함유시 안전하다.

 

4. PETN(펜트리트) C(CH2NO3)4

 

- 무색,비흡습성,사방정형 결정이다

- 발화점 225도, 폭발열 1500kcal/kg, 비중 1.7

- 물에는 안녹고 아세톤에는 잘 녹는다.

- 폭속은 비중0.85에서 5330m/s   1.5에서 7600m/s   1.7에서 8300m/s이며 강하다.

- 충격엔 민감하고 열엔 둔감하다

- 자연분해가 없다

- 성능이 좋지만 비싸다.