شیمى کاربردى روز

شیمى کاربردى روز

اثر کاتالیزوری کاتوسن بر سینتیک تجزیه حرارتی مواد منفجره NTO و NTO/TNT

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان
دانشکده شیمی کاربردی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، اصفهان، ایران
چکیده
اثر کاتالیزوری کاتوسن بر روی سینتیک تجزیه حرارتی مواد منفجره NTO (3-Nitro-1, 2, 4-triazol-5-one) و NTO/TNT (Trinitrotoluene) مورد مطالعه قرار گرفت. NTO یک ماده منفجره غیر حساس است و می تواند به عنوان جایگزینی برای بسیاری از مواد منفجره نیترامین استفاده شود و بنابراین ماده منفجره کامپوزیت NTO/TNT خواص یک ماده منفجره غیر حساس را نشان می دهد. طیف FT-IR تغییرات جزئی در پیوندهای مولکولی NTO و TNT با افزودن کاتوسن را نشان می دهد. تجزیه و تحلیل SEM-EDS (Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive-ray Spectroscopy) مورفولوژی نمونه های آماده شده و وجود کاتالیزور در ماتریس نمونه ها را نشان می دهد. برای بررسی رفتار حرارتی NTO و NTO/TNT در غیاب و حضور 3 درصد وزنی کاتوسن، از روش TG/DSC (گراویمتری حرارتی/ کالری‌سنجی اسکن تفاضلی) استفاده می‌شود.  کاهش تقریباٌ oC 5  در دمای پیک گرمازا منحنی‌های DSC و کاهش تقریباٌ   kJ/mol  50 در انرژی فعال‌سازی (Ea) واکنش‌های تجزیه حرارتی NTO و NTO/TNT در حضور کاتوسن دیده می‌شود. انرژی‌های فعال‌سازی با روش‌های بدون مدل Ozawa-Flynn-Wall (OFW) و Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) محاسبه می‌شوند. آزمون­های حساسیت به ضربه، اصطکاک و تخلیه الکتریکی، پایداری NTO و NTO/TNT را در برابر محرک های خارجی در حضور کاتالیزور نشان می دهد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Catalytic effect of catocene on the thermal decomposition kinetic of NTO and NTO/TNT explosives

نویسندگان English

Hadi Panahi
Hamid Reza Pouretedal
Sajjad Damiri
Department of Applied Chemistry, Maleke-ashtar University of Technology, Shahin-shahr, Esfahan, I. R. Iran
چکیده English

The catalytic effect of catocene was studied on the kinetic of thermal decomposition of NTO (3-Nitro-1, 2, 4-triazol-5-one) and NTO/TNT (Trinitrotoluene) explosives. NTO is an insensitive explosive and can use as an alternative of many nitramine explosives and thus composite explosive of NTO/TNT shows the properties of an insensitive explosive. FT-IR spectra show the minor changes in molecular bonds of NTO and TNT with addition of catocene. SEM-EDS (Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) analysis indicates the morphology of prepared samples and presence of catalyst in the matrix of samples. TG/DSC (Thermal Gravimetry/Differential Scanning Calorimetery) method is used to study the thermal behaviour of NTO and NTO/TNT in absence and presence of 3% wt. of catocene. A decrease 5 oC in exothermic peak temperature of DSC curves and a decrease 50 kJ/mol in activation energy (Ea) of thermal decomposition reactions of NTO and NTO/TNT are seen in presence of catocene. The activation energies are calculated by model-free methods of Ozawa–Flynn–Wall (OFW), and Kissinger–Akahira–Sunose (KAS). Tests of sensitivity to impact, friction, and electric discharge show the stability of NTO and NTO/TNT against external stimuli in the presence of catalyst.

کلیدواژه‌ها English

Catocene
catalyst
NTO explosive
TNT explosive
thermal
kinetic