火炸藥教材上篇1-3章

特種材料理化檢測（一）12011年西安地區(qū)培訓(xùn)考試安排9.22～9.25培訓(xùn)，時間安排如下：上午9:00~12:00下午15:00~17:30屆時在大門口集合，一起進(jìn)所，若錯過時間，請等課間休息時接近所里。9.26上午考試，時間安排如下：8:30~11:00取證考試8:30~10:00換證考試8:15在大門口集合，一起進(jìn)所。2初級取證考試題型和要求時間：150分鐘理論考試（閉卷）一、單選題（1分×60題）二、判斷題（1分×30題）三、計算題（5分×2題）實際操作（由于特殊性，改為筆試）：100分3中級取證考試題型和要求時間：150分鐘理論考試（閉卷）一、單選題（1分×60題）二、多選題（2分×5題）三、判斷題（1分×20題）四、計算題（5分×2題）實際操作（由于特殊性，改為筆試）：100分4中級換證考試題型和要求時間：90分鐘理論考試（閉卷）一、單選題（1分×60題）二、多選題（2分×5題）三、判斷題（1分×20題）四、論述題（1分×1題）56第一章緒論一、火炸藥理化分析的任務(wù)和作用二、火炸藥理化分析的特點以有機(jī)分析為主，兼有一部分無機(jī)分析。多數(shù)分析取樣量在1g以上，屬于常量分析；只有小部分是半微量分析或微量分析。大多屬于常量組分（＞1%）分析，雜質(zhì)和個別功能組分、工藝添加劑的分析是微量（0.01～1%）甚至痕量組分（＜0.01%）分析。安定性、相容性和貯存壽命的評估占有特別重要的地位。安全性問題突出。

7應(yīng)掌握火炸藥分析特點，如：1.根據(jù)試樣的用量理化分析可以分為常量分析、半微量分析和微量分析?？紤]到試樣的代表性和實際目的，大多數(shù)火炸藥分析取樣量在1g以上，屬于常量分析。一般是常量組分分析。（常量分析和常量組分分析的區(qū)別？）2.火炸藥理化分析是以有機(jī)分析為主，兼有一部分無機(jī)分析。3.火炸藥分析即有化學(xué)分析又有儀器分析。4.在火炸藥日常生產(chǎn)中所需要的分析主要是組分定量和理化性能的測試。定性分析、結(jié)構(gòu)分析及其它分析主要用于未知組成的火藥或炸藥的剖析、新含能材料合成和新工藝研究中。8第二章火炸藥分類及其主要組分第一節(jié)火藥與炸藥的定義和分類火藥是在適當(dāng)?shù)耐饨缒芰孔饔孟?，自身能進(jìn)行迅速而有規(guī)律的燃燒，同時生成大量熱和高溫氣體的一類物質(zhì)。稱槍、炮用的火藥為發(fā)射藥。稱用于火箭發(fā)動機(jī)中的火藥為固體推進(jìn)劑?；鹚幇唇M成的均勻性可分為均質(zhì)火藥和異質(zhì)火藥。均質(zhì)火藥包括單基藥、雙基藥和三基藥。單基藥是以硝化棉為唯一能量組分的火藥，雙基藥含有兩種主要能量組分，通常指硝化棉和硝化甘油或硝化三乙二醇，三基藥是含有硝化棉、硝化甘油、硝基胍等三種主要能量組分的一類火藥。異質(zhì)火藥有黑火藥、復(fù)合推進(jìn)劑、改性雙基推進(jìn)劑等。9炸藥是指無外界供氧時，在一定能量作用下能發(fā)生高速化學(xué)變化、放出大量熱和氣體，對外界作功的一類物質(zhì)，是戰(zhàn)斗部殺傷和摧毀的能源。按組分可分為單質(zhì)炸藥和混合炸藥。單質(zhì)炸藥是指單一組分的炸藥，也稱單體炸藥，更常用的是由兩種以上組分構(gòu)成的混合炸藥。起爆藥是炸藥的一個類別，具有猛炸藥的某些性質(zhì)，但又有自身的一些顯著區(qū)別。10第二節(jié)火藥和炸藥的組成火藥與炸藥是由含能組分和具有各種功能的添加劑組成的。以下介紹常見的含能組分。一、常見的有機(jī)含能組分（一）芳香族硝基化合物均含有C－NO2基團(tuán)。梯恩梯（TNT）:軍用TNT含99%以上2,4,6-三硝基甲苯，其余是它的異構(gòu)體及一硝基甲苯和二硝基甲苯的異構(gòu)體?？捎昧蚧c或亞硫酸鈉水溶液進(jìn)行化學(xué)銷毀。

地恩梯（DNT）:二硝基甲苯，有多種異構(gòu)體。11（二）硝胺類均含有N－NO2基團(tuán)，有黑索今、奧克托金、硝基胍、吉納。吉納分子中有－ONO2基團(tuán)，也可歸入硝酸酯類。黑索今可用20份5%氫氧化鈉溶液將其煮沸分解進(jìn)行消毀。奧克托金β型為穩(wěn)定晶型，在堿水中的分解作用比黑索今慢得多，濃硫酸可分解它。硝基胍銷毀方法：在常溫下溶于15倍量的45%硫酸中，將溶液溫?zé)岚胄r以上，直至氣體逸盡為止。

12（三）硝酸酯類分子結(jié)構(gòu)中均含有－ONO2，有硝化甘油、硝化二乙二醇、硝化三乙二醇、硝化棉、太安等。硝化甘油在凍結(jié)或熔化過程中，比液態(tài)敏感得多，勿使硝化甘油的溫度低于15℃。硝化甘油能被苛性堿溶液所皂化破壞，在酒精溶液中皂化得更快，可用來處理少量廢硝化甘油。一般的銷毀方法是：將硝化甘油慢慢地加到10倍量的18%硫化鈉水溶液中，不斷攪拌處理。硝化棉是硝酸和棉纖維作用后而生成的一種不均一的高聚物混合物。烘干過的硝化棉作完試驗后，臨時存集在室內(nèi)時，應(yīng)及時加水。太安可溶于丙酮中燃燒銷毀。13（四）起爆藥常用的單質(zhì)起爆藥為疊氮化鉛、三硝基間苯二酚鉛等。二、強(qiáng)氧化性無機(jī)酸鹽類具有氧化性的無機(jī)酸鹽，可作為火藥或炸藥的組分。在固體復(fù)合推進(jìn)劑、改性雙基推進(jìn)劑、混合炸藥中最常用的是高氯酸銨，硝酸鉀則是黑火藥的主要成份，硝酸銨多用于民用炸藥。14應(yīng)掌握內(nèi)容：1.火藥定義：是在適當(dāng)?shù)耐饨缒芰孔饔孟?自身能進(jìn)行迅速而有規(guī)律的燃燒,同時生成大量熱和高溫氣體的一類物質(zhì)。2.單基藥、雙基藥、三基藥定義：只有硝化棉一種基本能量成分的火藥稱為單基火藥；以硝化棉與另一種能量物質(zhì)為基礎(chǔ)組成的火藥稱為雙基火藥；由三種或三種以上能量物質(zhì)組成的火藥稱為多基火藥。

3.炸藥定義：是指無外界供氧時，在一定能量作用下能發(fā)生高速化學(xué)變化、放出大量熱和氣體，對外界做功的一類物質(zhì)。4.起爆藥定義：是一類對撞擊、摩擦、火焰、電能等外界作用特別敏感的炸藥，因此僅利用它們引爆其它炸藥或引燃藥。常用的起爆藥有：疊氮化鉛、三硝基間苯二酚鉛、四氮烯、二硝基重氮酚。5.常見的有機(jī)能量組分有芳香族硝基化合物、硝酸酯類、硝胺類等。它們的溶解性？如何化學(xué)法消毀？6.TNT的主要組分是2,4,6-三硝基甲苯。157.

NG能被苛性堿溶液所皂化破壞，在酒精溶液中皂化得更快。NG貯存溫度至少應(yīng)不低于17℃。8.

HMX具有四種晶型，β為穩(wěn)定晶型。9.

NC的導(dǎo)電性不良，干燥的NC容易因摩擦而帶電，因此烘干過的NC作完試驗后，臨時存集在室內(nèi)時應(yīng)及時加水。NC對堿的作用很敏感，對酸的作用較穩(wěn)定。10.在固體復(fù)合推進(jìn)劑、改性雙基推進(jìn)劑、混合炸藥中最常用的具有氧化性的無機(jī)酸鹽是高氯酸銨，硝酸鉀是黑火藥的主要成份，硝酸銨多用于民用炸藥。11.含有N3-的少量溶液的化學(xué)消毀方法：在通風(fēng)柜內(nèi)，給溶液中加入一定量的NaNO2溶液，在不斷搖動的情況下，滴加10％HNO3，至不產(chǎn)生氣泡為止。16第三章火炸藥理化分析基礎(chǔ)知識

第一節(jié)常用玻璃器皿

17應(yīng)掌握了解內(nèi)容1.計量儀器不能加熱或受熱，不能貯存濃酸或濃堿，如容量瓶不可直接加熱。2.滴定管、移液管和容量瓶的標(biāo)稱容量一般是指20℃時的容積。3.天平、滴定管等計量器具，必須經(jīng)過計量檢定后才能使用。4.滴定管的選擇，如：用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液，消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積約20毫升，應(yīng)選擇50毫升茶色、酸式滴定管。5.滴定管正確讀數(shù)方法是眼睛、刻度和液面成一線。18第二節(jié)天平與稱量一、分析實驗室中常用的天平1．托盤天平2．光電分析天平3．單盤天平4．電子天平：根據(jù)電磁力平衡原理設(shè)計。二、選擇天平的原則根據(jù)最大稱樣量和要求的精確度選擇天平19三、天平使用規(guī)則（部分）（1）旋轉(zhuǎn)天平的底腳螺絲使水平儀中的氣泡處于中心位置，天平即處于水平狀態(tài)。（2）被稱物或砝碼應(yīng)放在天平盤中央。（3）同一分析檢測試驗應(yīng)使用同一臺天平和砝碼。（4）揮發(fā)性、腐蝕性物體必須放在密封加蓋的容器中稱量，不要把熱或過冷的物體放在天平上稱量。（5）電子天平應(yīng)按說明書要求進(jìn)行預(yù)熱，不使用時無需斷開電源，僅可用“開/關(guān)”鍵關(guān)閉顯示即可。（6）被稱量物的溫度應(yīng)和環(huán)境溫度相同。20四、固體試樣稱量方法1．直接法：適用于在空氣中性質(zhì)比較穩(wěn)定的試樣。先稱表面皿、坩堝、小燒杯等容器的質(zhì)量，再把試樣放入容器中稱量，兩次稱量之差即為試樣的質(zhì)量。2．減量法：稱取一些吸濕性很強(qiáng)及極易吸收CO2的樣品時，要求動作迅速，必要時還應(yīng)采取保護(hù)措施。21五、液體試樣的稱量方法1．安瓿球法適用于易揮發(fā)液體樣品的稱量，如發(fā)煙硫酸、發(fā)煙硝酸、濃鹽酸、氨水等液體試樣。

2．點滴瓶法適合用于大多數(shù)不易揮發(fā)的液體樣品

3．注射器法適用于對注射器針頭沒有腐蝕的液體樣品。

22應(yīng)掌握了解內(nèi)容：1.選擇天平的原則是根據(jù)要求的精度和最大稱樣量。2.天平的分度值又稱為感量，是指天平標(biāo)尺一個分度對應(yīng)的質(zhì)量。3.天平使用應(yīng)遵守的規(guī)則。4.固體試樣直接稱量法適用在空氣中性質(zhì)比較穩(wěn)定的試樣，減量法適用于易吸濕、易氧化易與CO2反應(yīng)的試樣。5.稱取發(fā)煙硫酸、發(fā)煙硝酸、氨水等易揮發(fā)的液體樣品時，應(yīng)采用安瓿球法。23我國化學(xué)試劑的等級標(biāo)準(zhǔn)級別一級品二級品三級品四級品純度分類英文代號標(biāo)簽顏色優(yōu)級純G.R綠分析純A.R紅化學(xué)純C.P藍(lán)試驗試劑L.R棕或其他顏色第三節(jié)化學(xué)試劑一、化學(xué)試劑的分類24二、引起試劑變質(zhì)的因素1．空氣的影響氧化與碳酸化、揮發(fā)與升華

2．光線的影響光解作用、催化作用3．溫度的影響4．濕度的影響潮解、風(fēng)化、稀釋、分解25應(yīng)掌握了解內(nèi)容：1.試驗室用試劑包裝標(biāo)簽的顏色？符號？2.對于已取出來未用完的基準(zhǔn)試劑、分析純試劑不可以倒回原瓶。3.引起化學(xué)試劑變質(zhì)的因素有：空氣中氧氣、二氧化碳的影響；光線的影響；溫度的影響；濕度的影響。需比光保存的試劑：KI…26第四節(jié)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是一種已經(jīng)充分地確定了其一個或多個特性值的物質(zhì)或材料。作為分析測量中的“量具”，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在檢定和校準(zhǔn)測量儀器、評價分析測試方法、確定材料特性量值和考核操作人員的技術(shù)水平，以及生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制等方面起著不可缺少的重要作用。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)具有量值準(zhǔn)確性和用于計量目的這兩個顯著特點。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是以特性量值的穩(wěn)定性、均勻性和準(zhǔn)確性為主要特征的。這三個特性也是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的基本要求。27從量值傳遞和經(jīng)濟(jì)觀點出發(fā)，常把標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分為兩個級別，即一級（國家級）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和二級（部門級）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，它們都符合有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的定義。一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)主要用來標(biāo)定比它低一級的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或者用來檢定高準(zhǔn)確度的計量儀器或用于評定和研究準(zhǔn)確方法或在高準(zhǔn)確度要求的關(guān)鍵場合下應(yīng)用。二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或工作標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)一般是為了滿足本單位的需要和社會一般要求的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，作為工作標(biāo)準(zhǔn)直接使用，作為現(xiàn)場方法的研究和評價，日常實驗室內(nèi)質(zhì)量保證以及不同實驗之間的質(zhì)量保證，即用來評定日常分析操作的測量不確定度。28應(yīng)掌握了解內(nèi)容：1.標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是具有一種或多種良好特性，可用來校準(zhǔn)測量器具、評價測量方法或確定其他材料特性的物質(zhì)。2.標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)具有量值準(zhǔn)確性和用于計量目的這兩個顯著特點。3.標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的三個基本要求：特性量值的穩(wěn)定性、均勻性和準(zhǔn)確性。4.一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或工作標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的用途。29第五節(jié)溶液的配制一、一般溶液的配制一般溶液也稱為輔助試劑溶液，這一類試劑溶液用于控制化學(xué)反應(yīng)條件，在樣品處理、分離、掩蔽、調(diào)節(jié)溶液的酸堿性等操作中使用。在配制時試劑的質(zhì)量稱量精度要求不高，體積可以用量簡或量杯量取。注意事項（部分）（1）試劑溶解伴有熱效應(yīng)時，配制溶液的操作一定要在燒杯中進(jìn)行，并用玻璃棒攪拌，但不能太猛，更不能使攪棒觸及燒杯，冷卻后稀釋至一定體積；（2）易腐蝕玻璃的溶液，不能盛放在玻璃瓶中，如氟化物應(yīng)保存在聚乙烯瓶中，裝苛性堿的玻璃瓶換成橡皮塞，最好也盛于聚乙烯瓶中。30二、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)定1．直接法基準(zhǔn)物質(zhì)可用于直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液或用于標(biāo)定溶液濃度。2．間接法只有少數(shù)試劑符合基準(zhǔn)試劑的要求，很多試劑不宜用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，而要用間接方法，也稱標(biāo)定法。在這種情況下，先配成接近所需濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，再選擇合適的基準(zhǔn)物或已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液來標(biāo)定它的準(zhǔn)確濃度。31三、溶液濃度表示法1．物質(zhì)的量濃度cB（mol/L）物質(zhì)的量濃度，指單位體積溶液中所含物質(zhì)B的物質(zhì)的量，即以B的物質(zhì)的量nB（mol）除以溶液的體積V（L）。2．容量比（V＋V）液體試劑互相混合或用溶劑稀釋時的表示方法，如（l＋4）的H2SO4是指1單位體積的濃H2SO4與4單位體積的水相混合。323．質(zhì)量百分比濃度（m／m％）4．體積百分濃度（V/V％）5．質(zhì)量體積百分濃度（m/V%）：以100mL溶液中所含溶質(zhì)的克數(shù)表示的濃度。33四、液體移取和定容1．移液2．定容34應(yīng)掌握了解內(nèi)容：1.用吸量管吸取溶液時，應(yīng)將管尖插入待移液體液面下約1cm～2cm深處吸取，放凈溶液后還應(yīng)將吸量管垂直靠器壁15秒。2.將一定量溶解后的固體物質(zhì)或濃度較大的溶液，準(zhǔn)確稀釋到規(guī)定體積的操作叫定體積稀釋，簡稱定容。3.標(biāo)準(zhǔn)溶液通常有直接法和間接法（也叫標(biāo)定配制法）兩種配制方法。直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時，必須使用基準(zhǔn)物質(zhì)。4.溶液濃度各表示法的含義和換算：（1）c(1/2H2SO4)=1mol/L的H2SO4溶液表示1L溶液中含H2SO449.04g（H2SO4的摩爾質(zhì)量98.08g/mol）；（2）當(dāng)c（1/5KMnO4）=0.1mol/L時，c(KMnO4)=0.02mol/L；（3）（1+2）H2SO4溶液表示？35（4）0.02gNaOH（Na分子量23，O分子量16，H分子量1）用水溶解，定容為500ml，則NaOH的物質(zhì)的量濃度為0.001mol/L。（5）52.0%的NaOH溶液，密度為1.56g/ml，求NaOH物質(zhì)的量濃度。（NaOH的摩爾質(zhì)量40.0g/mol）解：c(NaOH)=1.56×1000×52.0%÷40.0=20.28(mol/L)（6）密度ρ=1.84g/mL，質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω=98.0%的濃H2SO4，需配制c（1/2H2SO4

）=8mol/L的稀H2SO4

500mL，應(yīng)如何配制？(H2SO4

的摩爾質(zhì)量98.0g/mol)解：c（H2SO4）=（1.84×1000×98.0%）/98.0=18.4（mol/L）

c（1/2H2SO4

）=36.8（mol/L）36.8×V1=8×500V1≈108.7（mL）量取上述濃H2SO4108.7mL，邊用玻棒攪拌邊緩慢倒入約300mL蒸餾水中，冷卻，再加水稀釋至500mL即可。36第六節(jié)試樣制備

1－待分析的總體物料2－樣品3－試樣實驗室樣品：簡稱樣品，指從待分析的總體物料中抽取出并送交實驗室供分析或測試的少部分物料。試樣：是從實驗室樣品制得的更少的一部分物料，從它們之中稱取（或用其他方法取出）適當(dāng)量進(jìn)行分析或測試。當(dāng)樣品比較均勻時，可直接取出少量作為試樣。37一、試樣準(zhǔn)備（1）力求代表性，使樣品各部分以相同概率進(jìn)入最終制成的試樣（2）不損失樣品中的組分，不引入外來雜質(zhì)（3）制成的試樣品的形狀和尺寸大小應(yīng)滿足分析測試項目的要求，利于隨后的溶解、提取或分解。（4）切割、粉碎火炸藥時應(yīng)特別小心，嚴(yán)格按規(guī)定操作，以防發(fā)生事故。（5）制得的試樣如不立即使用應(yīng)放在潔凈、干燥、密閉的器皿中，保存時間不能過長。38二、試樣分解（一）試樣分解的一般要求（1）分解要充分。（2）待測元素不該揮發(fā)損失。（3）要避免引入干擾成分或被測元素。（4）應(yīng)在通風(fēng)柜中進(jìn)行。火炸藥的分解應(yīng)特別注意安全，開始溫度不能太高，待棕?zé)熑恳莩龊笤偕邷囟?。（二）試樣分解方法有酸性濕法分解法、堿性濕法分解法和高溫灰化法。391．酸性濕法分解法用濃酸將試樣全部氧化破壞，金屬化合物轉(zhuǎn)變成金屬離子進(jìn)入溶液?；鹫ㄋ幏治鲋?，較多使用硝酸、高氯酸或硝酸與高氯酸并用。通常使用（2＋1）、（1+1）或60%～65%的HClO4溶液。2．堿性濕法分解法用20%～30%NaOH溶液皂化分解火藥中的NC、NG、RDX、HMX等含能組分，溶解Al粉，將TNT、DNT轉(zhuǎn)化為可溶性的紅色化合物。403．高溫灰化法利用熱能分解有機(jī)試樣，使待測元素變成可溶狀態(tài)。試樣置于電爐上進(jìn)行低溫碳化直至冒煙近盡，放入馬弗爐中，在規(guī)定溫度和規(guī)定時間使試樣完全