تهيه و آناليز پلي مورف cl-20 و بررسي پارامترهاي موثر بر دانه بندي آن

HNIW با نام شيميايي 2، 4، 6، 8، 10، 12- هگزانيترو 2، 4، 6، 8، 10، 12- هگزاآزاايزوورتزيتان (كه با نام متداولCL-20 شناخته مي شود) در حال حاضر قوي‌ترين ماده منفجره غيرهسته اي است. اين تركيب كه يك ماده پر انرژي با ساختار قفسي بوده در شرايط معمولي 4 ساختار بلوري‌ (‌?،B،?و?) براي آن گزارش شده است كه به آن ها پلي مورف هايCL-20 مي‌گويند. هر يك از اين پلي مورف ها در شرايط خاص دمايي و حلال به وجود مي آيند. اين فرم هاي بلوري حساسيت و چگالي متفاوتي دارند و فرم بلوري CL-20-? به دليل داشتن چگالي بيشتر و حساسيت كمتر براي مصارف نظامي مناسب‌تر است. بنابراين در اين مقاله از دو روش (سنتز و تبلور) براي تهيه پلي‌مورفCL-20 -? استفاده شده است. در ضمن شرايط مختلف (اثرات حلال، دما و سرعت هم‌زدن) براي تهيه CL-20-? با دانه‌بندي‌هاي مختلف مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين بهترين روش از لحاظ خلوص، صرفه اقتصادي و زمان صرف شده براي تهيه CL-20-? با دانه‌بندي‌هاي مختلف (بلورهاي ريز كوچك‌تر ازmµ20 و درشت بزرگ تر از mµ20) معرفي شده است. بررسي‌ها نشان داده كه براي تهيه فرم بلوري CL-20-? به روش تبلور بهترين حلال به لحاظ نظري و عملي حلال اتيل استات است. ضد حلال‌هاي هپتان و كلروفرم نسبت به ساير ضد حلال‌ها برتري دارند. از تكنيك‌هاي اسپكتروسكوپي رامان، FTIR، SEM و XRD براي شناسايي اين فرم بلوري استفاده شده كه شايان ذكر است كه بهترين روش براي آناليز فرم بلوري CL-20-? روش XRD خواهد بود.

The HNIW with the chemical name 2,4,6,8,10,12-hexanitro 2,4,6,8,10,12- hexaazaisowurtzitane (more commonly known as CL-20) and with cage structure is the most powerful non-nuclear explosive materials. CL-20 can exist as four different polymorphic phases (?, B, ? and ?) at ambient temperature and atmospheric pressure having different density and sensitivity. ? morphology, with more density is less sensitive and more appropriate for military applications. In this paper, both the synthesis and crystallization methods for the preparation of ?-CL-20 is investigated and the effects of different parameters (solvent, temperature, and stirring rate) on the particle size of ?-CL-20 prepared from crystallization method were studied. It is shown that the best solvent for crystallization of ?-CL-20 is ethyl acetate. Heptane and chloroform are more convenient as antisolvents. ?-CL-20 was analyzed by different techniques as Raman and FTIR, SEM and XRD.