내방성 폭발

Entropic explosion

내향성 폭발은 반응 물질들이 많은 양의 열을 방출하지 않고 부피의 큰 변화를 겪는 폭발이다. TATP(Triacetone triperoxide)의 화학적 분해는 등방성 폭발의 예다.[1] 반응 제품에서 화학 결합 형성에 에너지가 거의 생성되지 않기 때문에 열화학적으로 선호도가 높은 사건이 아니라 고체 상태의 TATP 분자마다 1개의 오존과 3개의 아세톤 가스상 분자가 형성된 결과인 엔트로피 폭발을 수반한다.[2][3][4][5]

이 가설은 TATP의 폭발열에 대한 실제 측정뿐만 아니라 다른 이론적 조사와 반대되는 것으로 의심되어 왔다. 실험 결과 TATP의 폭발열은 약 2800kJ/kg(TNT의 약 70%)이며, 폭발 시 탄화수소, 물, 탄소 산화물이 혼합되어 발생하는 일반적인 폭발물 역할을 하는 것으로 나타났다.[6]

2005년 Dubnikova 등 연구 저자들은 오존, 산소 및 반응성 종에 대한 최종 리독스 반응(결합)이 물로 유입되고, 다양한 산화물과 탄화수소가 초기 반응 후 약 180ps 내에서 폭발파로부터 약 1미크론 내에서 발생한다는 사실을 확인했다. TATP의 결정체는 궁극적으로 온도 2300K, 압력 80kbar에[7] 도달한다.

참조

  1. ^ Dubnikova, Faina; Kosloff, Ronnie; Almog, Joseph; Zeiri, Yehuda; Boese, Roland; Itzhaky, Harel; Alt, Aaron; Keinan, Ehud (2005). "Decomposition of Triacetone Triperoxide is an Entropic Explosion". Journal of the American Chemical Society. 127 (4): 1146–59. doi:10.1021/ja0464903. PMID 15669854.
  2. ^ Dubnikova, Faina, Kosloff, 로니.예후다, Zeiri(2006년).슈베르트, Hitmar;쿠즈네초프, 오드리(eds.).합리적인 검색 전략 TATP 나토 첨단 연구 워크숍.네덜란드 선수단:스프링거.를 대신하여 서명함. 111–112.아이 에스비엔 978-1402048869.Retrieved 62월 2017."일중항 분자에 산소와 다양한 biradicals를 포함한 몇몇 매우 반응이 인터 미디 에이츠와 TATP 분자의 계산된 열 분해 경로는 복잡한 다단계 과정이다. 특히 이 계산은 아세톤과 오존의 형성을 직감적으로 예상되는 산화물이 아닌 주요 분해물로 예측한다. 본 연구의 핵심 결론은 TATP의 폭발은 열화학적으로 선호도가 높은 사건이 아니라는 것이다. 오히려 이 폭발은 엔트로피 폭발을 수반하는데, 이는 고체 상태의 TATP의 모든 분자로부터 4개의 기체 위상 분자가 형성된 결과다. 상당히 뜻밖에도 TATP 분자의 3개의 이소프로필리덴 단위는 폭발 중에 산화되어 에너지를 방출할 수 있는 연료의 역할을 하지 않는다. 대신 이들 단위는 분해 체인 반응을 위한 적절한 방향으로 공간적으로 3개의 과산화물 단위를 가깝게 붙들고 있는 분자 비계로서 기능한다."
  3. ^ "In the Media Scripps Research". Archived from the original on November 5, 2005. Retrieved July 17, 2005.
  4. ^ http://arutzsheva.com/news.php3?id=75139[전체 인용 필요]
  5. ^ "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2011-05-14. Retrieved 2005-07-17.{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크)[전체 인용 필요]
  6. ^ Sinditskii, V.P; Kolesov, V.I; Egorshev, V.Yu; Patrikeev, D.I; Dorofeeva, O.V (2014). "Thermochemistry of cyclic acetone peroxides". Thermochimica Acta. 585: 10–15. doi:10.1016/j.tca.2014.03.046.
  7. ^ Van Duin, Adri C T; Zeiri, Yehuda; Dubnikova, Faina; Kosloff, Ronnie; Goddard, William A (2005). "Atomistic-Scale Simulations of the Initial Chemical Events in the Thermal Initiation of Triacetonetriperoxide". Journal of the American Chemical Society. 127 (31): 11053–62. doi:10.1021/ja052067y. PMID 16076213.


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