三胍药老化NH3和NH4+含量测定及对其安定性影响分析

田七　刘鹏

【摘 要】三胍药是一种新型的火药，它约一半的含量是由易爆的成份硝基胍组成的，本文对老化三胍药中NH4+、老化三胍药热分解气体中NH3含量进行测定，并进行分析研究，研究表明，三胍药在加热老化过程中，硝基胍自身分解放出的NH3和NH4+可与硝化棉、硝化甘油分解放出的NO2的作用，从而提高了三胍药化学安定性。

【关键词】火药；三胍药；安定性；NH3；NH4+

弹药是我军的重要军事装备，是武器系统的终端子系统，其效能的发挥直接影响到战争的成败。炸药和火药是弹药的能源，是弹药不可或缺的重要组成部分。炸药、火药的化学安定性及储存寿命将直接影响着弹药的使用可靠性和安全性。三胍药是一种新型的火药，已在我军列装的多种弹药中，因此，其化学安定性及储存寿命的研究是我军弹药分析检测领域重要课题。

含硝基胍的三基发射药在我国叫三胍药，它约一半的含量是由易爆的成份硝基胍组成的，信息见表1。

表1 三胍药成份及其含量表

硝基胍单独可作炸药用，其爆炸作用与梯恩梯（TNT）、黑索近、太恩等炸药是完全一样的。由于这新型发射药初次用到我军的弹药中，因此我们对该药的化学安定性还不清楚。此外，三胍药中还含有硝化棉和硝化甘油。

硝化棉和硝化甘油是不安定的成份，它们与硝基胍共同对三胍药的化学安定性的影响，至今仍不是十分明确。三胍药已在我军列装的多种弹药中，为了保证三胍药弹药的贮存安全，以及管理好、使用好这些新弹药，本课题对老化三胍药中NH4+、老化三胍药热分解气体中NH3含量进行测定，并对实验结果进行分析研究。

1 老化三胍药热分解气体NH3含量测定实验

1.1 实验准备

为了解老化三胍药热分解气体中是否存在氨（NH3）及其含量的变化情况，以氨吸收到稀硫酸溶液里，与纳氏试剂作用生成棕黄色化学物，根据颜色深浅，比色测定。利用气泡吸收管及采样器和722型分光光度计，所需试剂有： a.吸收液C（H2SO4）=0.005moL/L的硫酸溶液；b.纳氏试剂：称取5g碘化钾，溶于5mL水中，另称2.5g二氯化汞（HgCl2）溶于10mL热水，将二氯化汞溶液缓慢地加到碘化钾溶液中，不断搅拌，直到形成的红色沉淀（HgI2）不溶为止，冷却后，加入氢氧化钾溶液（15gKOH溶于30mL水），用水稀释至100mL，再加入0.5mL二氯化汞溶液，静置一天，将上清液贮于棕色试剂瓶中，盖紧橡皮塞，存入冰箱，可使用一个月；c. 酒石酸钠钾溶液；d. 氨标准液。

1.2 测定步骤

1.2.1 标准曲线的绘制

取6支10mL比色管，各管中加入0.20mL酒石酸钠钾溶液摇匀，再加0.20mL纳氏试剂，放置10min，用1cm比色皿，于420nm处，以水为参比，测定吸光度。以吸光度对氨含量（μg）绘制标准曲线。

1.2.2 试样测定

用维也里试验烧杯称取老化三胍药10g，封装后于90±0.5℃加热4h，冷却至室温。用气体采取器将试样杯中的热分解气体通过盛有稀硫酸溶液的气泡吸收管吸出，抽至烧杯真空为止。

将溶有氨的试液移入10mL比色管，用少量吸收液洗涤吸收管，并注入比色管使总体积为10mL。按要求进行比色测定。

1.3 测定结果

1.4 实验结果分析

a. 老化三胍药热分解气体中有氨（NH3）组分；

b. 随着老化时间的增长，老化三胍药热分解气体中酌氨含量逐步减少；

c. 氨含量玻璃容器内的气体高于不锈钢容器内的气体。

2 老化三胍药中NH4+含量含量测定实验

2.1 实验准备

为了解老化三胍药里是否有铵离子（NH4+）及其含量的变化情况，将花片状老化三胍药在水中浸泡24h，过滤后取水样进行比色法测定。所需仪器722分光光度计和烧杯、比色管等，所需试剂为纳氏试剂、酒石酸钠钾溶液。

2.2 测定过程

称取1g（准确至0.0002g）花片状三胍药老化试样于烧杯中，加入50mL水，静置24h。过滤浸取液，滤液分成两份。一份加酒石酸钠钾溶液和纳氏试剂，另一份不加，然后进行比色测定。

2.3 测定结果

2.4 实验结果分析

a. 老化三胍药中有铵离子NH4+存在；

b. 铵离子含量随加热时间而增加；

c. 铵离子增加的规律是开始加热的一个月时间里增加得。比较快，后两个月的加热时间里增加得较慢。

3 研究结论及分析

三胍药化学安定性跟三胍药所含的硝基胍有关。硝基胍（NGU）分子式为CH4N4O2，是一种白色多晶物质。其水溶液呈中性，但本身结构为弱碱性，因此具有与酸生成盐的能力。硝基胍分解会产生氨NH4+和水，反应式如下。

在这里，硝基胍因自身分解放出的NH3与硝化棉、硝化甘油分解放出的NO2的作用，起到了与中定剂吸性NO2的同样效果，从而使得三胍药在其中定剂耗尽后仍能在一段较长的加热时间里保持有较好的化学安定性。

【参考文献】

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[2]总装备部通用装备保障部，火药试验（2000年）[Z].

[3]郑波，宋新民，姜志保，李明.一种评估库存发射药安全贮存寿命的方法[J].火炸药学报，2005.

[责任编辑：杨玉洁]