1.2.2 Физические свойства дна

Динитрамид – бесцветная, чуть желтоватая жидкость, нестабильная в индивидуальном состоянии и высококонцентрированных растворах.

Более правильно называть динитрамид динитразовой кислотой, поскольку это очень сильная кислота по кислотности и уступает только галогеноводородам и хлорной кислоте:

рК_а = – 5,62 (спектрофотометрически).

Для сравнения: рК_а серной кислоты (1) равняется минус 3,3±0,3, и рК_а хлорной кислоты минус 7,7±0,8.

Каждая из форм динитрамида имеет максимумы поглощения при различных длинах волн (λ_max) в ультрафиолетовом (УФ) спектре, что показано на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 – УФ-спектр динитрамида (1) и его аниона (2)

Характерные максимумы поглощения для аниона, λ_max, нм: 225; 285; 335 (плечо).

При этом λ_max = 285 нм является аналитическим максимумом и служит для определения аниона в растворах, расплавах и солях.

Молярный коэффициент поглощения ε₂₈₅ = 5640 л/моль^.см.

N-Н форма неионизированного динитрамида имеет максимум поглощения, λ_max, нм: 223; ациформа (ртутная соль) – 217; 250. ε₂₅₀ = 8350 л/моль^.см.

ИК-спектры аниона ДНА показывают, что наиболее характерные полосы находятся в областях: от 1010 до 1035; от 1180 до 1210; от 1520 до 1540 см^–1.

Для ковалентной NН-формы дополнительно появляются полосы поглощения в области от 3245 до 3285 см^-1; 1625см^-1, характерные для NH-группы.

Для ациформы (ртутной соли) отсутствует поглощение в области от 1550 до 1650см^-1, что свидетельствует о наличии ациформы.

В настоящее время синтезировано более 50 солей динитрамида.

свойства некоторых солей металлов и аминных оснований приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Свойства некоторых солей динитрамида

Как правило, большинство солей растворимы в воде, спиртах, ацетоне и нерастворимы в эфире, бензоле (за исключением гидроксиламинной соли). Ряд солей гигроскопичен. наиболее гигроскопична гидроксиламинная соль ДНА, наименее (из аминных солей) – тетраметиламмониевая.

В растворах динитрамида и его солей, а также на поверхности кристаллов динитрамида возможен фотолитический распад. Раствор с концентрацией ДНА 10^-4 моль/л при освещении прямым солнечным светом через 2-3 часа меняет концентрацию в связи с распадом ДНА на 70…80 %.

При фотораспаде выделяется окись азота, азот, вода и автокаталитически закись азота. Механизм распада ДНА состоит из следующих стадий:

– первая стадия – фотолиз с расщеплением N-N связи и образованием NO₂^¯;

– вторая стадия – реакция окисления-восстановления нитрит иона, причем в присутствии воды образуется НNО₃ и окись азота;

– третья стадия – кислотно каталитический распад ДНА с выделением закиси азота.

В кристаллах солей фотораспад имеет место только на поверхности 5 мкм, затем появляется защитный слой соответствующего нитрата.

Наибольшая чувствительность при фотолитическом распаде к ультра-фиолетовому излучению и ближнему к нему видимому свету.