好多军迷一提到火药就会充满幻念念。但是火药这个东西就是用在军事、工业以及我们的坐蓐生计中的，既然是火药ag百家乐下载，其实最初要保证的就是安全性。如果念念欠亨这一丝，就参考昨天的著作《》。

不外，拜信息茧房所赐，99.99的军迷也就听好多自媒体在吹嘘全氮阴离子火药这种还莫得着实踏实存在的物资，确信这种东西是替代核弹的“下一代火药”。或者就以为CL-20是当前最强的爆炸物了。W君就不得不说这种念念法很狭窄了。因为人人把眼神仅放在了“火药”这一小界限内来看待化学了。

为什么写今天这篇呢？主如果早上的一个留言：

这个粉丝还说的不太皆备，天然他的见地是“按照当前的物理限定，炸弹的威力不会大到离谱”，W君也回话他是个明白东谈主，但如果我们脱离开“火药”这个界限来看化合物的爆炸威力，你就会发现当前好多自媒体吹嘘的CL-20的威力之弱都会弱到渣渣的地步，如果我们把眼神放到表面化学的界限上看，即即是当前好多东谈主吹嘘的还没着实搞出来的全氮阴离子火药也不外是一个弟弟。

说今天正题之前，我们来说说传统火药的特色，有一丝反学问的是——从诺贝尔驱动东谈主们就没着实的追求过火药的爆炸威力，违反愈加追求的是火药的安全性。浮浅的说就是如何让火药“不爆”，也正因为这样的一个基本追求，其实“火药”就是不错爆炸的化合物的一个很小的子集，根底无法囊括统共不错爆炸化合物物的界限。

举例：我们在常温下不错用碘晶体颗粒和极少浓氨水进行搀杂，牢固搅动后充分响应就会生成碘化氮的玄色千里淀物，用滤纸过滤后就不错收罗起来。这种东西在好多化学课上出现过。

在基本干燥后，只须外界的轻微回荡就不错导致碘化氮爆炸，往往化学课上会用一根羽毛来触碰一下，一会儿理解爆炸满房子紫色烟雾。但化学课上不讲的是如果这玩意充分干燥根底不需要使用羽毛触碰，声息在空气中传播的回荡能量就不错达到触发器条目。天然显着，要达到这个效力还需要脱氨工艺。原因就是因为响应的历程生成的是NI₃·NH₃而不是白皙的NI₃。该产物是一种氨配位络合物，其中氨（NH₃） 作为配体（ligand）与 NI₃ 发生配位作用，镌汰了分子的感度，使其在湿气景色下相对安全。

但是如果着实的要猬缩NH₃就不是一个干燥历程就不错完成的事情了。在这个案例内部，如果念念要获取白皙的NI₃，需要使用更精细的脱氨工艺。往往的设施包括加热驱氨或用无水溶剂料理，但这些设施的风险极高，因为一朝脱去NH₃，剩下的纯碘化氮将变得顶点明锐，任何细微回荡、空气扰动，以至高频声息都可能导致其自觉爆炸。

这内部就牵扯到了一个火工药剂学的知识界限——“火工药剂学的盘算裕度”：

浮浅的解释一下，当一种物资在摄氏0度的时候就不错由温度起爆，那么这种物资就不相宜作念火药了，原因很浮浅，我们很难在普通环境下保抓它不爆炸；再有一种物资极具爆炸威力，但是要触发它的爆炸需要8百万兆帕的压力作用在这个物资上。那么这种物资也不是一种及格的火药，原因就是这种物资太难触发了。

说施行的，以我国为例：兵器弹药操作温度为 -40˚C～63˚C，贮存温度为 -54 ~ 71˚C。这就要求了一件及格的火工品安装需要有环境的耐受度，外界环境的输出能量（E环）要低于火工品的触发能量，而一个雷管也好、一支撞针也好所能提供的能量也不是莫得上限的，这就得出来“E栅”～“E触”之间的能量区间，这两个区间加在一齐其实就是“火工药剂的盘算裕度”。醒目，这是“盘算”出来的。

打个譬如：举例，我们在盘算一枚枪弹的时候，都会有底火这个安装。内部往往会有两种聘任一种是四氮烯，另一种史蒂芬酸铅。，如果从机械感度来看四氮烯>史蒂芬酸铅，从火焰感度上来看四氮烯史蒂芬酸铅。

那么一个底火要怎么选？机械感度高，代表着触发力度不错作念的很小，一些微型枪械用这四氮烯作为底火不错有用的镌汰机械结构需求，让枪支愈加微型化；违反，从温度上来看，在160˚C的时候四氮烯就驱动理解，而史蒂芬酸铅则得到282˚C的时候才会驱动理解。这就讲授了史蒂芬酸铅相较于四氮烯有更好的温度耐受性。

那么，在抓续的高强度射击的时候你要怎么选呢？举例重机枪弹的底火是不是就要幸免使用四氮烯而使用史蒂芬酸铅了呢？道理就是这样的道理。

访佛的耐热、耐低温、耐冲击、踏实性、耐湿气、相容性等问题其实都是聘任一种物资是不是不错作为“火药”的主要判断依据。举例一战时代，火炮炮弹内宽敞装填苦味酸作为主要装药。

这种黄色染料最早是出当前印染行业顶用作着色剂的。自后发现爆炸威力顽强，就被算作了炮弹用的火药。也正因为它的样式，被称为了“黄色火药”，自后为什么毋庸了呢？这就是相容性问题。苦味酸本来踏实，但在湿气环境下和金属战役会生成苦味酸盐。试念念炮弹受潮后，苦味酸就可能和弹壳的金属材料响应。苦味酸盐对回荡的感度极高，这时候如果开炮的话……

炮弹会平直在炮膛内部爆炸。这就是“相容性”的问题。

其实给人人说这个，就是真切到比拟专科界限内的内容了。再细说第一人人会感到没劲；第二也会给W君带来不必要的清苦。讲这个就是给人人一个基本的见地——火药的筛选尺度比人人念念象得要尖酸得多，远不是“能炸”这样浮浅。着实能用于军事或工业的火药，必须得志一系列严苛的物理化学特色要求。

不外，我们也不错学一学那些把“我们先不谈这个……”作为表面语的伪军迷们，先抛开安全性不谈，我们来聊聊具有爆炸才调的物资到底有多强。

最初不太上强度：全氮阴离子火药，如果要雅致的商议全氮阴离子，我们就得从碳原子驱动聊了。碳原子原子序数为6外层有四个解放电子。从基础化学上来讲，化合物是要尽量督察原子最外层轨谈上是8个电子的。这叫作念“八电子限定（Octet Rule）”不错解释大宽敞化合物景色。

天然了，还有一些化合物会不在“八电子限定之内”，举例第三周期的元素磷，是不错抵牾这一原则的，不外如果张开讲臆想这篇著作就全是为什么会变成PCl₅（五氯化磷）这样的化合物的内容了。

说回碳，碳的这种结构就格外容易让外层的电子键解放旋转，但在库仑力（电子间的斥力）的作用下，最浮浅的碳化合物甲烷就被这个力撑成了纵容两个键之间夹角为109˚28'的超等对称的结构。

在这种景色下能级是最低的。但如果去掉一个氢原子会怎么样呢？比如CH₃⁺（甲基）离子，由于库仑力的作用，这个金字塔局势的结构会速即压平，三个σ键共面，键角变为 120°。CH₃⁺离子就失去了3D特色，转成了一个空间平面——120˚*3 =360˚。

知谈了这个，就能明白碳的特色在于它不错具有更复杂的空间结构。这就使得碳原子之间或者以不同的角度相接，而不至于产生过大的张力，因此或者攻击变成闭合的环状结构。

举例小环（C₃H₆，环丙烷）：张力较大，但仍然踏实存在；五元环（C₅H₁₀，ag百家乐老板环戊烷）：相对无张力，极其踏实；六元环（C₆H₁₂，环己烷）：最踏实，险些莫得环张力。

这内部就有一个五元环，也就是环戊烷：

碳-碳之间以单键相接，诈欺氢原子配平变成了踏实结构。当这个环内的碳原子被其他原子取代，就变成了“杂环”。说回全氮阴离子盐，当一个五碳环内的碳原子被至少两个原子取代，而其中至少一个原子为氮，这个东西就叫作念唑（zole）。举例休养细菌性阴谈炎的一种药物叫作念metronidazole（甲硝唑）：

我们从结构式上就不错看到五碳环中有两个碳原子被氮原子取代，况兼配了一个甲基（CH₃）和一个硝基（NO₂）以及用了一个羟基（OH）来配平。当前我们看“线”，在五碳环的骨架上氮（N）场所的位置都是三条线，代表了氮的三个共价键，依靠这三个共价键来保抓蓝本的五碳环踏实。为什么提到妇科药了呢？其实甲硝唑赓续取代骨架内部的碳就不错变成1-Methyl-5-nitrotetrazole（1-甲基-5-硝基四唑）

这里醒目要看两点：第一这个东西的五碳环骨架中照旧有四个碳原子被取代成了氮；第二，在分子团的硝基呈现复价也就是说其中的一个氧原子还没配平。但是往来去会在这个负价上赓续搭建其他分子团让化合物踏实。这一类的东西叫作念“四唑火药”。

和搭积木同样，分子间的任何结构的不踏实都会让分子变成另外的物资，四唑火药的配平官能团就是用来踏实分子结构的，如果看不解白的话，看前边甲烷和甲基的例子。正由于官能团的不时替换聘任，四唑火药就变成了一个巨大的家眷，在好多的特定性质的应用上就有了各自的用武之地，至于为什么，参考前边底火的例子。

不外，四唑环爆炸威力很大，但是配平的分子官能团往往不具备爆炸威力，因此就火药而言，这些配平的官能团就是牵扯。这时候表面化学就上场了。都作念到四唑了，五碳环内部唯有一个碳原子莫得被取代，平直也用氮取代掉不就是一个踏实的高爆化合物了么？于是就有了一个新的构念念物资：“五唑”，难忘唑的界说吗？五碳环中至少两个碳原子被取代，至少有一个碳原子被取代成了氮，当前5个氮原子取代了五个碳原子，于是就叫“五唑”：

就爆炸物而言，五唑只是不错依靠71的分子量提供三个氮-氮单键和两个氮=氮双键以及一个氮-氢键，当这些化学键再行组合成氮≡氮三键和氢-氢键的时候表面上能放出多大能量呢？

这个只须会查键能比表就知谈戒指的：

每摩尔五唑（71 g）理解时开释 864.5 kJ 的能量。那么每克TNT爆炸能开释出的能量是多大呢？4.184千焦。浮浅的算数题了：864.5 ÷ 71 ÷ 4.184 = 2.9101倍。

也就是说，纯的五唑爆炸是不错达到TNT火药的2.91倍的能量。这也就是全氮爆炸的极限值了。

是以说，全氮阴离子爆炸是TNT几十倍上百倍的说法并不准确。我们这里如故说的五唑的爆炸也只是TNT的2.91倍良友。

2017年有报谈称南京理工大学化工学院胡炳成教讲课题组合成了在室温下踏实存在的五唑阴离子盐的合成。具体操作是在低温(-45 °C)下在3,5-二甲基-4-羟基苯基五唑溶液中加入甘氨酸亚铁，然后加入间氯过氧苯甲酸，N5-冉冉开释出来。滤去不溶物和柱层析辩别，产物经结晶得到白色固体，为踏实的(N₅)₆(H₃O)₃(NH₄)4Cl盐。天然这篇著作在几个月后撤稿，但是毕竟是给人人全氮阴离子盐的一个但愿是吧？。但是看分子式：我们就不错得到分子量为584，每摩尔（584克）提供了六摩尔的五唑（其实能量有所衰减），其实就是TNT的2.12倍良友。

那么着实的表面上的有更大威力的化合物是什么呢？说几种：

Hexazine, N₆ 六氮环、六嗪，和五氮同样是一种超氮化合物，表面上每克爆炸开释10.11 千焦的能量，是TNT的2.42倍，它耗费吃在了是N₆ 天然每摩尔爆炸不错多出半摩尔的N₂但是氮原子的原子量要高大于氢原子，这里就耗费了。

Tetra-Peroxy-Tetramethane, C₄O₈四过氧化四碳，每克爆炸不错开释出62.4千焦的能量，是TNT的14.94倍，原因在于O-O键跌落至O=O键的时候开释出更大能量而且C-O键跌落到C=C键也会开释出巨大能量。不外最终这个物资反复响应会生成4CO₂达到氧均衡。

Carbon Trioxide (C₃O₆)，六氧化三碳，和四过氧化四碳访佛，但是中间的键有区别，每克不错开释出83.3千焦的能量，是TNT的19.92倍。

Tetra-Oxyacetylene（C₂O₄），四氧乙炔，由特定环境下氧化乙炔制备，能量密度表面上超过统共现存化学火药。每克爆炸不错开释出96.59千焦的能量，是TNT火药的23倍。

Octaoxygen (O₈)，八氧环，其实氧有着更高的键能落差，有纯氮火药的构念念，施行上也有纯氧环的构念念。

这是一种只可在极低温环境下变成的液体，无法储存。但每克爆炸威力不错达到78.125千焦，依旧是TNT的18.67倍。

其实氧基还并不是最高点，在客岁涌现的文件中就照旧包括了氟基含能材料了。亦然我们的团队在作念的。不外当前如故在“官能团”的阶段，照旧对爆炸物的能量开释起到了巨大的普及作用。

未涌现的这个材料我们再讲就有点啰嗦了。浮浅的说就是氟基火药诈欺氟原子的高电负性，使其在爆炸历程中变成极强的化学键闹翻能量。我们说最终极的方法就是：

Tetrafluoronitrogen (N₄F₄) 四氟化四氮，这是一个键能重叠的物资，如果按照键能来算计每克爆炸不错开释105千焦的能量，大致是TNT的25倍。它的威力就赢是当前好多东谈主吹的全氮阴离子盐的10倍了。

还有莫得更大的呢？还真有！化学材料开释键能的历程其实是有上限的。但还有一种物资是通过相变改造而开释能量的，这就是——金属氦。

把柄算计，每克金属氦如果从紧密的金属态调动为普通的气态不错开释出超过5000千焦的能量，差未几是TNT火药的1195倍。但制造金属氦照旧不是化学界限的事情了，金属氦照旧不错归纳为简并态物资了。

这玩意基本的推行是在中子星和白矮星中存在。地球受骗前莫得条目制造。

so……

其实尽管好多表面化合物或者物资在算计上远超现存化学火药的威力，但它们往往因顶点不踏实而无法合成或储存，是以就无法应用到军事上成为“火药”。关联词话说讲究，现实中可用的火药其实照旧够用了，并不需要再搞些更狠恶的爆炸物，毕竟，我们所说的这些化学家具的能量开释是有上限的，但要明白，如果需要更狠恶的爆炸，我们还有另一条路给我们兜底，这就是核响应。

是以，在好多时候搞筹办就是很纠结的事情，有的时候要认死理，真切钻研某一个特定界限，但未必候脑袋无邪一丝，别光看着我方这条路，偶尔望望其他赛谈你就会有柳暗花明又一春的嗅觉。是以……昔日W君学含能材料之后不太久的时候里就糟塌转行核工业了。

其实你看，底下的粉丝回话其实才是明白东谈主：

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