Шведские ученые полагают, что полученный ими оксид азота с максимальной на настоящее время молекулярной массой может использоваться в качестве ракетного топлива.

Полученное соединение, тринитрамид, N(NO₂)₃, действительно характеризуется самой высокой энергетической плотностью по сравнению с использующимися в настоящее время окислителями ракетного топлива, однако многие ученые сомневаются, можно ли использовать тринитрамид где-то вне лаборатории.

Сможет ли тринитрамид стать окислителем ракетного топлива? (Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed.,2010, DOI: 10.1002/anie.201007047)

Томас Клапотке (Thomas Klapötke), специалист по энергетическим материалам из Университета Людвига-Максимиллиана (Мюнхен), не принимавший участия в исследовании, отмечает, что выделение и изучение свойств тринитрамида представляет собой большое достижение и важно для теоретической химии, однако он опасается, что применение этого соединения в качестве окислителя для ракетного топлива вряд ли будет когда-нибудь возможно.

Тринитрамид формально можно считать одним из оксидов азота, большая часть которых была обнаружена еще в начале 18 века. Последним оксидом азота, обнаруженным до тринитрамида, была пятиокись азота, N₂O₅, впервые полученная в 1840.

Тор Бринк (Tore Brinck) из Шведского Королевского Института Технологии синтезировал тринитрамид, растворяя динитрамид калия или аммония чтобы получить в растворе ионы N(NO₂)^2–. Затем исследователи охладили раствор почти до температуры замерзания –45°C и осторожно добавили соль NO₂BF₄, в результате чего ион NO₂²⁺, взаимодействуя с N(NO₂)^2–, образовывал тринитрамид. По словам Бринка, получение нового оксида азота было достаточно сложной процедурой – выделяющаяся при образовании тринитрамида теплота могла инициировать его разложение.

Тринитрамид может использоваться в качестве компонента ракетного топлива, а именно – окислителя ракетного топлива. Теоретически, это соединение обладает высоким содержанием энергии, так как содержит большое количество азота, восстанавливающегося при сгорании до N₂, к тому же оно характеризуется высокой плотностью, поэтому он может придать высокую «плотность энергетического импульса» на единицу своего объема. Также, в отличие использующегося NASA в качестве окислителя ракетного топлива перхлората аммония тринитрамид не содержит хлора, что делает его менее опасным в экологическом отношении.

Хотя эксперты и дают высокую оценку получению нового соединения, они не уверены ы том, что тринитрамид сможет использоваться на практике. Карл Кристе (Karl Christe) из Университета Южной Калифорнии заявляет, что тритрамид не будет стабильным при умеренных температурах, что, очевидно, ограничивает возможность замены перхлората аммония на тринитрамид.

Бринк соглашается с экспертами, говорящими о низкой стабильности тринитрамида, как о факторе, ограничивающем применение нового соединения, однако заявляет, что не все окислители используются при температуре выше нуля. Он допускает, что тринитрамид может быть использован вместо диоксида азота N₂O₄, который используется для окисления топлива двигателей коррекции шаттлов, работающих в условиях космического холода или жидкого кислорода, который применяется при отрицательных температурах. Брик полагает, что тринитрамид может оказаться эффективнее N₂O₄ и O₂ на 20-30%.

Источник:

1. Angew. Chem. Int. Ed.,2010, DOI: 10.1002/anie.201007047

2. http://www.chemport.ru/datenews.php?news=2330