جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 40 2 2021 08 23 Thermodynamic Study of Decomposition Reactions of Cyanuric Triazide Explosive Using Density Functional Theory مطالعه ترمودینامیکی واکنش های تجزیه ماده منفجره سیانوریک تری آزید با استفاده از نظریه تابعی چگالی 219 230 36989 FA مهدی زمانی دانشکده شیمی، دانشگاه دامغان، دامغان، ایران Journal Article 2019 07 15 Cyanuric triazide is an environmentally friendly explosive organic compound that can be used as a primary explosive in the construction of detonators. The decomposition of this compound produces a number of high-energy nitrene intermediates. This compound is decomposed after the explosion under vacuum into molecular nitrogen and cyanogen. In this article, the density functional theory (DFT) and B3LYP/6-311++G(2d,p) method were used for the thermodynamic study of decomposition reactions of cyanuric triazide. The thermodynamic constants such as total energy, internal energy, enthalpy, entropy, and Gibbs free energy were calculated for these reactions in the gas phase and solution. A range of solvents with different polarities was studied. Also, the effect of temperature on the thermodynamic constants of the reactions was investigated. The results showed that decomposition reactions of cyanuric triazide to nitrene intermediates are endothermic, while decomposition to cyanogen is very exothermic. All of these reactions are associated with increasing entropy (increasing disorder) and decreasing Gibbs free energy (spontaneous) across the reaction. The ΔG value of all reactions decreased with increasing temperature, which indicates the progress of reactions at higher temperatures. سیانوریکتریآزید یک ترکیب آلی منفجره دوستدار محیط زیست است که میتواند به عنوان ماده منفجره اولیه در ساختار چاشنیها استفاده شود. تجزیه این ترکیب باعث تولید تعدادی از حدواسط های نایترنی پرانرژی می شود. این ترکیب هنگام انفجار در خلأ به نیتروژن مولکولی و سیانوژن تجزیه می شود. در این مطالعه، از نظریه تابعی چگالی (DFT) و روش B3LYP/6-311++G(2d,p) برای مطالعه ترمودینامیکی واکنشهای تجزیه سیانوریک تری آزید استفاده شد. ثابت های ترمودینامیکی مانند انرژی کل، انرژی درونی، انتالپی، انتروپی و انرژی آزاد گیبس برای این واکنش ها در حالت گازی و محلول محاسبه شد. گستره‌ای از حلال‌های با قطبیت گوناگون مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین، اثر دما بر ثابت های ترمودینامیکی واکنش ها بررسی شد. نتیجه ها نشان داد که واکنش های تجزیه سیانوریک تری آزید به حدواسط های نایترنی گرماگیر هستند؛ درحالی که تجزیه به سیانوژن به شدت گرمازا است. همه این واکنش ها با افزایش انتروپی (افزایش بینظمی) و کاهش انرژی آزاد گیبس (خودبخودی) همراه هستند. مقدار ∆G همه واکنشها با افزایش دما کاهش یافت که نشان دهنده پیشرفت واکنش ها در دماهای بالاتر است.

https://www.nsmsi.ir/article_36989_e540ce8c568c48bd1eeee1380484c4df.pdf