Kristallisatietruc zuivert explosief op

De zuiverheid en de kristalgrootte van 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzeen (TATB) zijn effectief op te voeren door de stof te laten uitkristalliseren vanuit een ionische vloeistof. Dat melden onderzoekers van het Lawrence Livermore-lab in het omslagartikel van Physical Chemistry Chemical Physics.

TATB is een veelgebruikt explosief. Volgens de onderzoekers zijn grotere, zuivere kristallen goed voor de veiligheid: de kans wordt kleiner dat schokken of hitte de boel voortijdig doen ontploffen.

Probleem is echter dat de moleculen van TATB door een groot aantal waterstofbruggen bij elkaar worden gehouden, waardoor ze erg moeilijk zijn op te lossen.

Vandaar dat de groep van Amitesh Maiti keek naar ionische vloeistoffen als oplosmiddel voor TATB. Ionische vloeistoffen zijn zouten waarvan het smeltpunt beneden de 100 graden Celsius ligt. Dat wordt bereikt door volumineuze, organische kationen te combineren met veel kleinere, anorganische anionen, waardoor het kristalrooster van het zout gaat wringen.

Het anion is vaak een fluorverbinding, zoals PF₆^-. Uit computersimulaties wist Maiti echter af te leiden dat hij voor TATB beter puur fluoride (F^-) kon gebruiken. In de wereld van de ionische vloeistoffen is dat heel ongebruikelijk, maar uit de berekeningen bleek dat F^- erg goed moest zijn innhet verbreken van de H-bruggen. De praktijk bevestigde de theorie.

Een ander voordeel van F^- lijkt te zijn dat een klein beetje water in de ionische vloeistof geen gevolgen heeft voor de oplosbaarheid. Pas wanneer je er vel meer water bij doet, kristalliseert TATB weer uit.

De onderzoekers suggereren dat ionische vloeistoffen met F^- ook andere H-brugrijke verbindingen moeten kunnen oplossen. Ze hebben al succes gehad met cellulose.

bron: Lawrence Livermore National Laboratory