2011 YÜksek lisans tez özetleri

Duyarlı ve Duyarsız Enerjetik Malzemelerin Yeni Yöntemlerle Tayini ve Duyarsızlaştırılmış Formülasyonların Analizi

RDX, HMX, TNT gibi geçmişten beri yaygın kullanıma sahip patlayıcıların depolanma ve nakliyat sırasında çeşitli kazalara sebep olmalarından dolayı modern ordularda duyarsız enerjetik malzelerin önemi giderek artmaktadır. Bu maddeler üzerine yapılmış çalışmalar genellikle sentez, yapı aydınlatma, termal kararlılıklar ve bozunmaları üzerinedir. En yaygın kullanılan duyarsız enerjetik malzemelerden HNS ve NTO için tayin yöntemleri oldukça azdır. Bu bağlamda bu tez çalışmasının amacı; HNS ve NTO için hızlı ve kolay uygulanabilir spektrofotometrik yöntemlerin geliştirilmesidir. HNS için geliştirilen spektrofotometrik yöntem HNS’nin disikloheksil amin (DCHA) ile yük transfer kompleksi oluşturması ve oluşan kompleksin 528 nm’de spektrofotometrik tayinine dayanmaktadır. DCHA ile yük transfer kompleksi oluşturan ve HNS’e yapısal benzerlik gösteren TNT’nin aynı ortamda bulunması durumunda ise yanyana analiz için türev spektroskopisinden faydalanılmaktadır. Karışımın Δλ=5 nm dalgaboyu aralığıyla alınan 1. türev (¹D) spektrumunda pik-sıfır yöntemine göre HNS 528 nm’de ve TNT 485 nm’de tayin edilebilmektedir; ayrıca TNT’nin 1. türev absorbansının (¹D) şiddetli olduğu ve HNS’in az girişim yaptığı 550 nm’de, karışımın (¹D) değerinden HNS’e ait olan değer çıkarılarak da TNT miktarına geçilebilmektedir. NTO analizi için geliştirilen spektrofotometrik yöntemde ise NaOH ile sarı renkli Na⁺NTO^- tuzu oluşturularak sulu fazda 416 nm’de absorbans ölçülmektedir. Duyarsızlaştırıcı olarak NTO’nun TNT’ye katıldığı sentetik patlayıcı karışımlarında ise TNT’nin NaOH ile oluşturduğu Meisenheimer anyonunun CP⁺Br^- gibi bir katyonik yüzey aktif madde ile IBMK çözücüsüne ekstraksiyonunu takiben TNT organik fazda, NTO ise sulu fazda kalan sarı renkli tuzu halinde tayin edilebilmektedir. Geliştirilen yöntemlerin analitler için molar absorptivite ve LOD (belirtme sınırı) ile LOQ (tayin sınırı) gibi analitik performans özellikleri şöyledir: HNS için ε=2,75x10⁴ L mol^-1cm^-1; LOD=0,079 mg L^-1 ve LOQ=0,262 mg L^-1’dir. NTO için ise ε=6,83x10³ L mol^-1cm^-1; LOD=0,219 mg L^-1 ve LOQ=0,729 mg L^-1’dir. Bu yöntemler nitroaromatik, nitramin ve kompozit patlayıcıların bulunduğu çeşitli enerjetik madde karışımlarına uygulanmıştır. Nitramin grubu (başlıca RDX ve HMX) patlayıcıların, HNS ve NTO için geliştirilen yöntemlere esas olan molekül içi ve moleküller arası yük-transfer komplekslerini vermedikleri için ciddi bir girişim yapmadıkları saptanmıştır. Karışım analizlerinde yöntemlerin istatistiksel kıyaslaması ve validasyonu amacıyla başvurulan literatür referans HPLC yönteminin modifikasyonuyla TNT varlığında NTO tayinine olanak veren ek bir kromatografik yöntem de geliştirilmiştir.