-----------------------[ (c) 1995 Swedish Infomania ]---------------------

                           Tricykloacetonperoxid

--------------------------------------------------------------------------

        Ketonperoxider r cykliska, organiska mnen, med mycket stor
knslighet, och men den kraft som nrmar sig den hos det vlknda TNT.
Tricykloacetonperoxid (TCAP) r den den enklaste att tillverka (andra
ketoner som vid peroxidering bildar cykliska explosiva produkter innefattar
bl a cyklopentanon och cyklohexanon). Med TCAP avses den trimra formen av
acetonperoxid, C9H18O6. Det finns ven en dimr form; DIcykloacetonperoxid.

        mnet upptcktes av misstag av tysken Richard Wolffenstein r 1895,
d han skulle peroxidera alkaloiden coniin, lst i aceton. Bayer och
Villiger har sedan runt sekelskiftet underskt mnet vidare och framkommit
med ytterligare framstllningsmetoder. N A Milas gjorde under slutet av
50-talet en studie i mnets bildningsreaktioner. Litteraturen r i vrigt
vldigt fordig gllande dessa mnen.

        Det finns mnga uppfinningsrika namn p denna peroxid;
Peroxyaceton, Acetonperoxid, Acetontricykloperoxid, Triacetontricyklo-
peroxid, Triperoxyaceton, Acetontriperoxid, Acetonit, Cyklokarbon B osv...
Inget av dessa namn uppfyller ngra av IUPACs nomenklaturregler, jag har
dock valt tricykloacetonperoxid som trivialnamn, med frkortningen TCAP, d
det r det namnet som upptckaren gav mnet ("Tricycloacetonsuperoxyd").
Det kemiskt korrekta namnet blir enligt "Chemical Abstracts" fljande:
3,3,6,6,9,9-hexamethyl-1,2,4,5,7,8-hexoxnonane, vilket faktiskt r det
lngsta tnkbara namnet, men samtidigt mycket beskrivande. Detonations-
hastigheten ligger p 3750 m/s vid 0.92 g/cm3 och p 5300 m/s vid 1.18
g/cm3. I ett "Lead Block Test" ger TCAP 250 cm3/10g, TNT 300 cm3/10g och
RDX 480 cm3/10g.

        Den grundlggande reaktionen vid tillverkning av ketonperoxider r
en keton som behandlas med vteperoxid i en sur lsning. Kravet p surheten
r inte s viktigt, bara det faktum att, ju surare lsning, ju snabbare gr
reaktionen. Vid pH 7 hnder reaktionen omrkligt lngsamt, ingenting hnder
p upp till ngra mnader. Dremot, vid pH < 2-3, gr reaktionen s pass
fort att lsningen brjar koka av den vid reaktionen utvecklade vrmen, och
en sats p ngra deciliter r klar p ngra minuter om man lyckas kyla
lsningen under dess kokpunkt. Man kan fljaktligen katalysera reaktionen
med mnga olika syror, men saltsyra och svavelsyra r de huvudsakliga
som anvnds, en mycket ltttkomlig (HCl) och en mycket effektiv (H2SO4)
(konc. HCl r vtejonfattigare n konc. H2SO4). ttiksyra exempelvis, r
fr svag fr att vara praktiskt anvndbar.

        Vid behandling av aceton/H2O2-lsning med mycket starka syror, som
exempelvis konc. svavelsyra i betydande mngder, s bildas ven en annan
variant av acetonperoxid, nmligen den dimra formen:

                         H3C       O - O       CH3
                             \   /       \   /
                               C           C
                             /   \       /   \
                         H3C       O - O       CH3

Denna peroxid liknar i hg grad den fregende trimra formen, och denna
peroxids smltpunkt ligger p ungefr 133C. Om man istllet behandlar
aceton med den sk Caro's Reagens (peroxymonosvavelsyra), s bildas enbart
den dimra formen, som visas hr ovan. Den reaktionen sker blixtsnabbt ven
i isbad.

Tricykloacetonperoxid kan brytas ned till aceton och vteperoxid i basisk
lsning med jod som katalysator.

         OH-, I-
C9H18O6    =/=>    (CH3)2CO + H2O2

TCAP kan dessutom brytas ned av ttiksyra och Svavelsyra till Aceton och
Perttiksyra, som tyvrr ocks r instabilt.

                  H2SO4
C9H18O6 + CH3COOH  =/=> (CH3)CO + CH3COOOH

Tricykloacetonperoxids smltpunkt ligger p 96-97C. Vid temperaturer under
-162C r denna peroxid inaktiv, och kan utan risk studeras. En forskare
(Groth) som studerat detta mne, fann att mnet kristalliserar i monoklin
kristallstruktur. Tricykloacetonperoxid r olsligt i vatten, syror och
alikalier, men lser sig ltt i varm etanol, aceton, eter och bensen. Om
man lser tillrckligt med TCAP i aceton och lter densamma avdunsta kan
man ltt framstlla ovan nmnda kristaller, vilka kan vara tmligen snygga,
men de r dock inte kraftigare.

Bildning:
---------

Vid blandning av vteperoxid och aceton sker frst reaktionen:

                           HOO   CH3
                              \ /
H2O2 + (CH3)2CO => H2O +       C
                              / \
                           HOO   CH3

Vteperoxid + Aceton => Vatten + 2,2-Dihydroperoxypropan

Vid tillsats av syra eller vid lngre lagringstider bildas 2,2-dihydro-
peroxy-2,2'-diisopropylperoxid under avspjlkande av vatten (den halva
syrgasmolekylen avges aldrig utan tas upp i nsta reaktionssteg).

   H3C      OOH                  H3C       O - O      CH3
       \   /             H2SO4       \   /       \   /
2        C       + H2O2  =====>        C           C       + H2O + 1/2 O2
       /   \                         /   \       /   \
   H3C      OOH                  H3C      OOH HOO     CH3


2,2-Dihydroperoxypropan + Vteperoxid => 2,2'-Dihydroperoxy-2,2'-diiso-
                                         propylperoxid + Vatten

Denna reagerar direkt med aceton och bildar den trimra acetonperoxiden.
Den halva syrgasmolekylen som blev ver i det frra reaktionssteget tar upp
de bda vteatomer som blir ver nr nnu en acetonmolekyl lnkas in i
kedjan och bildar tricykloacetonperoxid och vatten.

H3C    O - O    CH3   H3C
   \ /       \ /         \
    C         C     +     C=O + 1/2 O2 => TCAP (se nedan) + H2O
   / \       / \         /
H3C   OOH HOO   CH3   H3C


Strukturformel fr Tricykloacetonperoxid (TCAP):
------------------------------------------------

                                 H3C   CH3
                                    \ /
                                     C
                                    / \
                                   O   O
                                  /     \
                                 O       O
                                /         \
                           H3C-C---O---O---C-CH3
                                \         /
                                CH3     CH3

                           Tricykloacetonperoxid

Eftersom aceton och vteperoxid reagerar ekvimolrt (antal molekyler av de
bda reaktanterna r lika), s kan man berkna mngden av de bda mnena
enligt fljande: Aceton har molmassan 58, och vteperoxid har molmassan 34.
Aceton frekommer helt rent, och har densiteten 0.79, vilket gr att en mol
aceton har volymen 73.4 ml. Helt ren vteperoxid har densiteten 1.41, men
frekommer kommersiellt endast i 30% eller 35% lsning. Detta gr att en
mol H2O2 i vattenlsning har volymen 102.6 ml vid 30% och 86.4 ml vid
35% lsning. Detta ger blandningsfrhllandet 0.85:1 vid 35% respektive
0.72:1 vid 30%-ig lsning. Vid avrundning blir detta frhllande 3:4
volymmssigt sett oavsett koncentration hos vteperoxiden.


TCAP; Standard-framstllning:
-----------------------------

1. Hll 4 delar vteperoxid i en glas- eller plastbgare. 80 ml r bra.
   Tillstt 3 delar aceton (60 ml). Rr om ordentligt och kontrollera att
   temperaturen inte verstiger 45C. Det hela kan fr skerhets skull
   (rekommenderas) nedsnkas i ett vattenbad, vilket underlttar kylning.
   Var beredd p att du kan vara tvungen att byta vatten i vattenbadet,
   eftersom det hela tiden vrms upp. Blir det fr varmt kokar det ver,
   vilket inte r trevligt, drfr att gaserna svider i gonen och dessutom
   gr alla dina kemikalier till spillo.

2. Tillstt 0.1-1 del (5 ml) konc. syra droppvis. Syran fungerar som
   katalysator, dvs den snabbar upp reaktionen. Om temperaturen skulle
   stiga ver 45C, lt temperaturen sjunka innan du tillstter mer syra.
   Annars avdunstar acetonen (kokpunkt 56C). Rr hela tiden om ordentligt.
   (Det frser till nr konc. svavelsyra droppas i, det r ingen fara, bara
   du rr om ordentligt hela tiden.) Du kan med frdel ha denna reaktion i
   kylande vattenbad, d reaktionen r mycket exoterm.

3. Efter en tid, varierande med val av syra och dess koncentration och
   mngd, faller tricykloacetonperoxiden ut, d den inte r vattenlslig.
   Lt detta st ett tag. Som du ser s bildas det hela tiden mer vita
   kristaller. Lter du lsningen st i flera dagar, kommer hela tiden
   kristaller att kristallisera ut, saktare och saktare. Hur lnge du lter
   det hela st, beror p hur snl du r med dina kemikalier :)
   Ungefr 90% har fllts ut inom det frsta dygnet.

4. Filtrera blandningen genom att hlla ver blandningen i ett flergngs
   kaffefilter (Dessa r mer hllbara mot syra och stora mngder vatten n
   engngsfiltren), och spola igenom med mycket vatten. P detta stt s
   avlgsnar du kvarblivna syrarester som alltid finns kvar bland
   tricykloacetonperoxidkristallerna. Syra som annars skulle vara kvar gr
   mnet mer instabilt, drfr att det kan angripa metaller och drigenom
   vrmas upp. Det r ocks behagligare att handskas med syrafria mnen. De
   r d varken frtande eller kraftigt luktande. Kontrollera grna med en
   pH-mtare att dina kristaller hller omkring pH 7.
                                          
5. Lyft upp filtret och pressa ur s mycket vtska du kan. Ju mer vtska du
   pressar ut, ju snabbare gr sedan torkningsprocessen. verdriv inte. Lt
   filtratet torka p ngra lager tidningspapper/hushllspapper eller annat
   liknande material, s sugs verskottsvtskan snabbt upp. Lt det
   tminstone st p detta vis ver natten. Fr att du ska f ut ngot av
   ditt mne s ska kristallerna vara helt torra. Hetta inte upp mnet fr
   att pskynda torkning, d brand/explosionsrisk freligger.

TCAP; Alternativ framstllning:
-------------------------------

Ett av de strsta problemen vid tillverkningen av TCAP r den stora
vrmeutvecklingen. Som beskrivet ovan sker reaktionen i tv steg, frst
frn aceton till dihydroperoxypropan med hjlp av H2O2, och sedan frn
dihydroperoxypropan till tricykloacetonperoxid, katalyserat av en syra via
dihydroperoxydiisopropylperoxid. Genom att inte utfra de bda stegen
samtidigt, kan man dela upp vrmeutveckligen p s lng tid att ingen
strre temperaturkning sker.

1. Hll 80 ml 30-35% vteperoxid i en bgare, och tillstt 60 ml aceton.
   Rr om noga och se till att vtskorna blandar sig i varandra.
   Temperaturen kommer nu att stiga, men stiger inte ver ungefr 40C i
   frnvaro av syra. Se drfr till att du anvnder rena krl.

2. Lt nu blandningen st. Nu under den ltta vrmeutvecklingen bildas det
   dihydroperoxypropan. Efter ett antal timmar (ver natten r bra) kommer
   blandningens temperatur att ha tergtt till rumstemperatur och
   reaktionen vara ver. Blandningen r nu en vattenlsning av dihydro-
   peroxypropan.

3. Tillstt ca 5 ml 98% H2SO4 frsiktigt droppvis och rr om noga. Det
   kommer att frsa till, men r ofarligt s lnge du aktar dig fr stnk.
   Lt blandningen st i ytterligare 24 timmar. Nu skall en ganska stor
   mngd TCAP ha kristalliserats ut. Filtrera.

4. Placera kristallerna i 100 ml vatten och rr om vl. Filtrera. Upprepa
   tv gnger. Detta fr att rena kristallerna s mycket som mjligt.
   Torka kristallerna genom att lgga dem p ngot porst vattenuppsugande
   material, som hushllspapper eller en dagstidning. Nr kristallerna
   torkat, placera dem i en icke statisk behllare av plast. mnet har
   nmligen en viss frmga att sublimera, och ju varmare det r, desto
   snabbare gr denna avdunstning. Stt inte p locket fr hrt, och anvnd
   dig inte av metall- eller glasflaskor.


Praktiska egenskaper:
---------------------

Litteraturen klassar ofta detta mne som ett av de mest knsliga fasta
sprngmedlen som finns, d det till och med r friktionsknsligare n
nitroglycerin (men inte lika sttknsligt). Jag r bjd att hlla med. Det
r vldigt knsligt, men vid rtt hantering exploderar det inte, det r
inte oberkneligt p samma stt som ammoniumkvvetrijodid ("Jodkvve"), det
kan inte detonera p egen hand, eller av en vindpust. Det rcker dock med
ett mycket ltt slag eller skrapning fr att det ska detonera. Man br inte
frvara det i en burk med skruvlock tex, fr friktionen d locket skruvas
p r tillrcklig fr att mnet skall detonera. Likas skall det rcka med
att tappa ett provrr med det i marken. Var frsiktig med mnet r du snll.

Acetonperoxid detonerar inte nr det r bltt av vatten eller aceton. Vid
antndning av med vatten fuktat TCAP brinner bara mnet, om n vldsamt. r
det bltt av aceton (eller r i lsning i aceton) frbrnns frst acetonen
och sedan TCAP'en. En frsksdetonation av acetonfuktigt TCAP mha en
sprngkapsel misslyckades. Lita dock inte _helt och fullt_ p att fuktigt
material r ofarligt, dock p att det blir mycket skrare.

I sm mngder, tminstone mindre n 5x5x5 mm s brinner endast TCAP vid
antndning, utan explosion. Finns det ngra strre kristaller, s kan de
dock detonera p egen gand med en skarp knall. Strre mngder, ssom ngra
tiotals gram, detonerar definitivt ven om det r friliggande, inneslutning
av mindre mngder i filmburkar r dock skrast fr att skerstlla
detonation. Man behver inte fylla en filmburk helt fr att det ska
detonera, men fyll i s fall resten av behllaren med lst packat papper
eller liknande fr att vara sker p att stubinen kommer att utmynna i
sprngmnet. En full behllare behver inte ndvndigtvis lta dubbelt s
mycket som en halvfylld. Dock r sprngkraften dubbelt s stor nr
behllaren r fylld.

Filmburkar r vldigt praktiska behllare, och i lagom storlek, och passar
fr de flesta sprngmnen och krut fr att ge bra smllar. Du behver inte
vara en vldigt flitig fotograf fr att f tag i strre mngder filmburkar,
utan de fr du genom att g till stadens fotoaffrer och frga efter
demsamma. Hos den rikstckande fotokedjan FotoQuick blev jag en gng
erbjuden att verta 3 fulla sopsckar med filmburkar som de hade ver, men
vid det tillfllet tyckte jag att det rckte med en ryggsck full.

Fr att framstlla en bra filmburksladdning som r ngorlunda sker kommer
hr lite tips. Syla eller skr (alternativt borra med 5 mm borr) ut ett
runt hl i passande storlek (samma diameter som stubinen eller aningen
mindre), stick igenom en stubin som r tio centimeter eller lngre (det r
dumt att anvnda kortare stubin). Denna stubin ger en tidsfrist p 12
sekunder, vilket r lagom fr en laddning av den hr storleken. Jag
frutstter naturligtvis att du anvnder kommersiell tjrstubin, som den
som PYRO sljer, allt annat r livsfarligt. Stick ner stubinen s lngt att
den utmynnar i "nedre mitten" av behllaren, det ger bst stabilitet hos
stubinen. Fyll i nskad mngd sprngmne i burken, packa inte, och stick
ner locket med stubin och allt. Se till att inga korn av mnet kan krossas
i skarven i locket nr det stts p, det kan vara friktion nog fr att TCAP
skall detonera. Tta grna extra med lite hftmassa eller liknande runt
stubinhlet, s att inga gnistor kan frirra sig ner i burken och antnda
alltihopa. Tepja grna fast locket med ett eller tv lager eltejp, bara fr
att hlla det p plats. Runt burken behvs ingen tejp.

                   ||
                   ||
                   ||   <- Tjrstubin, skrad med hftmassa vid
                   ||      hlet fr att frhindra gnisthopp.
              |___/||\___|
              ||___||___|| <- Eltejp hr, vik in de vre kanterna
              ||   ||   ||    ovanp locket.
               |   ||   |
               |   ||   |
               |   ||   |
               |  TCAP  |
               |________|

Jag knner till minst ett fall d en person som endast hade gjort ett kryss
med en kniv i locket frskte tnda sin pjs, och gnistor kom in och
detonerade hela laddningen i killens hand. Han r nu sjutton r och har bara
tre fingrar kvar p sin skrivhand. Jag knner ven till otaliga personer
som har ftt glassplitter i mage, ben och ansikte fr att ha anvnt
glasbehllare. Hade de anvnt plastbehllare, hade de varit utan de fula
rr de har idag.

Och snlla ni - gr bara sm satser. Det r vansinne att gra mer n ngra
tiotals gram. Det finns en nittonrig kille i norra Smland som nu r
nstan dv och blind, saknar de flesta fingrar p bda hnderna och hela
magen och brstkorgen r fulla med rr efter splitter d han p grund av
friktion eller statisk elektricitet detonerade 750 gram TCAP p sitt
skrivbord. Murstocken i huset brts, och tv vggar flyttade sig
decimetervis. En annan kille, en artonring i vstra Sverige, detonerade en
liter TCAP (ca 700-800g) som han i garaget skrapade ihop i en hg. Tack
vare att det inte var inneslutet och att garagedrrarna var ppna klarade
han sig med en sprckt trumhinna och otaliga blmrken p kroppen. Tv
takbjlkar kncktes och en trappa av tr demolerades vid smllen.

Jag kan hlla p hur lnge som helst med att rkna upp folk som har skadat
sig p TCAP. Det r dagens variant p Klorex+Socker, som om ni inte sjlva
har pysslat med det, s har era frldrar gjort det. Det skadade ocks barn
och ungdomar i massor. Inte nog med att ni kan skada er sjlva, det r
ocks ett lagens ansvar som vilar ver er. Om det r ngot som hnder, och
ni blir skadade r det en diger utredning som vntar er nr ni skrivs ut
frn sjukhuset. Ngra talspunkter r allmnfarlig delggelse, allmn-
farligt beteende och brott mot lagen om brandfarliga och explosiva varor.

Blandningar:
------------

Att blanda TCAP med andra mnen innebr en risk, dels fr att blandning
innebr friktion, dels risk fr att reaktioner med andra mnen kan ka
temperaturen, vilket r riskfyllt. Vidtag strsta frsiktighet!

Ammoniumnitrat r bde ett billigt och effektivt sprngmne. Det r dremot
vldigt svrt att bringa till detonation. En 50/50 blandning detonerar
kraftigare n TCAP ensamt i samma mngd, vilket tyder p att ammonium-
nitratet reagerar. Frsk att initiera strre mngder ammoniumnitrat med
denna blandning, eller med TCAP ensamt har misslyckats, men i denna
blandning fungerar det fint. Det kan ocks vara s att ammoniumnitratet
inte detonerar, utan endast verkar som oxidationsmedel p TCAP'ets
detonationsprodukter, vilket skulle frklara dels den kade effekten, dels
varfr inte strre mngder ammoniumnitrat kan detoneras p detta stt.

--------------------------------------------------------------------------
                            Skrivet av Thallion
--------------------------------------------------------------------------
