CN1240367A - 销毁高能物质的方法 - Google Patents

Abstract

通过与溶剂化电子的反应,可销毁高能物质,如硝化纤维素、TNT、RDX及其混合物,并且高能物质可选与化学战争试剂如芥子气、路易斯毒气、塔崩、沙林、索曼、VX及其混合物一起被销毁,其中所述溶剂化电子优选通过将活性金属如钠溶解在含氮碱如无水液氨中而制成。用于实施该方法的反应器系统(10)包括:用于接收高能物质的反应容器(20),包含其中溶解有活性金属的含氮碱的溶剂化器(30),用于处理由反应容器排放的气体的冷凝器(50),用于接收由反应容器泄下的反应产物并且将反应产物分离成液体部分和固体部分的滗析器,用来将固体部分与水接触以产生液体混合物的溶解器(78),利用于氧化液体混合物的氧化器(80)。

Description

销毁高能物质的方法

技术领域

本发明的技术领域是炸药、推进剂和信号弹中所含的高能物质。更具体地说，本发明提供了一种销毁这种高能物质的化学方法，它是利用含氨碱并结合活性金属，产生以溶剂化电子为特征的强溶解金属还原作用，从而销毁这些高能物质。背景技术

近年来，许多国际条约和协议要求世界各国减少其武器库。例如，1993年1月，来自130多个国家的代表签署了化学武器条约的最终草案，该条约宣布所有化学武器的生产、使用、销售和存放、以及化学武器的各种供应形式为非法，并且呼吁在2005年之前销毁现存的化学武器。1993年，大约有20个国家被认为拥有化学武器或具有制造化学武器的装置。

本申请人已经递交了一份PCT专利申请，即1996年10月10日递交的PCT/US96/16303，其中公开了一种用于销毁化学战争试剂(以下称为“CWA”)的化学方法和装置，在此将其作为参考并入本发明。本方法利用含氮碱，可选与活性金属一起而产生溶解还原作用。

在大多数情况下，作为军火储存的CWA还包含各种高能物质(以下称作“EM”)。例如，美国陆军的M-55火箭就是一种化学战争武器。在该武器中，已经观察到神经试剂“沙林”或“GB”向炸裂药中的泄漏现象，因此可注意到火箭推进剂也变得不稳定。M-55火箭中的“M-28”推进剂是硝化纤维素、三硝基甘油、粘合剂和稳定剂的混合物。炸裂药可在火箭弹着时将神经试剂进行分散，它是一种包含三硝基甲苯(“TNT”)和环亚甲基三硝胺(“RDX”)的炸药混合物，另外称作“Composition B”。

虽然所提及的早期申请提供了一种销毁CWA的方法，但其中存在严重问题；即，对用于将CWA输送到其目标上、且一旦到达目标用于将CWA分散的炸药和/或推进剂来说，仍需要是提供一种将之销毁的方法。

本申请通过提供一种销毁EM的方法来解决该未决问题，其中EM被加入用作CWA传输手段的炸药和/或推进剂中。非常惊奇的是，申请人已经意外发现，以前公开的用于基本上销毁CWA的方法也可用于基本上销毁包含在CWA所附传输装置中的EM。这种偶然发现不仅极大地简化了伴随和包含CWA的完整包装危险物质的销毁处理，而且还提供了一种用于销毁与CWA无关的EM的有吸引力的方法。除了用于CWA，EM可用于军事和民用以及个人使用，用于包括猎人使用的小型武器弹药在内的各种武器，以及用于包括采矿等在内的爆破操作。在另一情况下，EM是许多危险物质地点的土壤污染物，因此本发明方法通常可有利地用于这些地点的改造处理。

EM是三种产品，即炸药、推进剂和信号弹中的组分，参见，例如Depatment of Army Technical Manual TM 9-1300-214，“MilitaryExplosive(军事炸药)”Headquarters，Dept.of the Army，1984；以及在FAA’s Energetic Material Workshop，Avalon，New Jersey，April 14-17，1992提交的“An Indroduction to Explosive(炸药介绍)”中的手册。通过适当引发化学反应，炸药和推进剂中的EM可在短时间内产生大量的热气，推进剂与炸药的主要区别在于反应进行的速率不同。在炸药中，快速反应产生非常高的能够粉碎物体的压力冲击波。在推进剂中，慢反应在较长时间内产生较低的压力。信号弹生成大量的热，但所产生的气体比炸药和推进剂要少。

一般来说，包含EM的产品的燃烧或爆炸过程包括放热氧化还原化学。本发明可用于销毁信号弹组合物中的某些组分，但它更加有利地用于销毁包含在主要用作炸药和/或推进剂的各种组合物中的EM。本发明方法尽管适用于销毁作为核武器一部分的常规炸药或推进剂运载装置，但它不适用于销毁核武器本身。

按照以上引用的TM 9-1300-214，包含在武器中的EM大多不能通过将它们溶解在水中，然后作为污水进行溶液处理而安全销毁，因为它们一般不溶于水，通常有毒，且对环境有害。据说必须通过燃烧、爆炸、或化学分解来进行销毁。尽管提出在燃烧或爆炸处理甚少量(几克)EM时要十分小心，但没有提出通过化学方式进行销毁的其它通用方法。

对于可熔化的EM，已经提出使用热水或蒸汽进行再生。例如，三硝基甲苯(TNT)可通过与沸水或蒸汽接触而熔化，因此可从弹头或它所存在的其它装置中将之提取出来。提取之后，用冷水进行沉淀。TNT还可通过溶解在，例如苯或二甲苯中，然后蒸发溶剂而再生。许多其它的EM并不如此容易再生。

炸药组合物，尤其是推进剂组合物可包含各种无机和有机化学物质的复杂混合物、以及实际上存在于炸药或推进剂的导火药中的相互分隔开的组分。例如，为了控制震敏性，尤其是在推进剂的情况下，为将火焰温度保持在某个范围内以及在该温度范围内产生最大的能量，可随EM向组合物中加入各种添加剂。

EM的氧化还原反应一般是使用机械方式、电方式或热方式在少量震敏性主炸药或雷管中进行引发的，随后雷管可触发含有炸药中最多EM组分的传爆药或第二猛炸药。含氮化合物是目前最常用于传爆药和第二炸药的EM，而且它们中的许多是无机硝酸盐和有机硝基化合物。可是，常加入炸药和推进剂的但不是硝酸盐和有机硝基化合物的化合物，例如用作雷管的金属盐，使得不可能设计出一种完全通用的可靠的化学方法，以销毁无论何种EM或混合物而基本上不会出现爆炸的危险。

溶解金属还原化学并不是新的；它具体描述在熟知的“BirchReduction(Birch还原法)”中，该技术在1944年首次报导在技术文献中。Birch Reduction本身是一种通过在液氨中的碱金属来还原芳环以主要产生二氢衍生物的方法；例如，参见“The Merck Index”，第12版，Merck&Co.，Inc.，Whitehouse Station，NJ，1996，p.ONR-10。

这种溶解金属还原法已成为更深入研究和许多出版物的主题。评论性论文参见：G.W.Watt，Chem.Rev.，46，317-379(1950)和M.Smith，“Dissolving Metal Reductions(溶解金属还原法)”，在“Reduction：Techniques and Applications in Organic Synthesis(还原：在有机合成中的技术和应用)”中(由R.L.Augustine编辑，Marcel Decker，Inc.，New York，NY，1968，P95-170)。溶解金属还原化学适用于含有多种官能团的化合物。

例如，烷基硝基化合物可用钠和液氨还原成相应的烷基羟基胺，参见以上引用的M.Smith文章中的115页；芳族硝基化合物可用锂/胺试剂还原成相应的胺，参见R.Benkeser及其合作者发表于J.Am.Chem Soc.(美国化学协会杂志)，80，6593(1958)中的文章以及以上引用的G.Watt文章中的356页。由每摩尔-NO₂变成-NH₂的总体反应需要6摩尔的活性金属如钠；对于每摩尔-NO₂，2摩尔金属生成相应的1摩尔羟基胺-NHOH。据报道，二硝基纤维素在用液氨中的氨基钠进行处理时可生成一种胺衍生物；参见P.Scherer及其合作者的Rayon Textile Monthly，28，72(1947)；CA 210lf(1948)。描述具有一个以上硝基的化合物的溶解金属还原的技术文献非常少。

人们熟知，大多数化学试剂都是种类-特异性的；即，一种化学试剂通常与一种具有某种特定官能团的物质起反应。一种酸与一种碱起反应，而通常与另一种酸不太起反应。一种氧化试剂与一种还原剂起反应。由于该种类-特异性化学，EM的销毁似乎首先要识别要销毁的EM或EM混合物，从而选择正确的可以与特定物质起反应的试剂或试剂混合物。

在操作上，正如过去所认识的那样，传统化学处理方法往往需要通过人工操作来处理和转移EM。这种操作包括，例如从弹头或导弹壳、弹药筒或其它装载体系中取出含EM的炸药或推进剂，从而会将人员暴露在非常危险的与EM接触的环境下。如此从弹筒中拆除的含EM的物质在装载到单独的反应容器中时，也会导致人员暴露于EM的另一机会。

最后，可用于销毁EM的传统化学方法无疑都对装备、设施和人身安全具有高投资需求，并且在处理时费时、劳动强度大。在进行EM化学销毁以后，还需要进一步对产物处理进行投资。鉴于所有这些原因，人们可以明白，与这些化学处理方法相比，为何产生水、二氧化碳和无机盐(理想的)的含EM组合物的燃烧处理或引爆处理似乎是更具吸引力。本发明的公开内容

因此，人们一直需要一种安全、更普遍适用的化学方法来销毁EM。通过该方法达到的目标包括：在对环境影响最小的情况下，能够安全、简单和经济地销毁包含在炸药、推进剂等中的具有不同官能团的各种EM；适应在较宽温度范围内使用；以及通用于处理各种EM，而无论其存在于武器或包装中、其目前的位置和物理状态；而且还包括销毁可能存在的其它物质，如CWA。

本发明的目的在于提供一种可达到前述目的的用于销毁EM的化学方法。在下文中，其它目的将变得显而易见。因此，本发明方法将EM进行溶解金属还原处理。更进一步地说，在一优选实施方案中，该方法包括以下步骤：制备一种由包括含氮碱、至少一种EM和足够量的活性金属在内的原料制得的反应混合物，然后使该混合物发生反应。

据信，活性金属(如钠)在含氮碱(如液氨)中可通过溶解产生“溶剂化电子”，这种电子导致所得溶液呈深蓝色；即：

(I)

根据本发明，用于销毁EM的方法广义上包括，用溶剂化电子来处理EM。该方法不仅适用于销毁基本上仍处于其制造时的状态的EM，而且出乎人们意料的是，它还适用于销毁可能经过多年贮藏(有时是第一次世界大战时或之前的)而变质、或简单掩埋在垃圾场或填土中的包含在炸药或推进剂中的EM。这些炸药或推进剂可能现在已从其原始状态转变成其组成、毒性和震敏性未知的产品。

如果存在，有关不仅可销毁EM，而且还可销毁EM与CWA的混合物(以下称作“EM/CWA”)的非先决性优点在于，早期申请PCT/US96/16303(1996年10月10日递交)中所公开和要求的适用于基本上销毁CWA的各种技术也适用于销毁EM。结果，非常实用的是，对用于传输武器并将CWA由弹头、弹壳或其它包装推进到最终目标的甚匀质EM来说，在销毁与其较接近的CWA时，可用相同试剂同时处理武器中的CWA和EM组分，这样明显可减少武器销毁的成本和复杂性。

也就是说，已经发现，本发明方法十分出人意料地特别适用于销毁无论是成批的、还是仍包含在弹药中的EM(弹药中也可选择性地具有CWA)，而不管其中所存在的杂质以及可能由这些杂质带来的副反应如何。可就地生成反应混合物，即在含有EM或EM/CWA的各种弹壳、弹药筒、导弹或弹药中制备反应混合物。还有，本发明方法还可用于改造由各种EM污染的土壤以及包含EM/CWA的土壤。

迄今提出用于武器销毁的许多或大多数传统化学反应，如酸与碱之间的反应、酯和酰胺的水解、烯醇化反应等等是平衡性的，因此，正向反应不会进行完全。如果采用这种反应来处理EM或包含EM的炸药或推进剂，就非常可能在该方法中不能完全销毁EM。出人意料的是，采用本发明方法来处理EM，通常可使产物中残余EM含量低于常规技术如红外和核磁共振光谱以及湿法化学所能测定的极限值。

通过使用本发明方法，可以销毁至少约90％重量比的EM，通常大于约95％重量比的EM，在有利的情况下超过97％重量比的EM。在最优条件下，本发明方法可销毁至少约99％的EM。

在不受该解释限制的情况下，这种极佳结果可能是由于该化学反应不是一种普通的化学平衡。据信，溶剂化电子在共价化学键A-B处的反应进行如下：

A-B+2[Na⁺(溶剂化的)e^-(溶剂化的)](II)        ↓Na⁺A^-(溶剂化的)+B^-Na⁺(溶剂化的)

由于A^-阴离子和B^-阴离子之间的排斥力，溶剂稳定化产物达到过渡态所需的能量非常高，因此该反应可基本上进行完全。

本发明方法可用于销毁高度有毒和/或震敏性的EM，一般产生对哺乳动物毒性较小或基本上无毒和/或震敏性基本上减少的物质。在本发明中，用于EM的术语“销毁”、“破坏”或其类似词是指，将高能物质转变成另一种化学物质。在许多情况下，要在销毁时破坏一个或多个化学键。

与其它种类-特异性试剂不同的是，溶剂化电子可用作很多种类的EM的强还原剂，将有机化合物转化成盐或共价键的化合物，然后将无机化物转化成震敏性明显低于EM反应物的游离态金属和/或副产物。如果需要，所得产物还可进一步处理。

通常很容易通过化学手段，如含有EM的含氮碱与活性金属进行的反应来产生实施本发明优选方法所需的溶剂化电子。但是，通过本发明方法来销毁EM可以不管溶剂化电子试剂的来源如何而进行。例如，已知可以在含氮碱以及在其它溶剂化液体中，通过电化学手段产生溶剂化电子。可以通过EM或EM/CWA在所得含有溶剂化电子的介质中的反应，将所产生的含有溶剂化电子介质用于本发明方法中。

虽然本发明方法可能最容易用在成批的EM上，但本发明也可以用于销毁装有EM的运载装置中的弹药。在一重要的变化方式中，该方法能够以这样一种方式来实施，EM的处理过程最短并使操作人员暴露于EM或EM/CWA的可能性降至最小。

有利的是，实施本发明方法可以不必将EM或EM/CWA从EM或EM/CWA作为其一部分的炸药或推进剂中分离出来，不必将EM从其原包装中取出或分析确定所存在的特定EM或EM/CWA。此外，本发明认为，根据实际情况，构成该方法的反应可直接在含有EM或EM/CWA的弹药、弹壳、弹药筒、导弹、炮弹或成批包装容器中进行，从而使工人暴露在EM之下的机会降至最小。也就是说，可选在发现原包装的地方以及发现原包装时的状态下，在原包装中就地产生包括含氮碱、活性金属、含EM的炸药或推进剂以及CWA(如果存在)的反应混合物。

人们已经开发并掌握了穿透弹头或其它原包装的各种技术。通过在原包装壳或外套上产生的孔，将含氮碱和活性金属注射到其中。此外，可以在原包装外部产生含溶剂化电子的试剂，然后通过原包装上的开口将其加入。另外，该操作廉价且简单，因此也可以考虑，在发现EM时，由安装在可移动车辆上的溶剂化电子发生器来处理原包装中的EM(和CWA，如果存在)。

还可射入含溶剂化电子的试剂，以将以前用于储存EM或EM/CWA的各种包装进行清洗和去污。本发明方法还包括，使包装设备、装置、工具、衣物、土壤、以及被EM和CWA污染的其它基质去毒和去污。

尽管本发明方法可在发现EM的原包装中进行，但在许多情况下，特别是如果EM可成批得到、或包含在从武器包装中分离出来的炸药或推进剂中时，较为方便的是在为此构造的装置中来进行。合适的装置公开于1996年10月10日递交的早期申请PCT/US96/16303中，在此将其作为参考并入本发明。该设备包括一种反应器系统，该系统适于进行多种有机和无机化合物，优选液体化合物或可通过熔化或溶于溶剂而液化的化合物与包含溶剂化电子的试剂之间的化学反应。该反应器系统包括：反应容器，包含与含溶剂化电子的含氮碱混合的反应物；用于处理从该反应容器排出的气体的冷凝器；用于接收反应容器的反应产物、并将反应产物分离成液体部分和固体部分的滗析器；以及用于接受该固体部分然后用水或另一溶剂进行处理，以产生用于进一步处理的液体混合物的溶解器。

通过包括附图和以下特定说明性例子在内的详细描述，本发明方法会变得更清楚。附图的简要描述

图1是一流程图，说明适用于实现本发明方法的装置的一个实施方案。该装置公开于1996年10月10日递交的早期申请PCT/US96/16303中，在此将其作为参考并入本发明。实现本发明的方式

尽管本发明方法适用于销毁加入到炸药、推进剂和信号弹中的各种EM，但在本发明条件下，如果EM或EM混合物是炸药、推进剂或信号弹装置中唯一起反应的组分时，该方法特别有效。如果EM或EM混合物是加入炸药或推进剂组合物中的，则该方法最有效。信号弹通常包含占大多数的引火物质、颜料和染料、发烟物质等，它们在本发明方法的条件下可能会导致某些副反应。在以下描述中，EM的名称得自以上引用的TM 9-1300-214。该出版物包括许多EM的结构式以及有关的详细信息，在此将其作为参考并入本发明。

易用本发明方法进行处理的含EM的炸药包括起爆药、传爆药和第二炸药。起爆药是非常敏感的，可用作引发剂以触发导致爆炸的氧化还原体系。传爆药不太敏感，可大量使用以继续进行氧化还原引发并使作为主要成分或爆裂药的第二炸药发生爆炸。后者是整个体系中最不敏感的物质。用于起爆药的EM往往在化学上有点不同于传爆药和第二炸药，但传爆药和第二炸药可简单地在一起进行处理，因为它们可使用同一EM。

起爆药中的EM包括，但不必限于：叠氮化铅Pb(N₃)；雷酸汞Hg(ONC)₂；4，5-二硝基苯-2-重氮基-1-氧化物，“DDNP”；2，4，6-三硝基间苯二酚铅，它是1，3-二羟基-2，4，6-三硝基苯的铅盐；并四苯，也称作脒基重氮基脒基并四苯或4-脒基-1-(硝基氨基脒基)-1-并四苯；二硝基苯并呋喃烷钾，“KDNBF”；一硝基间苯二酚铅，“LMNR”；及其混合物。这些EM都包含正价态的金属，或至少一个硝基或重氮基。

传爆药和第二炸药中的EM包括以下几种，即，脂族醇硝酸酯、硝胺、硝基芳香族化合物、硝酸铵及其前述物质的混合物。工业炸药可包含至少某些用于武器中的EM，以及某些具有类似结构的非常相关的其它化合物。

脂族醇硝酸酯EM的特征在于含有C-O-NO₂基团，其中包括，但不必限于，例如三硝酸1，2，4-丁三醇酯，“BTN”；二硝酸二甘醇酯，“DEGN”；三硝化纤维素，“NC”，根据氮含量可以有几种类型的三硝化纤维素；硝化甘油，“NG”或甘油三硝酸酯；类似于硝化纤维素的硝化淀粉，“NS”；四硝酸季戊四醇酯，“PETN”；二硝酸三甘醇酯，“TEGN”或“TEGDN”；和1，1，1-三羟甲基乙烷三硝酸酯，“TMETN”或“MTN”。

硝胺EM的特征在于含有N-NO₂或N⁺-NO₃ ^-基团，其中包括，但不必限于，例如环四亚甲基四硝胺，“HMX”；环三亚甲基三硝胺，“RDX”；二硝酸乙二胺，“EDDN”；亚乙基二硝胺，“二硝基乙胺(Haleite)”；硝基鸟嘌呤，“NG”；和2，4，6-三硝基苯甲基硝胺，“(Tetryl)”，2，4，6-三硝基苯甲基硝胺也可归类为硝基芳香族化合物；参见以下。

硝基芳香族化合物EM的特征在于含有一个或多个C-NO₂结构单元，其中包括，但不必限于，例如苦味酸铵，“Dunnite”或2，4，6-三硝基苯酚铵；1，3-二氨基-2，4，6-三硝基苯，“DATB”；2，2’，4，4’，6，6’-六硝基偶氮苯，“HNAB”；六硝基-1，2-二苯乙烯，“HNS”；1，3，5-三氨基-2，4，6-三硝基苯，“TATB”；和2，4，6-三硝基甲苯，“TNT”。

硝酸铵NH⁺NO₃ ^-本身是一类物质，是军事炸药中最不敏感的。许多其它名称的炸药可通过混合各种EM而得到，种种混合物都是可能的，本文仅描述有代表性的一些；其它的描述在以上引用的TM 9-1300-214和类似出版物中。其中包括二元混合物，如“Amotols”，是硝酸铵与TNT的混合物；“Composition A”，是RDX和蜡之类减感剂的混合物；“Composition B”、“cyclotols”，是RDX加上TNT的混合物；“Composition C”，是RDX加上增塑剂的混合物；“Ednatols”，是二硝基乙胺加上TNT的混合物；“Octols”，是HMX与TNT的混合物；“Pentolite”，即PETN/TNT等等。

三元混合物包括；“Amatex 20”，它包含RDX、TNT和硝酸铵；和“Ammonals”，是硝酸铵和铝以及TNT、DNT和RDX之类猛炸药的混合物。其它名称的混合物包括“HBX”、“H-6”、“HTA”、“Minol-2”、“Torpex”等等。四元炸药的例子有“BBX”，其中包含TNT、RDX、硝酸铵和金属铝。其它混合物包括塑料粘结的炸药或“PBX”炸药，其中在与聚合物粘合剂、橡胶、增塑剂和燃料如粉末铝或铁的混合物中包含一种或多种猛炸药如RDX、HMX、HNS和/或PETN。

归类为工业炸药的炸药包括达纳炸药，其中包含硝化甘油和粘土如硅藻土的混合物。另一种广泛使用的工业炸药为硝酸铝与燃料油的混合物，即“ANFO”。水凝胶和浆液炸药也可工业使用，其中包含硝酸铵、Pentonite、TNT等作为EM。

尽管不想受该解释的局限，但据信，本发明方法能够以如前所述销毁单个组分炸药的相同方式，销毁前述炸药混合物和工业炸药。

包含在推进剂中的EM是上述用于炸药的一些相同EM。用于推进剂的主要EM包括硝化纤维素、硝化甘油和硝基胍。其它组分通常用于控制火焰温度，最大化该温度下的内能，降低枪炮出现第二闪光的倾向，最小化枪膛腐蚀，赋予推进剂以有益的物理性能，和控制成本。在典型的推进剂中，可以有以下组分以及其中几种的一般用量范围，但不是所用的这些成分都必须存在于单个推进剂中。

                       表1

             推进剂组合物中的典型组分

            组分                 范围(％重量)

            硝化纤维素(～13％N)  20-100

            硝化甘油             10-43

            硝基胍               48-55

            硝酸钡               1.4

            硝酸钾               0.75-1.25

            碳酸铅

            硬脂酸铅

            二硝基甲苯           8-10

            邻苯二甲酸二丁酯     3-9

            邻苯二甲酸二乙酯     3

            邻苯二甲酸二甲酯

            二苯胺               0.7-1

            硝基二苯胺

            乙基中定剂           0.6-1.5

            石墨                 0.1-0.3

            冰晶石               0.3

            三醋精

典型推进剂中的非EM组分不会明显影响本发明方法，因此EM组分可根据如上所述的其化学结构，按照预想方式进行销毁。

关于用于本发明方法的活性金属，虽然文献介绍了许多其它金属，如Mg、Al、Fe、Sn、Zn及其合金在溶解金属还原法中的应用，但在本发明的方法或步骤中，活性金属优选选自元素周期表IA和IIA族金属，即碱金属和碱土金属中的一种或多种。主要出于可得性和经济的原因，活性金属最优选自Li、Na、K、Ca及其混合物。在大多数情况下，使用广泛可得且廉价的钠将是令人满意的。

该方法所需的含氮碱可选自氨、胺及其类似物或其混合物。无水液氨容易得到，因为它在农业上广泛用作肥料。因此它相当便宜，因而也是优选的含氮碱。但氨在约-33℃下会沸腾，因此需要将液氨溶液冷却、将该溶液加压、或两者兼用，除非用另外物质替代气化氨。如果这不方便，则容易得到的多种胺可用作含氮碱。

适用的胺的代表物包括伯胺、仲胺、叔胺及其混合物。具体的胺的例子包括烷基胺，如属于伯胺的甲胺、乙胺、正丙胺、异丙胺、2-甲基-丙胺和叔-丁胺；属于仲胺的二甲胺和甲乙胺；以及叔胺，如三乙胺。还可以采用二烷基胺和三烷基胺，也可以采用饱和环胺如哌啶。优选在所需反应温度下是液态的胺，其中，甲胺(沸点-6.3℃)、乙胺(沸点16.6℃)、丙胺(沸点49℃)、异丙胺(沸点33.0℃)、丁胺(沸点77.8℃)以及乙二胺(沸点116.5℃)是特别有用的。在有些情况下，较为有利的是将含氮碱与另一种溶剂化物质，如醚，例如四氢呋喃、二乙醚、二噁烷或1，2-二甲氧基乙烷；或烃，如戊烷、癸烷等组合在一起。在选择含氮碱以及与其一起使用的任何助溶剂时，应当记住，溶剂化电子是极其活泼的，因此，含氮碱或与其在一起的任何助溶剂优选不含有与EM竞争以与溶剂化电子起反应的基团。这些基团包括，例如可以进行Birch还原反应的芳香烃基，以及酸、羟基、硫化物、卤素以及烯属不饱和键，并且通常应避开这些基团以防止发生非所需副反应而无益地消耗掉反应物，除非它们包含在所要销毁的物质中。水也应该避免，尽管有时水可有效地用于产物处理。在有些情况下，据报道，存在含羟基的醇是有益的。

除了这些建议以外，现已十分令人惊奇地发现，即使在水分、空气、以及可能产生干扰的某些杂质的存在下，于野外进行溶解金属还原反应，利用本发明方法来销毁EM也是非常成功的。

虽然有时也可采用其它条件，但优选在约-35℃至约50℃的温度范围内实施本发明的方法；另外，虽然也可以在低于大气压的压力下进行该反应，但优选在约一个大气压至约21公斤/平方厘米(300 psi)的压力范围内实施该方法。可更优选在约室温，如约20℃(68华氏度)、在约9.1公斤/平方厘米(129 psi)的压力下进行该反应。

在实施本发明方法的过程中，反应混合物中的含氮碱/EM比率优选约1/1-10000/1(重量/重量)，更优选约10/1-1000/1，最优选约100/1-1000/1。

活性金属的量应该优选为基于混合物重量的约0.1-12％重量，更优选约2-10％。

基于金属重量/EM重量，该反应混合物中所包含的金属约为EM的0.1-2.0倍，更优选约为EM的0.15-1.5倍，最优选约为EM的0.2-1.0倍。在采用活性金属的任一情况下，如果销毁EM需要断裂共价键，以摩尔量计算，该反应混合物相对于每摩尔EM应含有至少2摩尔的活性金属。如果销毁EM需要断裂离子键(如在盐中)，活性金属的所有摩尔量应该至少等于EM摩尔量乘以形式上由e键中阳离子部分表现出的正电荷数。

涉及溶剂化电子的反应过程可以通过监测反应混合物的蓝色而易于追踪，蓝色是含氮碱和活性金属的溶液的即溶剂化电子的一个特征。如果蓝色消失，表示EM已经与所有的溶剂化电子发生了反应，并且可以加入更多的活性金属或含有溶剂化电子的溶液，以保证至少有化学计量所需量的活性金属与每摩尔EM发生反应。在许多情况下，优选连续加入活性金属或其它的溶剂化电子，直到EM完全与溶剂化电子发生了反应，此时，该混合物仍保持蓝色即产生了(反应完全)的信号。EM与溶剂化电子间的反应速度是快速的，在绝大多数的情况下，反应在几分钟至数小时内就基本上完成了。

在本发明方法的特别优选的实施方案中，该方法包括，首先从包括下列物质的原料制备一种反应混合物：(1)选自氨、胺及其混合物的含氮碱；所述胺选自甲胺、乙胺、丙胺、异丙胺、丁胺以及乙二胺；(2)包含在选自炸药、推进剂和信号弹的一种组合物中的至少一种EM；然后将该混合物进行反应以消耗至少约90％重量，优选至少约95％重量，最优选至少约99％重量的EM。

至少在野外使用时，优选的是，独立地制备包含活性金属和含氮碱的溶液，然后将之加入到包含EM的含氮碱溶液中。还可建议，在反应完成时，任何残余的、过量的、未反应活性金属可在去除含氮碱之前，例如通过向反应混合物中加入醇，如异丙醇而将之销毁。

销毁EM的反应可在原包装中进行，特别是在该包装中仍留有足够的空闲体积可容纳进行该反应所需的反应试剂的情况下。同样，容纳EM的包装应当处于合适条件下以进行反应。已经在地下埋藏了一段时间并且已经腐蚀的EM包装可能不适于用作反应容器。但在这些情况下，产生困难并非由于EM可能分解，而是由于该包装可能不具有足够的物理完整性以容纳该反应混合物。

本发明还可在适于容纳原包装的反应器或反应器系统中进行，所述原包装没有足够的空闲体积可加入所需数量的含氮碱或在外部制备的溶剂化电子溶液，或者处于不能容纳或限制该反应混合物的恶劣物理条件下。在这些情况下，EM销毁可这样进行：打开或切开该原包装，然后将打开或切开的含有EM的容器部分放在更大更精良的反应器系统或反应容器中，以进行销毁EM反应。利用这种方法，可同时处理EM和原包装。

无论EM反应是在原包装、在野外、在反应器系统中，还是在采用成批EM的反应容器中进行的，如果要断裂共价键，通常销毁每摩尔EM，就需要至少2摩尔的溶剂化电子。这是因为，据信需要2摩尔溶剂化电子才能断裂共价化学键；参见上述反应方程式(II)。另一方面，采用过量的溶剂化电子可能是有利的，也就是说，例如可以采用足量的溶剂化电子来使EM中可能多达2-4个或更多的键断开。从安全和/或环境的角度看，通过EM较强烈的反应所产生的产物易于处理。

在EM存在于包含也需销毁的CWA的武器中时，如果要同时销毁EM和CWA，显然应该考虑CWA的存在来调节含氮碱和活性金属的量。一般来说，反应混合物中各组分的用量比是类似的，而无论是EM还是CWA进行反应；因此，所有要销毁的EM和CWA的量可简单地相加在一起，且反应混合物中各组分的量易于从上述比率中计算出来。

尽管本发明方法适用于销毁与EM在一起的各种CWA，其中包括作为专利申请PCT/US96/16303(1996年10月10日递交)主题的那些CWA，在此将其作为参考并入本发明，但该方法在CWA选自糜烂剂、神经试剂及其混合物时则特别有效，所述糜烂剂的分子式中含有至少一个具有下列通式的基团：

其中X为卤素；所述神经试剂由下列通式表示：

其中R₁是烷基，R₂选自烷基和氨基，且Y是离去基团。

在适用于本发明方法的糜烂剂中，优选的是上述通式(III)中的X选自氟、氯和溴。在世界上最常发现的糜烂剂中，X是氯，为此，通式(III)中的X特别优选为氯。在适用于本发明方法的糜烂剂中，最易获得因此也最重要的两种是芥子气，也称为“HD”或1，1’-硫代二(2-氯乙烷)、或二(2-氯乙基)二硫化物；以及“路易斯毒气”或二氯代(2-氯乙烯基)胂。

在适用于本发明方法的通式(IV)所示的神经试剂中，Y是离去基团，即Y是一种高能稳定的阴离子，更优选的离去基团是最易在亲核取代时与碳分离而作为阴离子又稳定性最佳。虽然已知许多这种离去基团，但该离去基团优选自卤素、腈(-CN)和硫化物(-S-)，因为这些基团是世界上分布最广的神经试剂中存在的基团。在卤素中，Y最优选为氟、氯或溴，其中氟在最易提供的神经试剂中是特别有效的。

通式(IV)中的R₁可以是烷基、优选低级烷基，即C₁-C₆直链或支链或环状烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、异丁基、叔丁基、环己基或三甲基丙基。在分布最为广泛的神经试剂中，R₁是甲基、乙基或1，2，2-三甲基丙基，因此这些烷基是优选的。

通式(IV)中的R₂可以是烷基或氨基。当R₂是烷基时，该烷基优选定义如以上R₁，在分布最广的神经试剂中，烷基R₂是甲基，因此最优选的烷基R₂是甲基。当R₂是氨基时，R₂可以是伯、仲或叔烷基氨基，或二烷基氨基，或三烷基氨基，所述烷基定义如以上R₁，优选二烷基氨基，其中二甲基氨基是特别优选的，因为在其中的R₂为氨基的分布最为广泛的神经试剂中R₂是二甲基氨基。

在适用于本发明方法的神经试剂中，在世界上分布最为广泛因此也是最为重要的具体神经试剂是：“塔崩(Tabun)”、或“GA”、或二甲基磷酰氨基氰酸，或N，N-二甲基磷酰氨基氰酸乙酯；“沙林”、或“GB”、或甲基膦酰氟酸1-甲基乙酯、或甲基膦酰氟酸异丙酯；“索曼”、或“GD”、或甲基膦酰氟酸1，2，2-三甲基丙酯，或甲基膦酰氟酸频哪酯；以及“VX”、或甲基硫代膦酸S-[2-[二(1-甲基乙基)氨基]乙基]乙酯、或甲基硫代膦酸乙基S-2-二异丙基氨基乙基酯。

无论EM或EM/CWA混合物的销毁是在原包装中进行还是使用有待销毁的成批物质在反应器体系统中进行，在开始销毁该物质之后，该方法可包括一个可选但通常优选的步骤。也就是说，在使用溶剂化电子之后，残余产物混合物可选(但优选地)利用非热方式，通过EM或EM/CWA被销毁的产物与化学氧化剂的反应而进行氧化。但优选在加入氧化剂之前，去除含氮碱，例如通过蒸汽挥发去除反应器中的氨。可以采用的氧化剂和氧化剂混合物的例子包括过氧化氢、臭氧、碱金属的重铬酸盐和高锰酸盐等等。在最佳进行该附加步骤时，该方法需要向包含残余产物的反应器系统或原包装中加入足量的合适氧化剂，以使在与溶剂化电子或含氮碱的起始反应中留下的所有残余有机产物反应完全。该氧化步骤的目的在于使任何残余的有机成分达到其可能最高的氧化态，并且如果可能的话形成二氧化碳和水。

因此，如果采用销毁后氧化，可以首先将EM或EM/CWA与溶剂化电子进行反应，然后进行第二处理步骤，该步骤包括将残余物与氧化剂起反应。

本发明方法在用于改造被一种或多种EM、或被与一种或多种CWA结合的一种或多种EM污染的土壤时，可有两种途径。污染土壤本身可按照本发明方法进行处理，或可首先将污染物浓缩在一部分污染土壤，例如细土壤中，然后处理该浓缩部分。这些可能方案，例如描述在美国专利5110364、5495062、5516968和5613238中，在此将其作为参考并入本发明。由于在浓缩EM时可能另外会出现爆炸的危险，因此优选不要在使用本发明方法改造含EM的土壤之前进行浓缩污染物。工业实用性

本发明方法适用于销毁特定的代表性EM，其中包括硝化纤维素、典型的脂族醇硝酸酯；RDX或环三亚甲基三硝胺、硝胺型炸药；TNT、硝基芳香族化合物；和Composition B，即RDX与TNT且包含如下几种助剂的二元混合物：

                       表2

                   Composition B

            组分                   ％重量

            RDX                    59.2

            TNT                    39.3

            蜡                     1.0

            硅酸钙                 0.5

            水                     痕量

该方法还适用于销毁具有以下组成的M-28火箭推进剂：

                       表3

                  M-28火箭推进剂

            组分                   ％重量

            硝化纤维素              60.0

            硝化甘油                23.8

            三醋精                  9.9

            邻苯二甲酸二甲酯        2.6

            硬脂酸铅                2.0

            2-硝基二苯胺            1.7

除非另有所指，试验是在常压下，使用无水液氨，在其回流温度(约-33℃)下进行的。除非另有所指，使用钠作为活性金属。在配有磁力搅拌器的1升Erlenmeyer烧瓶中，进行一些小规模的反应。较大规模的反应在直径约25厘米且高约45厘米的圆柱状Pyrex反应器中进行。在后一情况下，使用双叶片玻璃桨进行机械搅拌。一般来说，除非另有所指，小规模和较大规模的实验都采用以下步骤。

首先将所需量的无水液氨从贮气钢瓶中转移到反应容器中，在实验过程中，周期性地补充在实验时挥发的氨。称出所要反应的EM的起始部分，然后加入烧瓶中。然后基本上用金属钠来滴定该氨溶液。即，称出所需量的钠的起始少量部分(通常约0.2克)，然后加入反应混合物中。随着混合物的搅拌，钠的加入一般会导致作为溶剂化电子的特征的蓝黑色旋流。在颜色消失之后，分批加入其余的钠，直到溶液再次变成蓝黑色。加入另一部分EM，然后加入剩余部分的钠直到终点。重复交替加入EM和钠，直到加入所有预定量的EM。然后一次性地加入少量钠，直到蓝色可持续5分钟，这时可认为反应完全。蓝色在不再加入反应物时慢慢消失，这可能归因于钠的副反应，因此实际上有必要设定5分钟的时间限度。

反应完成之后，一般向反应混合物中加入异丙醇以破坏所有的未反应钠，然后让氨挥发。在许多情况下，残余反应产物要进行各种分析和试验。

反应物EM及其分解产物可使用美国环境保护署(“EPA”)方法8330，“硝基芳香族化合物和硝胺(武器)的高效液相色谱(HPLC)分析”来进行分析。该方法可用于分析水、土壤和沉积基质中的炸药残余物达十亿分之一的水平。该方法采用反相高效液体色谱(“HPLC”)进行光电二极管行列紫外线(“UV”)检测。有关方法8330的详细细节及其使用步骤可得自美国环境保护署(401M Street Southwest，Washington，DC，USA 20460)，在此将其作为参考并入本发明。在制备用于方法8330的样品时，将约0.2克的待分析物质和10毫升乙腈一起在50毫升加盖瓶中振荡2小时。然后过滤瓶中的内容物；用乙腈将滤液补充至15毫升，转移到干净的闪烁管中，然后按方法8330测试。下表4、5、和6列出了通过方法8330测定的对本发明有价值的各种化合物、以及测得的检测限度：

             表4

            使用HPLC测得的硝基芳香族化合物

            化合物                   检测限度(μg/g)

1，3，5-三硝基苯(“TNT”)              0.75

1，3-二硝基苯                          0.30硝基苯                               0.30

2，4，6-三硝基甲苯                     0.30

4-氨基-2，6-二硝基甲苯                 0.15

2-氨基-4，6-二硝基甲苯                 0.15

2，4-二硝基甲苯                        0.53

2，6-二硝基甲苯                        0.08

2-硝基甲苯                             0.30

3-硝基甲苯                             0.23

4-硝基甲苯                             0.30

                     表5

              使用HPLC测得的硝胺

          化合物                 检测限度(μg/g)

环四亚甲基四硝胺(“HMX”)                0.60

环三亚甲基三硝胺(“RDX”)                0.83

2，4，6-三硝基苯甲基硝胺(“Tetryl”)     0.60

                       表6

             使用HPLC测得的脂族醇硝酸酯

化合物                       检测限度(μg/g)

硝化甘油                     0.98

二硝酸乙二醇酯               1.35

二硝酸二甘醇酯               0.53

二硝酸三甘醇酯               0.30

四硝酸季戊四醇酯             0.68

三硝酸1，2，4-丁三醇酯       0.68

1，1，1-三羟甲基乙烷三硝酸酯 0.68

包括硝化纤维素及其分解产物的含氮EM还可使用Hewlett-Packard 3D毛细管电泳系统，通过毛细管区域电泳法(“CZE”)来分析亚硝酸盐和硝酸盐。用亚硝酸钠和硝酸镁在1-100μg/g范围内来校准该仪器。

在游离亚硝酸盐/硝酸盐的情况下，将约0.2克的测试样品和10毫升水放入50毫升加盖瓶中，然后振荡2小时。然后过滤瓶中的内容物，用水将滤液补充至15毫升，转移到干净的闪烁管中，然后通过CZE法分析亚硝酸盐/硝酸盐。在硝化纤维素及其分解产物的情况下，首先在50毫升瓶中混合约0.2克的测试样品和10毫升丙酮，加盖，然后振荡2小时。在室温下，在氮气下干燥测试样品，然后在50毫升加盖瓶中将残余物与10毫升水进行混合，随后振荡10分钟。过滤含水样品，用10毫升水，然后用20毫升甲醇清洗空的样品瓶。将带有样品残余物的滤纸转移到250毫升烧杯中，加入10毫升丙酮，然后不时搅动该烧杯约10分钟。将上层的丙酮转移到干净的瓶中，然后与用于清洗烧杯的5毫升丙酮进行混合。在室温下，在氮气下将瓶的内容物进行干燥，然后将5毫升1N的NaOH加入瓶中。加盖，然后将瓶放在100℃油浴中30分钟，约每10分钟搅动一次内容物。冷却至室温之后，向瓶中加入10毫升水。通过CZE来分析所得水溶液的亚硝酸盐/硝酸盐。

EM及其分解产物还可通过NMR和红外光谱来分析。使用VarianVXR-300NMR谱仪(对于¹H，在300MHz下操作；对于¹³C，在75.4MHz下操作)进行NMR分析，使用Digilab FTS-15E傅里叶变换红外(FT-IR)光谱仪(配有Bio-Rad FT-IR工作站)来得到IR光谱。用于IR光谱测试的样品可通过从丙酮或丁酮中进行浇铸，或通过制备盐盘并使用漫反射法而制成。将残余物光谱与基准组分的光谱以及用于鉴定的参考光谱进行比较。

一般来说，使用前述分析方法易于监测各种原料，但通过本发明方法销毁EM而得到的产物在大多数情况下是难加工的油或粘稠的焦油，因此很少能对反应物中有机部分的最终结果提供令人满意的分析。这可暂时归因于在反应过程形成聚合物。

在某些情况下，针对各种EM使用本发明方法而得到的反应产物要进行某些试验，以确定出反应产物对可诱导爆炸的各种刺激的敏感性。其中包括，测试对冲击、滑动摩擦、静电放电的敏感性、热稳定性以及小规模燃烧。在进行其中四种试验时，即在进行冲击敏感性、滑动摩擦敏感性、静电敏感性和热稳定性的试验时。使用由Southweat ReaserachInstitute，(6220 Culebra Road，San Antonio，Texas USA 78228-0510)设计的装置。有关这种试验装置和步骤的描述可得自位于以上地址的Southweat Reaserach Institute，在此将其作为参考并入本发明。

在小规模燃烧试验中，将约125克的待测物质放入20毫升塑料烧杯或其它合适的容器中。然后将加料烧杯放在煤油湿透的锯屑上。使用遥控点火器，点燃锯屑，然后观察测试物质的爆炸情况。在三次重复试验中，没有观察到一次爆炸，这表明测试物质在燃烧时不太可能爆炸。实施例1硝化纤维素的销毁过程A：

在烧瓶中混合硝化纤维素(0.25克)和液氨(20-30毫升)，然后在搅拌下分批加入钠(0.25克)。反应完成之后，加入异丙醇以消除未反应的钠，然后蒸发氨和醇，得到黄色固体。过程B：

在烧瓶中混合硝化纤维素(1.0克)和液氨(300毫升)，没有明显反应。然后在搅拌下分批加入钠(1.0克)，这时反应跟着发生。反应完成之后，加入异丙醇以消除所有未反应的钠，然后蒸发氨和醇，得到一种易溶于水和甲醇但不溶于丙酮、丁酮、氯仿、己烷或四氢呋喃的黄褐色固体。相反，硝化纤维素可溶于丙酮和丁酮。对该固体的分析表明其中存在硝酸盐和亚硝酸盐，但通过IR和NMR光谱没有分析出任何有机产物。过程C：

将液氨(325毫升)加入1升烧瓶中，然后在搅拌下，向氨中交替且分批地加入硝化纤维素(1.01克)和钠(1.592克)。在反应过程中溶液变得粘稠，且气泡明显越来越多。在加入所有的钠之后，溶液的深蓝色持续5分钟以上，这表明反应已经完成。在蒸发出氨之后，称出残余物3.157克并且残余物可溶于水但不溶于丙酮。硝化纤维素原料可溶于丙酮。反应产物可能由于聚合物的生成而出现复杂的光谱，这有碍于产物的鉴别。亚硝酸盐和硝酸盐在残余物中的含量分别为1088μg/g和142μg/g。实施例2TNT的销毁

颗粒状的TNT得自Accurate Arms Company，McEwen，Texas USA。过程A：

在烧瓶中混合TNT和液氨，产生一种深红色。在搅拌下，分批加入其重量等于TNT的钠，导致红色变浅且出现溶剂化电子的蓝色。在每次加入钠之后，随着蓝色的消失，首先出现绿色，然后是棕咖啡色。反应完成之后，加入异丙醇以消除所有未反应的钠。蒸发醇和氨，得到一种无定形态的深色固体。对该固体的IR和NMR(¹H)光谱分析表明，与TNT的鉴别光谱相比，不存在TNT。过程B：

将液氨(900毫升)加入1升烧瓶中。在搅拌下，将TNT(1.002克)和钠(1.057克)交替和分批地加入氨中。随着TNT的加入，溶液立即变成深越橘色。随着钠的加入，溶液由红色变成绿棕色，然后变成橄榄绿，直到加入随后一批钠，变成蓝色并保持5分钟以上。在蒸发出氨之后，残余物(2.705克)是一种棕锈色膏体，其中通过HPLC没有测出任何残余的TNT。亚硝酸盐和硝酸盐在残余物中的含量分别为18μg/g和98μg/g。残余物的NMR光谱表明，残余物中没有任何TNT；没有鉴别出任何特定的分解产物，这表明该产物是一种混合物。测试残余物的冲击敏感性；其结果在高至132J(97ft-1b)的装置限度内呈阴性。相反，在同一试验中，TNT在44J(32ft-1b)下具有冲击敏感性。过程C：

重复过程B，只是用0.33克锂替代钠。可得到与过程B基本上相同的结果。过程D：

重复过程B，只是用乙胺替代液氨，且TNT和钠的量分别降低到约0.5克。得到与过程B基本上相同的结果。过程E：

重复过程B，只是用金属钙(1.8克)替代钠。得到与过程B基本上相同的结果。实施例3RDX的销毁

颗粒状的RDX得自Accurate Arms Company，McEwen，Texas USA。过程A：

在烧瓶中混合RDX和液氨，得到一种黄色反应混合物。在搅拌下，分批加入其量等于RDX的钠，使得黄色变成作为溶剂化电子的特征的蓝色。反应完成之后，加入异丙醇以消除所有未反应的钠，然后蒸发醇和氨，得到一种浅黄褐色固体。对该固体的IR和NMR(¹H)光谱分析表明，与RDX的鉴别光谱相比，不存在RDX。过程B：

将液氨(600毫升)加入1升烧瓶中。在搅拌下，将RDX(1.087克)和钠(1.347克)交替和分批地加入氨中。随着第一次将钠加入到氨中的RDX，溶液变成黄色，其中有少量的蓝黑色液滴。随着继续加入和加入钠完毕，颜色持续变成深蓝色。在蒸发出氨之后，反应产物(2.696克)是一种黄白色的干燥片状物。在残余物中没有检测出RDX。亚硝酸盐和硝酸盐在残余物中的含量分别为119μg/g和30μg/g。残余物对高至132J(97ft-1b)的装置限度内的冲击不敏感。相反，在同一试验中，RDX在15J(32ft-1b)下具有冲击敏感性。过程C：

在搅拌下，向烧瓶中的液氨(100毫升)加入RDX(1克)。在1小时16分钟之后，RDX没有溶解。去除氨之后，不溶于水但溶于丙酮的残余物的重量为0.941克。残余物的NMR光谱表明只有RDX。过程D：

在搅拌下，向包含液氨(分别为100毫升)的三个1升烧瓶中加入RDX(每个瓶中1g)。将钠(0.100克)加入第一烧瓶中，将钠(0.260克)加入第二烧瓶中，将钠(0.504克)第三烧瓶中。溶液的颜色分别为不透明的、亮黄色和橄榄绿。蒸发出氨之后，残余物的重量分别为0.977克、0.974克、和1.513克。对残余物的分析表明，未反应RDX的含量分别为383000μg/g、2230μg/g和20.6μg/g，因此，以重量/重量计，至少需要约为RDX一半的钠来销毁RDX。过程E：

重复过程B，只是用乙二胺(900毫升)替代液氨。得到与过程B基本上相同的结果。实施例4Composition B的销毁

Composition B得自Accurate Arms Company，McEwen，Texas USA，它是厚度约0.5厘米的脆性片材。在使用之前，将该片材粉碎成尺寸不超过1厘米的较小颗粒。过程A：

在1升烧瓶中，在搅拌下，将Composition B(1.032克)和钠(1.153克)交替和分批地加入液氨(650毫升)中。随着EM和钠反应物的加入，溶液变成棕色；随着最后一次加入钠，最后变成深蓝色。在去除氨之后，得到一种深棕色粘稠膏状残余物(1.700克)。使用NMR光谱分析该残余物，结果发现其中不含可测得的RDX或TNT。残余物的亚硝酸盐含量和硝酸盐含量分别为33μg/g和2μg/g。残余物对高至132J(97ft-1b)的装置限度内的冲击不敏感。相反，在同一试验中，Composition B在20J(15ft-1b)下具有冲击敏感性。在静电放电稳定性试验中，残余物的最小点火能为185mJ，而Composition B可在100mJ下点燃。在热稳定性试验中，残余物没有任何不稳定性。在滑动摩擦试验中，Composition B出现反应，而残余物没有。在小规模燃烧试验中，使用125克的残余产物样品，该残余物在燃烧时没有爆炸。过程B：

重复过程A，只是使用950毫升液氨、4.287克Composition B、和4.246克钠，得到8.509克残余物，其分析结果与过程A所得到的结果一致。过程C：

在搅拌下，在圆柱状Pyrex反应器中，将Composition B(总共20.09克)和金属钠(总共20.20克)交替地和以两次增量的方式加入液氨(1.5升)中，Composition B的第一增量用少量钠进行处理，直到达到终点，然后加入第二增量的Composition B，再用钠处理该溶液至终点。Composition B的溶液开始为深越橘红色，这使得难以观察到有关溶剂化电子的典型蓝色。随着钠的加入，溶液变成浓巧克力棕色，而且随着每次增量加入的结束，可观察到少量漂浮的黑色薄片。因此，在加入钠的过程中，有时薄片会撞向长玻璃棒的末端，然后浸没在反应器内表面附近。最后来自钠的黑色几乎油状的漩涡，飘浮到表面上。这种飘浮到表面上的黑色油状物可看作表示反应完成的终点。为了完成反应而加入的Composition B和钠的增量如下：

                       表7

Composition B的增量(克)             钠的增量(克)

9.948                               9.959

10.138                              10.239

在去除氨之后，深棕色粘稠残余物的重量为61.3克，它具有浓胺味。过程D：

在搅拌下，在圆柱状Pyrex反应器中，将Composition B(总共81.9克)和金属钠(总共63.7克)交替地和以八次增量的方式加入液氨(6升)中，如过程C所述，Composition B的每次增量都用增量的钠进行处理直到终点。得到如下结果：

                       表8

Composition B的增量(克)             钠的增量(克)

10.510                              10.852

10.230                              9.369

10.254                              10.032

10.403                              9.484

9.992                               9.721

10.202                              5.643

10.312                              4.880

9.971                               3.745

直到最后三次加入，为了达到终点，要求与Composition B的重量的比率比较恒定。通过对前五次增量数据的线性回归处理，得到等于0.95的(钠的重量)/(Composition B的重量)。在去除氨之后，残余物的重量为310克，这大于所用的Composition B和钠的混合重量，这可能归因于吸收了某些残余的氨、水分或二氧化碳。过程E：

通过六次增量加入Composition B和足够的钠以达到终点，重复过程D。得到如下结果：

                       表9

Composition B的增量(克)             钠的增量(克)

10.330                              9.923

10.211                              9.561

10.551                              10.219

10.219                              11.306

9.939                               10.051

9.811                               6.411

通过六次增量加入，重量比基本上保持恒定，在第六次加入时有点下降。通过对前五次增量的数据线性回归分析，为达到终点所需的钠重量与Composition B重量的比率为0.95。在第六次增量加入之后，加入异丙醇(20毫升)以保证没有未反应的钠，然后在氩气流下蒸发氨和醇以避免水分的影响。用加热带加热反应器的底部以帮助蒸发，但玻璃反应器在加热带下方的温度不超过20℃。约2小时之后，没有在残余物中观察到任何其它气泡，然后用塑料盖住反应器并将氩气流直径通向残余物14小时。在氩气下，将粘稠液体残余物从反应器中取出，然后称重为165g。该残余物完全溶于水。对残余物的HPLC分析表明，其中不存在表4和5中所列的任何化合物。残余物中的亚硝酸盐和硝酸盐含量分别为5147μg/g和249μg/g。残余物在D₂O中的NMR波谱表明，残余物的空气干燥样品或受热样品中没有EM。实施例5M-28推进剂的销毁

颗粒状M-28推进剂得自Technologies，Inc，Gaithersburg，MarylandUSA，它可切成小片和薄片。在过程A中应该注意，M-28不易溶于液氨。所以在以后的过程中，M-28的尺寸要通过锉所得颗粒而降低至锯屑大小。所得的橙色锉屑具有纤维状稠度。过程A：

在1升烧瓶中，在搅拌下，将M-28(1.006克，由所得颗粒切成的小片和薄片)加入液氨(400毫升)中，然后分批加入钠(1.137克)。M-28的颗粒尺寸小于1厘米，但它在氨中溶解非常慢。2小时15分钟之后，蒸发出氨，得到粘性软膏体与少量硬片的混合物。该膏体易溶于水，但据信为未反应M-28的硬片则不溶。过程B：

向配有搅拌装置的较大的圆柱状Pyrex反应器中，加入液氨(6升)，然后交替地增量加入锯屑大小的橙色M-28推进剂(97.88克)和金属钠(97.86克)。M-28每次增量加入约10克。将钠切成小片，然后加入约2克的小片，直到观察到表示溶剂化电子的持续蓝色。在每次加入M-28之后，并不希望用钠保持蓝色，而只是在该过程中，以较相等的量加入M-28和钠，直到观察到蓝黑色。十次增量步骤示于下表：

                       表10

M-28的增量(克)                      钠的增量(克)

9.922                               11.215

9.706                               6.627

9.848                               6.844

9.929                               4.745

9.747                               6.113

9.785                               6.734

9.778                               4.364

9.610                               10.571

9.685                               5.514

9.867                               17.290

定性地说，通过向液氨中加入M-28，氨溶液变成黄橙色，这表示细碎的M-28至少有一些溶解。随着钠的加入，溶液变成紫色，然后逐渐变成黄色，最后为蓝色。蓝色逐渐变成绿色，然后在溶液放置时又回到黄色，这表明M-28仍在慢慢溶解。将所加的钠相对所加的M-28作图，得到相当直的线(除了最后点)，线性回归分析表明斜率为0.64克钠/每克M-28。溶液在该过程结束时十分粘稠。用塑料膜盖住该反应器，然后让氨从反应器中蒸发出来。将氦蒸汽通入反应器中以排出空气。17小时之后，反应器中的残余物出现干燥泥浆的外观；它具有浓胺味。连夜继续通入氦流。第二天早上，可以观察到塑料膜已经毁坏，M-28残余物成为具有木炭气味的干燥的黑色含碳物质。可以推测，其中存在过量钠，疏忽加入异丙醇以破坏任何未反应的钠，且残余钠已经与冷凝到反应器中的水进行反应。过程C：

重复过程B，只是M-28的总量限制为约50克，5次增量情况如下：

                       表11

M-28的增量(克)                      钠的增量(克)

9.927                               10.955

9.894                               5.953

9.930                               5.616

9.846                               5.992

9.521                               6.302

上述数据可描绘出几乎为直线的图，其中计算出来的斜率为0.60克钠/每克M-28。反应完成之后，让氨在氩气下进行蒸发，加入约20毫升异丙醇以保证没有未反应的钠。将加热带缠绕在反应器的底部，但要注意，由加热带与反应器之间的热电偶指示的温度不要超过20℃。在约2小时之后，氨几乎完全蒸发出来，这可通过粘稠残余物中没有任何气泡而表现出来。用塑料膜盖住反应器，然后另外将氩气流过残余物的表面达14小时，用橡胶刮刀将残余物从反应器中刮下，然后在氩气下转移到配衡烧瓶中。残余物的重量为165克，明显超过M-28和钠反应物的总重。残余物的HPLC分析没能检测出表4和6中给出的各种化合物。亚硝酸盐和硝酸盐的含量分别为9092μg/g和5895μg/g。硝化纤维素在残余物中的量小于100μg/g。残余物在D₂O中的NMR(¹H)谱没能检测出原料或可识别产物，且红外光谱同样也没能进行明确鉴别。残余物的冲击敏感性大于132J(97ft-1b)的装置限度。相反，M-28的冲击敏感性为18J(13ft-1b)。在测试残余物的热稳定性时，没有任何反应的迹象。在用于M-28原料和M-28残余物的滑动摩擦试验中，对于M-28原料出现了反应，而对残余产物则不反应。令人惊奇的是，在静电点燃试验中，残余产物的最小点燃能为10mJ，而M-28原料在同一试验中的最小点燃能为175mJ；其中原因并不清楚。在小规模燃烧试验中，M-28残余物在燃烧时没有出现爆炸。过程D：

重复过程C，其中增量情况如下：

                       表12

M-28的增量(克)                      钠的增量(克)

10.003                              6.226

10.020                              6.231

9.911                               5.539

9.894                               4.819

9.351                               5.474

这些数据可描绘出几乎为直线的图，其中斜率为0.51克钠/每克M-28。据推测，在该过程以及下一过程中的较低斜率可能归因于所用氨的储罐变化。过程E：

重复过程C，其中增量情况如下：

                       表13

M-28的增量(克)                      钠的增量(克)

9.398                               6.187

9.305                               3.386

7.773                               4.355

9.316                               5.623

9.237                               4.852

这些数据在绘图时几乎可得到一条直线，其斜率为0.55克钠/每克M-28推进剂。实施例6TNT污染的土壤的处理

向将500毫升烧杯中，加入代表性土壤(125克)，即pH为7.7的具有35％重量的沙、32％重量的泥和33％重量的粘土的Ohio壤土，制备出TNT污染的土壤。制备出TNT(1.0克)在丙酮(约100毫升)中的溶液，然后加入烧杯中。剧烈搅拌烧杯的内容物，倒入较大的结晶盘中，连夜在室温下进行干燥，然后用刮刀进行粉碎和机械搅拌以均匀化留在盘中的污染土壤残余物。用丙酮萃取10克代表性污染土壤样品，然后真空蒸发萃取液，得到一种残余物(80毫克，熔点为75-80℃)。该残余物的IR光谱和NMR谱表明存在TNT。在含有200毫升其中已经加入金属钠(3克)的蓝色液氨溶液的烧杯中，将第二份10克污染土壤样品制浆。在蒸发出氨之后，如上所述用丙酮(约100毫升)来萃取残余物，然后在真空下从萃取液中去除丙酮，得到一种残余物(90毫克，油状)。该油状残余物的IR光谱和NMR谱没能检测出TNT的存在。实施例7Composition B和沙林的混合物的销毁

该实验是在配有外冷却装置且容积约2升的不锈钢可加压反应容器中，在排气罩内进行的。该反应容器配有机械搅拌、可移动的视镜孔、温度计孔、与高效液相色谱泵相连的用于将沙林由外部容器加入的进口、和在容器顶部装压力计的口。该反应容器还具有一个用来将含氮碱抽吸到反应容器的口、以及位于反应器底部用于产物回收的排料口。

将无水液氨(1.6升)加入反应容器中，通过外部冷却，将容器内容物的温度控制在约-40℃。在搅拌下，将沙林(10.5克)抽吸到反应容器中，然后溶解在氨中，随后通过暂时拆除的视镜孔加入小片状的Composition B(1.0克)。通过视镜孔周期性地慢慢加入小片状的金属钠(总共16.5克)，使反应混合物的温度保持在不高于约-20℃。随着将钠加入溶液中，可不时观察到表示存在溶剂化电子的蓝色，而且在加完钠之后蓝色可持续一段时间。

在加完钠之后，排出容器中的内容物。让氨在排气罩中进行蒸发，得到固体残余物。使用胆碱酯酶抑制试验来分析该残余物的残余沙林，并使用NMR谱和IR光谱来分析残余的Composition B。没有在残余物中检测出沙林或Composition B。实施例8叠氮化铅的销毁

将无水液氨(800毫升)加入1升烧瓶中。在搅拌下，将叠氮化铅(总共2.0克)和金属钠(总共0.86克)交替和分批地加入烧瓶的内容物中，得到包含细分颗粒物质的浑浊蓝色溶液。停止搅拌，这时溶液变得透明，灰色沉淀物沉积到烧瓶底部。倾析出上层含氨液体，并分离出灰色沉淀物。用异丙醇(20毫升)处理该沉淀物，然后用温水洗涤数次，通过倾析将水从重固体中分离出来。将固体转移到配衡结晶盘上，连夜干燥，得到浅灰色固体(1.36克)。该固体尽管不溶于水、丙酮和苯，但溶于硝酸。该固体在高至132J(97ft-1b)的装置限度内不具有冲击敏感性。根据该固体的发射光谱，认定该固体为铅。实施例9硝酸铵的销毁

在搅拌下，将无水液氨(750毫升)加入1升烧瓶中，然后一次将硝酸铵(10克，0.13摩尔)全部加入。向所得混合物中，以小的增量方式加入金属钠(3.1克，0.14摩尔)，出现与溶剂化电子有关的蓝色，最后变成表示终点的持续蓝色。因此，化学计量似乎为1∶1，这与以下反应是一致的：

在销毁离子键接的铵盐时，每摩尔反应物盐需要一摩尔活性金属，而不是销毁共价键接化合物时所需的2摩尔活性金属。实施例10甘油三硝酸酯的销毁

在搅拌下，将甘油三硝酸酯(1.5克，0.007摩尔)加入含有无水液氨(650毫升)的1升烧瓶中。向所得混合物中，以小的增量方式加入金属钠(2.8克，0.12摩尔)。随着钠的加入，溶液立即出现蓝色，随着最后一次加入钠，蓝色在整个溶液中持续5分钟。让氨从烧瓶中蒸发出去，得到易溶于水的浅灰色粘性残余物，HPLC分析没能在残余物中检测出甘油三硝酸酯。

前述实施例说明了用于单批EM或EM/CWA的本发明方法。本发明方法可在早期申请PCT/US96/16303(1996年10月10日递交)中所描述的反应器系统中连续地或分批地进行，在此将其作为参考并入本发明。这种反应器系统可分批地或连续地进行操作。上述反应器系统可在图1中进行图解说明。

现参见图1，反应器系统10包括多个硬件部分，其中包括反应容器20，该容器还配有加热/冷却夹套(如果需要)，以及温度、压力等等的各种监测器，它可以用来接收来自溶剂化器30的溶剂化电子溶液以及来自贮存器40的EM/CWA。显然当EM或EM/CWA为固体时，可根据需要用合适的固体给料器，如螺杆给料挤出机来替代泵41。该反应器系统还包括冷凝器50、滗析器60、溶解器70、氧化器80(它是一个可选部分)、以及废气处理部分90(它也是一个可选部分)。该反应器系统还配有辅助装置，当需要在所需的参数值条件下分解EM或EM/CWA时，用来控制该系统各个部分的温度和压力。上述多种变化形式的硬件部分可以从市场上买到，这使得一个熟练的工程师可根据手头的工作而选择最佳的部件。

虽然示于图1的反应器系统具体针对以下情形，其中EM或EM/CWA可以成批地由EM或EM/CWA贮存容器40送到反应器20中，但是很显然，如果需要，反应器20可以设计成具有可以容纳EM或EM/CWA原包装的尺寸和进口，在这种情况下，贮存容器40以及相应的管道及设备就不需要了。也可以将空的原包装与产物物流26分开，而后在对产物物流进行处理。

可以以与上述实施例1-10相似的方式，反应器系统10进行批量操作。但是，该反应器系统10还可以连续地用来实施该方法。在连续操作时，该方法包括提供一种反应器系统，其中包括(1)用来接收来自储存器的EM或EM/CWA的反应容器，(2)溶剂化器，包含其中溶解有活性金属的含氮碱，这样可产生溶剂化电子溶液，(3)用于处理由反应容器排放的气体的冷凝器，(4)用于接收由反应容器泄下的反应产物料浆并且将反应产物分离成液体部分和固体部分的滗析器，以及(5)用来将固体部分与水接触以产生一种液体混合物的溶解器；连续地向该溶剂化器中加入含氮碱和活性金属；连续地将溶剂化电子的溶液供入反应容器中；连续地将EM或EM/CWA加入反应容器中；连续地且可选择地由排放的气体回收含氮碱，然后回收的含氮碱作为补充液体加入溶剂化器中或作为回流加入反应容器中；连续地在滗析器中接收反应产物，然后连续地将该反应产物分离成固体部分和液体部分；连续地将该液体部分作为补充液体加入溶剂化器中；以及连续地在溶解器中将该固体部分与水接触，产生可选择进行其它处理的液体混合物。实施例11甘油三硝酸酯的连续销毁

参考图1，连续地向溶剂化器30中加入无水液氨(料流31)和作为料流33的粒状金属钠，钠/液氨的比率保持在约1重量份钠/250重量份液氨。将甘油三硝酸酯和液氨连续加入到贮存容器40中，得到包含约1重量份甘油三硝酸酯/500重量份液氨的溶液。将溶剂化器30的内容物作为料流32连续加入反应容器20中，并将贮存容器40的内容物作为料流42连续抽吸到反应容器20中。料流32/42的相对流速保持在约1/1重量以下。控制容器20中的反应混合物的温度，从而液氨和任何可冷凝的甘油三硝酸酯销毁产物可作为料流25进入冷凝器50，其中将可冷凝气体，如氨发生冷凝，且至少一部分冷凝物可选作为回流料流52返回到反应容器中。另一部分冷凝物可选作为料流53而回流，该料流53可选择通过采用泵51而回到溶剂化器30以补充含氮碱。

可选地，例如采用洗涤器技术在废气处理装置90中对离开冷凝器50的任何未冷凝气体进行处理，从而将任何无害的气体作为料流91排放，并且将任何有毒的气体或含有它们的洗涤器溶液作为料流97排放到溶解器70中。

同时，将含有产物的反应混合物连续由反应容器20抽出，然后作为料流26加入滗析器60，其中连续滗析已经含有固体反应产物的反应混合物，产生富含含氮碱的液体部分和含固体的部分，其中液体部分作为含氮碱补充物以料流63加入溶剂化容器30中，而含固体的部分则作为物料流67加入溶解器70中。

将水流71连续加入溶解器70中，其中，水与固体部分中的任何水溶组分接触并将其溶解。所得溶液可根据需要进一步提纯并出售，或作为废物进行处理。加入溶解器中的水不溶物质通常含有副产物，这些副产物可作为废物进行处理或送回到反应容器20中以进行再处理。

可选地，可以将溶解器70中的水溶性组分和水不溶组分中的一种或另一种或两种作为料流78加入氧化单元80中，优选进行化学氧化，其中输出料流81最好仅含有二氧化碳、水和无机物，该无机物可以作为废物进行处理或可从中回收到有价值的东西。

虽然根据特定的实施例对本发明进行了描述，但并非要将本发明限定在这些实施例上。本发明仅仅由后面的权利要求书进行限定。

Claims (25)

1.一种用于销毁高能物质的方法，该方法包括：

(A)生成一种包含至少一种高能物质和溶剂化电子的反应混合物；然后

(B)使该混合物进行反应。

2.根据权利要求1的方法，其中所述反应混合物通过混合以下原料而生成：

(1)含氮碱；

(2)至少一种高能物质；和

(3)其量足以销毁所述高能物质的活性金属。

3.根据权利要求2的方法，其中所述活性金属作为固体以增量方式加入。

4.根据权利要求1的方法，其中所述反应混合物是蓝色的。

5.根据权利要求1的方法，其中所述高能物质处于其原包装中，且反应混合物是在所述原包装中生成的。

6.根据权利要求1的方法，具中所述高能物质是一种土壤污染物。

7.根据权利要求1的方法，其中所述高能物质选自炸药、推进剂和信号弹。

8.根据权利要求7的方法，其中所述高能物质选自炸药和推进剂。

9.根据权利要求1的方法，其中所述高能物质选自叠氮化铅、雷酸汞、4，5-二硝基苯-2-重氮基-1-氧化物、2，4，6-三硝基间苯二酚铅、脒基重氮基脒基并四苯、二硝基苯并呋喃烷钾、一硝基间苯二酚铅、三硝酸1，2，4-丁三醇酯、二硝酸二甘醇酯、硝化纤维素、硝化甘油、硝化淀粉、四硝酸季戊四醇酯、二硝酸三甘醇酯、1，1，1-三羟甲基乙烷三硝酸酯、环四亚甲基四硝胺、环三亚甲基三硝胺、二硝酸乙二胺、亚乙基二硝基胺、硝基鸟嘌呤、2，4，6-三硝基苯甲基硝胺、2，4，6-三硝基苯酚铵、1，3-二氨基-2，4，6-三硝基苯、2，2’，4，4，6，6’-六硝基偶氮苯、六硝基-1，2-二苯乙烯、1，3，5-三氨基-2，4，6-三硝基苯、2，4，6-三硝基甲苯、硝酸铵及其混合物。

10.根据权利要求9的方法，其中所述高能物质选自硝化纤维素、环三亚甲基三硝胺、2，4，6-三硝基甲苯及其混合物。

11.根据权利要求2的方法，其中所述活性金属选自元素周期表IA和IIA族金属和其混合物。

12.根据权利要求11的方法，其中所述活性金属选自锂、钠、钾、钙和其混合物。

13.根据权利要求12的方法，其中所述活性金属为钠。

14.根据权利要求2的方法，其中所述活性金属的摩尔量至少为高能物质摩尔量的2倍。

15.根据权利要求2的方法，其中所述含氮碱选自氨、胺及其混合物。

16.根据权利要求15的方法，其中所述胺选自甲胺、乙胺、丙胺、异丙胺、丁胺和乙二胺。

17.根据权利要求15的方法，其中所述含氮碱为氨。

18.一种销毁高能物质的方法，该方法包括：

(A)由下述原料生成反应混合物，包括：

(1)选自氨、胺及其混合物的含氮碱；

(2)至少一种高能物质，选自叠氮化铅、雷酸汞、4，5-二硝基苯-2-重氮基-1-氧化物、2，4，6-三硝基间苯二酚铅、脒基重氮基脒基并四苯、二硝基苯并呋喃烷钾、一硝基间苯二酚铅、三硝酸1，2，4-丁三醇酯、二硝酸二甘醇酯、硝化纤维素、硝化甘油、硝化淀粉、四硝酸季戊四醇酯、二硝酸三甘醇酯、1，1，1-三羟甲基乙烷三硝酸酯、环四亚甲基四硝胺、环三亚甲基三硝胺、二硝酸乙二胺、亚乙基二硝基胺、硝基鸟嘌呤、2，4，6-三硝基苯甲基硝胺、2，4，6-三硝基苯酚铵、1，3-二氨基-2，4，6-三硝基苯、2，2’，4，4’，6，6’-六硝基偶氮苯、六硝基-1，2-二苯乙烯、1，3，5-三氨基-2，4，6-三硝基苯、2，4，6-三硝基甲苯、硝酸铵及其混合物；和

(3)选自锂、钠、钾、钙和其混合物的活性金属，其量足以销毁所述高能物质；然后

(B)使所述混合物进行反应。

19.一种销毁高能物质的方法，该方法包括：

(A)提供一种反应器系统，其中包括：

(1)用来接收高能物质的反应容器；

(2)溶剂化器，包含其中溶解有活性金属的含氮碱；

(3)用于处理由反应容器排放的气体的冷凝器；

(4)用于接收来自反应容器的反应产物并且将反应产物分离成液体部分和固体部分的滗析器；和

(5)用来将固体部分与水接触以产生一种液体混合物的溶解器；

(B)连续地向所述溶剂化器中加入含氮碱和活性金属；

(C)连续地将高能物质加入反应容器；

(D)连续地由排放的气体回收含氮碱，然后将回收的含氮碱作为补充液体加入溶剂化器中；

(E)连续地在滗析器中接收反应产物，然后连续地将该反应产物分离成固体部分和液体部分；

(F)连续地将该液体部分作为补充液体加入溶剂化器中；以及

(G)连续地在溶解器中将该固体部分与水接触，形成液体混合物。

20.一种销毁由至少一种高能物质与至少一种化学战争试剂组成的混合物的方法，该方法包括：

(A)生成一种包含所述混合物和溶剂化电子的反应混合物；然后

(B)使所述反应混合物进行反应。

21.根据权利要求20的方法，其中所述反应混合物通过混合以下原料而生成：

(1)含氮碱；

(2)至少一种高能物质；

(3)至少一种化学战争试剂；和

(4)其量足以销毁所述高能物质和化学战争试剂的活性金属。

22.根据权利要求21的方法，其中所述高能物质选自叠氮化铅、雷酸汞、4，5-二硝基苯-2-重氮基-1-氧化物、2，4，6-三硝基间苯二酚铅、脒基重氮基脒基并四苯、二硝基苯并呋喃烷钾、一硝基间苯二酚铅、三硝酸1，2，4-丁三醇酯、二硝酸二甘醇酯、硝化纤维素、硝化甘油、硝化淀粉、四硝酸季戊四醇酯、二硝酸三甘醇酯、1，1，1-三羟甲基乙烷三硝酸酯、环四亚甲基四硝胺、环三亚甲基三硝胺、二硝酸乙二胺、亚乙基二硝基胺、硝基鸟嘌呤、2，4，6-三硝基苯甲基硝胺、2，4，6-三硝基苯酚铵、1，3-二氨基-2，4，6-三硝基苯、2，2’，4，4’，6，6’-六硝基偶氮苯、六硝基-1，2-二苯乙烯、1，3，5-三氨基-2，4，6-三硝基苯、2，4，6-三硝基甲苯、硝酸铵及其混合物。

23.根据权利要求21的方法，其中所述化学战争试剂选自糜烂剂、神经试剂及其混合物，所述糜烂剂的分子式中含有至少一个具有以下通式的基团：

其中X为卤素；所述神经试剂由以下通式表示：

其中R₁是烷基，R₂选自烷基和氨基，且Y是离去基团。

24.根据权利要求23的方法，其中，通式(III)中的X选自氟、氯和溴，且通式(IV)中的Y选自卤素、腈和硫化物。

25.根据权利要求21的方法，其中所述化学战争试剂选自芥子气、路易斯毒气、塔崩、沙林、索曼、VX及其混合物。

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