A Convenient Correlation for Prediction of Binary Eutectics Involving Organic Explosives

Abstract

The best predictor of the extent of eutectic formation between explosive ingredients is the difference between their reciprocal melting temperatures(r2=0.838 among 74 examples). Though thermodynamic relationships such as van't Hoff's equation have come to be recognized in recent years as a basis for predicting eutectic behavior, a quantitative correlation to melting point differences as the major contributor to this behavior seems to have been unrecognized in the energetic materials community. The correlation for binary compositions has the form: ln[X(solute)/X(solvent)]=−4077.04Δ(Tm−1)−0.0979, where solvent is defined as the lower-melting component. This correlation is derived on the basis of thermodynamic theory with simple approximations. Die beste Voraussage über den Umfang der Eutektika-Bildung zwischen den Sprengstoffbestandteilen läßt sich aus dem Unterschied zwischen ihren reziproken Schmelztemperaturen(r2=0,838 unter 74 Proben) ersehen. Obwohl thermodynamische Beziehungen, z.B. die van't Hoff-Gleichung, in jüngster Zeit als Basis für eine Voraussage dieses eutektischen Verhaltens angenommen wurden, scheint von den Explosivstoff-Fachleuten eine quantitative Korrelation mit den Schmelzpunktsunterschieden als Hauptursache für dieses Verhalten nicht erkannt worden zu sein. Die Korrelation für binäre Zusammensetzungen hat die Form: ln[X(solute)/X(solvent)]= −4077,04Δ(Tm−1)−0,0979, wobei ‘solvent’ definiert wird als die niedriger schmelzende Komponente. Diese Korrelation wird auf der Grundlage der thermodynamischen Theorie mit einfachen Näherungen abgeleitet. La meilleure prédiction de l'ampleur de la formation d'eutectiques entre substances explosives est la différence entre leurs températures de fusion réciproques(r2=0,838 parmi 74 exemples). Bien que des relations thermodynamiques telles que l'équation de van't Hoff aient été reconnues ces dernières années comme base de prédiction du comportement eutectique, une corrélation quantitative avec les différences de point de fusion comme facteur principal de ce comportement ne semble pas avoir été reconnue par les spécialistes des matériaux énergétiques. La corrélation pour compositions binaires a la forme: In[X(solution)X(solvant)]=−4077,04Δ(Tm−1)−0,0979, où le solvant est défini comme étant le composant ayant le point de fusion le plus bas. Cette corrélation est dérivée de la théorie thermodynamique avec approximations simples.