Nitroglicerina - un dels explosius més famosos, la base de la composició de la dinamita. Ha trobat una àmplia aplicació en molts àmbits de la indústria per les seves característiques, però fins ara un dels principals problemes associats és el tema de la seguretat.
Història
La història de la nitroglicerina comença amb el químic italià Ascanio Sobrero. Va sintetitzar per primera vegada aquesta substància l'any 1846. Originalment se li va donar el nom de piroglicerina. Sobrero ja va descobrir la seva gran inestabilitat: la nitroglicerina podria explotar fins i tot per contusions o cops febles.
El poder de l'explosió de la nitroglicerina la va convertir teòricament en un reactiu prometedor a les indústries de la mineria i la construcció: era molt més eficaç que els tipus d'explosius que existien en aquella època. No obstant això, aquesta inestabilitat va suposar una amenaça massa gran durant el seu emmagatzematge i transport, de manera que la nitroglicerina es va posar al darrere.
Les coses es van moure una mica amb l'aparició d'Alfred Nobel i la seva família- pare i fills van iniciar la producció industrial d'aquesta substància l'any 1862, malgrat tots els perills associats. Tanmateix, va passar alguna cosa que hauria d'haver passat tard o d'hora: es va produir una explosió a la fàbrica i el germà petit de Nobel va morir. El pare, després de patir dolor, es va jubilar, però Alfred va aconseguir continuar la producció. Per millorar la seguretat, va barrejar nitroglicerina amb metanol: la barreja era més estable, però molt inflamable. Encara no era definitiu.
Es van convertir en dinamita - nitroglicerina absorbida per la terra de diatomeas (roca sedimentària). L'explosivitat de la substància ha disminuït en diversos ordres de magnitud. Més tard, la mescla es va millorar, la terra de diatomeas es va substituir per estabilitzadors més efectius, però l'essència va romandre igual: el líquid es va absorbir i va deixar d'explotar per la més mínima sacsejada.
Propietats físiques i químiques
La nitroglicerina és un nitroèster d'àcid nítric i glicerol. En condicions normals, és un líquid oliós groguenc i viscós. La nitroglicerina és insoluble en aigua. Nobel va utilitzar aquesta propietat: per preparar la nitroglicerina per al seu ús després del transport i alliberar-la del metanol, va rentar la barreja amb aigua - alcohol metílic dissolt en ella i va marxar, i va quedar nitroglicerina. La mateixa propietat s'utilitza en la preparació de la nitroglicerina: el producte de síntesi es renta amb aigua per eliminar les restes dels reactius.
La nitroglicerina s'hidrolitza (per formar glicerol i àcid nítric) quan s'escalfa. Sensel'escalfament es fa hidròlisi alcalina.
Propietats explosives
Com ja s'ha dit, la nitroglicerina és extremadament inestable. No obstant això, aquí val la pena fer una observació important: és susceptible precisament a l'estrès mecànic: explota per una commoció cerebral o impacte. Si l'acabes de posar al foc, és probable que el líquid es cremi tranquil·lament sense una explosió.
Estabilització de la nitroglicerina. Dinamita
La primera experiència de Nobel en l'estabilització de la nitroglicerina va ser la dinamita: el kieselguhr va absorbir completament el líquid i la barreja era segura (fins que, per descomptat, es va activar en una bomba demolidora). El motiu pel qual s'utilitza terra de diatomeas és per l'efecte capil·lar. La presència de microtúbuls en aquesta raça provoca l'absorció efectiva del líquid (nitroglicerina) i la seva retenció durant molt de temps.
Obtenció de laboratori
La reacció per a l'obtenció de nitroglicerina al laboratori és ara la mateixa que utilitza Sobrero: esterificació en presència d'àcid sulfúric. En primer lloc, es pren una barreja d'àcids nítric i sulfúric. Els àcids es necessiten concentrats, amb una petita quantitat d'aigua. A més, la glicerina s'afegeix gradualment a la barreja en petites porcions amb agitació constant. La temperatura s'ha de mantenir baixa, perquè en una solució calenta, en comptes de l'esterificació (formació d'èster), el glicerol s'oxidarà amb àcid nítric.
Però com que la reacció continua amb l'alliberament d'una gran quantitat de calor, la mescla s'ha de refredar constantment (normalmentfet amb gel). Com a regla general, es manté al voltant de 0 ° C, superant la marca de 25 ° C pot amenaçar amb una explosió. La temperatura es controla constantment amb un termòmetre.
La nitroglicerina és més pesada que l'aigua, però més lleugera que els àcids minerals (nítric i sulfúric). Per tant, a la barreja de reacció, el producte es troba en una capa separada a la superfície. Després del final de la reacció, el recipient s'ha de refredar, esperar fins que la quantitat màxima de nitroglicerina s'acumuli a la capa superior i després escórrer-la a un altre recipient amb aigua freda. Després ve el rentat intensiu en grans volums d'aigua. Això és necessari per purificar la nitroglicerina de totes les impureses de la millor manera possible. Això és important perquè, juntament amb les restes d'àcids no reaccionats, l'explosivitat d'una substància augmenta diverses vegades.
Producció industrial
A la indústria, el procés d'obtenció de nitroglicerina fa temps que s'ha automatitzat. El sistema que s'utilitza actualment, en els seus principals aspectes, va ser inventat l'any 1935 per Biazzi (i s'anomena instal·lació Biazzi). Les principals solucions tècniques són els separadors. La barreja primària de nitroglicerina sense rentar es separa primer al separador sota l'acció de les forces centrífugues en dues fases: la de nitroglicerina es pren per a un posterior rentat i els àcids romanen al separador.
La resta de passos de producció són els mateixos que els estàndards. És a dir, barrejar glicerol i nitratmescles al reactor (produïdes amb l'ajuda de bombes especials, barrejades amb un agitador de turbina, el refredament és més potent - amb freó), diverses etapes de rentat (amb aigua i aigua lleugerament alcalinitzada), cadascuna de les quals va precedida d'una etapa amb un separador.
La planta de Biazzi és bastant segura i té un rendiment força elevat en comparació amb altres tecnologies (no obstant això, normalment es perd una gran quantitat de producte durant el rentat).
Condicions de la llar
Desafortunadament, encara que afortunadament, fer nitroglicerina a casa comporta massa dificultats, que majoritàriament no val la pena el resultat.
L'única manera possible de sintetitzar a casa és obtenir nitroglicerina a partir de glicerol (com en el mètode de laboratori). I aquí el principal problema són els àcids sulfúric i nítric. La venda d'aquests reactius està restringida a determinades persones jurídiques i està estrictament controlada pel govern.
La solució òbvia és sintetitzar-los tu mateix. Jules Verne a la seva novel·la "L'illa misteriosa", parlant de l'episodi de la producció de nitroglicerina per part dels protagonistes, va ometre el moment final del procés, però va descriure amb gran detall el procés d'obtenció d'àcids sulfúric i nítric..
etc. Ho tindrà la persona addicta mitjana? Poc probable. Per tant, la nitroglicerina casolana en la gran majoria dels casos segueix sent només un somni.
