Как се правят експлозиви от нитроглицерин. Нитроглицерин: получаване в лаборатория

Структурна формула

Истинска, емпирична или груба формула: C3H5N3O9

Химичен състав на нитроглицерин

Молекулно тегло: 227.085

Нитроглицерин (1,2,3-тринитроксипропансъщо глицерол тринитрат, тринитроглицерин, тринитрин, NGC) - естерглицерол глицерол и азотна киселина. Исторически установеното руско наименование „нитроглицерин“ е неправилно от гледна точка на съвременната номенклатура, тъй като нитроглицеринът не е нитро съединение, а нитроестер (естер на азотна киселина). По отношение на номенклатурата на IUPAC името е 1,2,3-тринитроксипропан. Химична формула O 2 NOCH 2 CH(ONO 2)CH 2 ONO 2 . Широко известен със своите експлозивни и лечебни свойства. Синтезиран за първи път от италианския химик Ascaño Sobrero през 1847 г., той първоначално е наречен "пироглицерин" (на италиански: pyroglycerina).

Касова бележка

В лабораторията се получава чрез естерификация на глицерол със смес от концентриран азот и сяра. и глицеринът трябва да бъде изчистен от примеси. За да се гарантира безопасността на процеса и добър добив на глицерол, сместа трябва да има ниско водно съдържание. Процесът започва чрез смесване на олеум (или лабораторна 98% сярна киселина) и меланж. Смесването се извършва при охлаждане, за да се предотврати термичното разлагане на концентрираната азотна киселина. Глицеринът се добавя от капкова фуния при енергично разбъркване и постоянно охлаждане на колбата с лед (с добавяне на готварска сол). Контролът на температурата се извършва с живачен или електронен термометър. Процесът на смесване може да се изрази в опростена форма чрез следната реакция:
2H 2 SO 4 + HNO 3 ↔ H 2 SO 4 H 2 O + NO 2 HSO 4
Реакцията е равновесна със силно изместване на равновесието наляво. Сярната киселина е необходима за свързване на вода в силни солвати и за протониране на молекули с азотна киселина, за да се образуват нитрозониеви катиони +NO 2. Положителният заряд е делокализиран навсякъде електронни орбиталикатион, което осигурява неговата стабилност. След това реакционната смес и глицеролът се задържат за кратко време, докато се охлаждат с лед. Течността се разделя на два слоя. Нитроглицеринът е по-лек от нитриращата смес и плува като мътен слой. Процесът на естерификация се извършва при температури около 0˚C. С повече ниски температурискоростта на процеса е ниска, при по-високи температури процесът става опасен и добивът на продукта рязко намалява. Превишаването на температурата над 25 * C заплашва експлозия, така че синтезът трябва да се извършва при строг температурен контрол. Уравнението за естерификация на глицерол с азотна киселина в присъствието на сярна киселина може да бъде опростено, както следва:
HOCH 2 -CHOH-CH 2 OH + 3NO 2 HSO 4 → CHONO 2 (CH 2 ONO 2) 2 + 3H 2 SO 4
Горният слой от реакционното стъкло (колба) веднага се излива в голям обем студена вода при разбъркване. Температурата на водата трябва да бъде 6-15 °C, обемът трябва да бъде поне 100-110 пъти обема на получения NGC. разтворете във вода и нитроглицеринът се утаява на дъното на контейнера под формата на мътни бежови капки. Водата се източва и се заменя с нова порция студена вода с добавяне на малко количество сода (1-3% от теглото). Окончателното изплакване не се извършва голяма сумаразтвор на сода, докато водната фаза стане неутрална. За получаване на възможно най-чистия нитроглицерин (например за изследователски цели) се извършва окончателно пречистване чрез промиване с вода, което дава възможност за отделяне на останалата сода и натриев нитрат. Недостатъците на лабораторното производство на NGC се дължат до голяма степен на необходимостта от използване на голям обем вода за измиване, което рязко намалява добива на продукта поради необратими загуби на NGC поради разтворимост във вода; на практика тези загуби могат да достигнат 30 -50% от общия получен продукт. Голям обем вода за изплакване, напротив, ви позволява да изплакнете NGC възможно най-бързо и безопасно. Недостатъчното измиване на NGC от примеси и продукти от непълна естерификация води до много ниска стабилност на продуктите (барут, TRT, BVV и др.) и прави NGC изключително опасен. В промишлеността се получава чрез непрекъснато нитриране на глицерин с нитруваща смес в специални инжектори. Получената смес веднага се отделя в сепаратори (основно системи Biazzi). След измиване нитроглицеринът се използва под формата на водна емулсия, което улеснява и прави транспортирането му между цеховете по-лесно и безопасно. Поради възможна опасност от експлозия, NGC не се съхранява, а веднага се преработва в бездимен барут или експлозиви. По-голямата част от производствените помещения на предприятието, произвеждащо NGC, са заети от цехове за почистване и преработка на течни отпадъци и други производствени отпадъци. Повечето обещаващи технологииТази посока се основава на затворени цикли на използване на циркулиращи среди (промивна вода, отработена киселинна смес и др.).

физико- Химични свойства

Естер на глицерол и азотна киселина. Прозрачна, вискозна, нелетлива течност (като масло), склонна към хипотермия. Смесва се с органични разтворители, почти неразтворим във вода (0,13% при 20 °C, 0,2% при 50 °C, 0,35% при 80 °C. Хидролизира при нагряване с вода до 80 °C. Бързо се разлага. Токсичен, абсорбира се през кожата , причини главоболие. Много чувствителен към удар, триене, високи температури, внезапно нагряване и др. Чувствителност към удар при товар от 2 кг - 4 см (живачен фулминат - 2 см, тротил - 100 см). Много опасно за боравене. При внимателно запалване в малки количества гори нестабилно със син пламък. Температура на кристализация 13,5 °C (стабилна модификация, лабилна модификация кристализира при 2,8 °C). Кристализира със значително повишаване на чувствителността към триене. При нагряване до 50 °C започва бавно да се разлага и става още по-експлозивен. Точка на възпламеняване около 200 °C. Топлина на експлозия 6,535 MJ/kg. Температура на експлозия 4110 °C. Въпреки високата чувствителност детонационната чувствителност е доста ниска - за пълен взрив е необходим капсул-детонатор No 8. Скоростта на детонация е 7650 m/s. 8000-8200 m/s - в стоманена тръба с диаметър 35 mm, инициирана с помощта на детонатор № 8. При нормални условия течният NGC често детонира в нискоскоростен режим от 1100-2000 m/s. Плътност 1,595 g/cm³, в твърдо състояние - 1,735 g/cm³. Твърдият нитроглицерин е по-малко чувствителен към удар, но по-чувствителен към триене и следователно е много опасен. Обемът на продуктите от експлозията е 715 l/kg. Високата експлозивност и яркост силно зависят от метода на иницииране; при използване на слаб детонатор мощността е сравнително ниска. Високата експлозивност в пясък е 390 ml, във вода - 590 ml (кристалната е малко по-висока), работоспособността (висока експлозивност) в оловна бомба е 550 cm³. Използва се като компонент на някои течни експлозиви, динамити и главно бездимни барути (за пластифициране на целулозни нитрати). Освен това се използва в медицината в малки концентрации.

Приложение

Във фармакологиятаНитроглицеринът принадлежи към категорията вещества, наречени вазодилататори - лекарства, които понижават кръвното налягане, отпускат гладката мускулатура на кръвоносните съдове, бронхите, жлъчните и пикочните пътища и стомашно-чревния тракт. Основната му употреба е при ангина пекторис, главно за облекчаване на остри пристъпи на спазми на коронарните съдове. Той е малко полезен за предотвратяване на атаки поради краткотрайното му действие. Понякога се използва за емболия на централната артерия на ретината, както и при функционална холецистопатия. Използва се под формата на таблетки от 0,5 mg, които се поставят под езика; както и в 1% спиртен разтвор.
В експлозивиНитроглицеринът се използва широко в експлозивите. В чист вид е много нестабилен и опасен. След откриването на нитроглицерина от Собреро, през 1853 г. руският химик Зинин предлага използването му за технически цели. 10 години по-късно инженер Петрушевски е първият, който започва да го произвежда в големи количества; под негово ръководство нитроглицеринът е използван в минното дело през 1867 г. Алфред Нобел през 1863 г. изобретява инжектор-миксер за производство на нитроглицерин и капсула-детонатор, а през 1867 г. - динамит, получен чрез смесване на нитроглицерин с кизелгур (диатомит, инфузорна пръст).

Токсичност на нитроглицерин

Токсичността на нитроглицерина се обяснява с факта, че той лесно и бързо се абсорбира през кожата и лигавиците (особено лигавиците на устната кухина, дихателните пътища и белите дробове) в кръвта. За токсична доза за хора се считат 25-50 mg. Доза от 50-75 mg причинява тежко отравяне: настъпва понижаване на кръвното налягане, силно главоболие, замаяност, зачервяване на лицето, силно парене в гърлото и в стомаха, възможен задух, припадък, гадене, често се наблюдават повръщане, колики, фотофобия, краткотрайни симптоми и преходни зрителни нарушения, парализа (особено на очните мускули), шум в ушите, биене на артериите, забавен пулс, цианоза, студени крайници. Хроничните ефекти на нитроглицерина (хронично отравяне на тялото с нитроглицерин се наблюдава при работници, произвеждащи динамит), вдишването, както и поглъщането на големи дози (100-150 mg / kg) могат да бъдат фатални. LD100 за хора е 210 mg/kg, смъртта настъпва в рамките на 2 минути. Нитроглицеринът също може да причини силно дразнене на кожата. Тези, които работят с динамит, развиват упорити язви под ноктите и по краищата на пръстите, обриви по стъпалата и между пръстите, суха кожа и пукнатини. Втриването на 1 капка нитроглицерин в кожата предизвиква общо отравяне, което продължава 10 часа. Максимално допустимата концентрация за работната зона е 2 mg/m3.

Ако някога италианският химик А. Сомбреро (Sobre-ro) го беше смесил и използвал фосфорна киселина вместо азотна киселина, той щеше да стане добър фармацевт и никога нямаше да разбере какво е пиротехника и щеше да стане откривателят на лекарството "глицерофосфат", използвано за изтощение на организма. В края на краищата би било по-добре, ако той измисли известната шапка. Съдбата обаче постановява друго и именно той през 1846 г. синтезира най-известния експлозивен тринитроглицерин (известният нитролей или просто нитроглицерин) в лабораторията на Пелус.

Първоначално Чарлз Вурц (1817-1884) му приписва структура, подобна на мазнина (1854), но съвременниците го смятат за „погрешно“. Времето поставя всичко на мястото си и днес е точно установено, че нитроглицеринът наистина не е нитро съединение, а естер на азотната киселина. Следователно е по-правилно да се нарича "глицерол тринитрат". В медицинската практика нитроглицеринът очевидно започва да се използва като сърдечно-съдово лекарство, след като изобретателят му с болка в сърцето осъзнава, че е оставен да живее случайно.

Дори следи от нитроглицерин могат да бъдат открити чрез теста на Вербер: при добавяне на анилин и концентрирана сярна киселина се образува лилаво оцветяване, което при разреждане с вода се променя в зелено. В присъствието на дифениламин и концентрирана сярна киселина нитроглицеринът, както всички нитропроизводни, дава син цвят.
Загряването му с разтвор на луга и калиев бисулфат освобождава акролеин, отвратителен, остър продукт, който мирише на коледна гъска, изгоряла във фурната.

Висококачественият нитроглицерин трябва да издържа на теста на Abel: при 65 ° C хартията с йод-нишесте не трябва да се оцветява от азотни оксиди, отделени по време на разлагането.
По едно време (1872 г.) френските химици-изобретатели Бутми и Фоше предложиха оригинален начинза намаляване на самонагряването при синтеза на нитроглицерин и предложи предварително да се приготвят две смеси: сулфат-глицерин и сяра-нитрат. След това се смесват охладени, докато времето на основната реакция се удължава с един ден. Този метод беше спешно въведен във Вонге (Франция), Намюр (Белгия) и Дембер (Англия). Както показа практиката, дори ниският добив на крайния продукт и продължителността на операциите във времето не могат да гарантират безопасността на такъв синтез. Продължителният контакт на получения нитроглицерин с агресивна среда значително увеличи опасността от спонтанното му окисляване, което доведе до нова серия от индустриални експлозии.
Важен момент за повишаване на безопасността на синтеза на нитроглицерин беше използването на продухване на реакционната маса със сгъстен въздух. Тази операция е въведена за първи път във фабриката Mowbray в Масачузетс и работи добре.
От 1880 г. повечето фабрики за нитроглицерин преминават към така наречения Нобелов метод

Това аномално вещество има две точки на топене от 13,5°C и 2,9°C за стабилна и лабилна кристална модификация. Относителната му плътност в течно състояние е 1,60115 и 1,59320, специфично теглокристали 1,735. Продуктът е склонен към хипотермия. Кристалите на лабилната модификация имат триклинна форма, докато стабилните имат бипирамидално-орторомбична форма. Нитроглицеринът лесно преминава от лабилно състояние в стабилно състояние, когато температурата се повиши с 10°C.
Нитроглицеринът детонира при удар (особено между железни предмети), бързо нагряване над 200°C или при контакт с горещ предмет:

4C3H5(ONO2)3 -> 6N2 + 2СО2 + O2 + 10Н2О

В този случай от 1 kg нитроглицерин се образуват 650 литра газообразни вещества.
Беше отбелязано, че склонността му да детонира при удар е значително намалена, когато се използва в производството на оборудване, изработено от олово или мед.

Chamnion е първият, който изследва термичното разрушаване на малки количества нитроглицерин: при 185°C той активно отделя кафяви пари, при 194°C се изпарява бавно, при 200°C се изпарява бързо, при 218°C изгаря бързо, при 241°C гори трудно
експлодира, при 257°С детонира силно, при 267°С избухва по-слабо, а при 287°С детонира слабо с пламък.
Въпреки това, Кон по едно време установи, че при удар нитроглицеринът детонира с порядък по-силно, отколкото върху гореща метална плоча, където експлозията може да бъде под формата на слаба светкавица.
Нитроглицеринът идва по-коварно, нагрят не капка по капка, а на маса. Нагряването му до точката на кипене (~180-184°C) завършва с мощен взрив.

Противно на общоприетото схващане, нитроглицеринът е труден за запалване.
Запаленият нитроглицерин постепенно гори, докато температурата на масата надвиши 180°C и се получава експлозия!
Нитроглицеринът е един от най-мощните експлозиви. Има положителен кислороден баланс (+3,5%). Скоростта му на детонация достига до 7,7 km/s, но са известни нискоскоростни режими на експлозията му, не повече от 1,5 km/s. Топлината на експлозия на нитроглицерин е 6220 kJ/kg, а ефективността в оловна бомба (тест на Trauzl) е 550 ml. Детонацията му се предизвиква от падане на товар с тегло 2 кг от височина само 4 см.

Замразеният нитроглицерин е почти 3-10 пъти по-малко чувствителен към удар, но толерира триенето много капризно и следователно е още по-опасен. Най-доброто средство за надеждното му взривяване е капсула с живачен фулминат (0,1-0,3 g за течен и 1-2 g за замразен). Именно в твърдо състояние нитроглицеринът развива рекордна скорост на детонация от 9,15 km/s.
Разтваря се добре в себе си някои органична материя, например камфор и „разтворим пироксилин“ (колодий). Благодарение на това ценно качество и отлични горивни характеристики, нитроглицеринът намира широко приложение в производството на съвременни видове барут и твърдо ракетно гориво.

Нитроглицеринът в големи дози проявява токсични свойства. Попивайки свободно през кожата, той предизвиква световъртеж и силно главоболие, които могат да бъдат премахнати само с чаша силно кафе, за предпочитане с аналгин. Интересното е, че опитните работници безболезнено понасят контакта с коварната течност. Но, както е известно, никой все още не се е справил с доза от повече от 10 g, приета през устата.

(=O))O(=O)

Нитроглицерин (глицерол тринитрат, тринитроглицерин, тринитрин, NGC) е естер на глицерол и азотна киселина. Историческото наименование "нитроглицерин" е донякъде неправилно от гледна точка на съвременната номенклатура, тъй като нитроглицеринът е нитроестер, а не "класическо" нитро съединение. Широко известен със своите експлозивни (и до известна степен лечебни) свойства. Химична формула O 2 NOCH 2 CH(ONO 2)CH 2 ONO 2. Синтезиран за първи път от италианския химик Ascaño Sobrero през 1847 г., той първоначално е наречен "пироглицерин" (на италиански: pyroglycerina).

Токсичен, абсорбиран през кожата, причинява главоболие. Много чувствителен на удар, триене, високи температури, внезапно нагряване и др. Чувствителност на удар при товар от 2 кг - 4 см (- 2 см, TNT - 100 см). Много опасно за боравене. При внимателно запалване в малки количества гори нестабилно със син пламък. Температура на кристализация 13,5 °C (стабилна модификация, лабилна модификация кристализира при 2,8 °C). Кристализира със значително повишаване на чувствителността към триене. При нагряване до 50 °C започва бавно да се разлага и става още по-експлозивен. Точка на възпламеняване около 200 °C. Топлина на експлозия 6,535 MJ/kg. Температура на експлозия 4110 °C. Въпреки високата чувствителност детонационната чувствителност е доста ниска - за пълен взрив е необходим капсул-детонатор No 8. Скоростта на детонация е 7650 m/s. 8000-8200 m/s - в стоманена тръба с диаметър 35 mm, инициирана с помощта на детонатор № 8. При нормални условия течният NGC често детонира в нискоскоростен режим от 1100-2000 m/s. Плътност 1,595 g/cm³, в твърдо състояние - 1,735 g/cm³. Твърдият нитроглицерин е по-малко чувствителен към удар, но по-чувствителен към триене и следователно е много опасен. Обемът на продуктите от експлозията е 715 l/kg. Високата експлозивност и яркост силно зависят от метода на иницииране; при използване на слаб детонатор мощността е сравнително ниска. Високата експлозивност в пясък е 390 ml, във вода - 590 ml (кристалната е малко по-висока), работоспособността (висока експлозивност) в оловна бомба е 550 cm³. Използва се като компонент на някои течни експлозиви, динамити и главно бездимни барути (пластификатор - нитроцелулоза). Освен това се използва в медицината в малки концентрации.

Приложение

Пия го на малки дози
Капвам разтвора върху захарта,
И може да го хвърли във въздуха
Която и да е от близките планини.

Разтваря се в желатина
И се превърна в динамит
В далечна златна долина,
Експлодиращи скали, ще гърми.

И кордата на калниците се разклати,
Грундът изстреля,
И той счупи твърдия,
Неразрушим минерал.

Той е причината за сърдечната болка
И той е единственото лекарство за мен -
Това обясни медицината
В студената планинска страна.

Във фармакологията

Нитроглицеринът принадлежи към категорията вещества, наречени вазодилататори - лекарства, които понижават кръвното налягане, отпускат гладката мускулатура на кръвоносните съдове, бронхите, жлъчните и пикочните пътища и стомашно-чревния тракт. Основната му употреба е при ангина пекторис, главно за облекчаване на остри пристъпи на спазми на коронарните съдове. Той е малко полезен за предотвратяване на атаки поради краткотрайното му действие. Понякога се използва за емболия на централната артерия на ретината, както и при функционална холецистопатия.

Използва се под формата на таблетки от 0,5 mg, които се поставят под езика; както и в 1% спиртен разтвор.

В експлозиви

Нитроглицеринът се използва широко в експлозивите. В чист вид е много нестабилен и опасен. След откриването на нитроглицерина от Собреро, през 1853 г. руският химик Зинин предлага използването му за технически цели. 10 години по-късно инженер Петрушевски е първият, който започва да го произвежда в големи количества, под негово ръководство нитроглицеринът се използва в минното дело през 1867 г. Алфред Нобел през 1863 г. изобретява инжектор-миксер за производство на нитроглицерин и капсул-детонатор, а през 1867 - динамит, получен чрез смесване на нитроглицерин с кизелгур (диатомит, инфузорна пръст).

В литературата и киното

Героите на приключенския роман „Тайнственият остров“ (1874) на Жул Верн използват нитроглицерин, за да подкопаят гранитна скала. Авторът описва подробно процеса на получаване на нитроглицерин от естествени вещества, открити на острова (въпреки че Жул Верн съзнателно е пропуснал един от важните етапи на синтеза). Писателят характеризира това вещество по следния начин:

Наистина, това беше нитроглицерин - ужасно вещество, десет пъти по-експлозивно от барута и което вече беше причинило толкова много нещастия. Вярно е, че откакто са се научили да превръщат нитроглицерина в динамит, като го смесят с някакво поресто вещество - например глина или захар, способни да задържат опасна течност, той може да се използва с по-малък риск. Но по времето, когато колонистите действаха на остров Линкълн, динамитът все още не беше известен.

Голяма част от сюжета на The Wages of Fear (1953) се върти около процеса на транспортиране на нитроглицерин с камион.

Вземете една част 98% димяща азотна киселина и смесете с три части концентрирана сярна киселина. Това трябва да се направи в ледена баня. След това добавете капка по капка глицерин от капкомер за очи. Приели сте нитроглицерин.

Във филма „Вертикална граница“ (2000) има епизод със спонтанна детонация на течен нитроглицерин от пряко излагане на слънчева светлина.

В сериала Escape сезон 2 епизод 9 в ботаническа градинаТе намират кутия с ампули нитроглицерин, които Майкъл Скофийлд е скрил.

Във филма „Легендата за Зоро“ (2005) главният злодей демонстрира нитроглицерин на клиентите, а последната сцена на филма се развива във влак, превозващ нитроглицерин.

В сериала „Терорист Иванова“ Полина Иванова иска да отмъсти на следователя за смъртта на съпруга си, като взриви полицейския участък с нитроглицерин.

Във филма на Серджо Леоне Пълна шепа динамит, един от главните герои, ирландски терорист (изигран от Кобърн), е обесен с пръчки динамит и бутилки нитроглицерин. В началото на филма той демонстрира експлозивните свойства на последния, като пуска капка върху скала.

Бележки

Вижте също

Връзки

Шаблон: ATX код C01

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Вижте какво е "нитроглицерин" в други речници:

Нитроглицерин... Правописен речник-справочник

Активна съставка ›› Нитроглицерин (Nitroglycerin) Латинско наименование Nitroglycerin ATX: ›› C01DA02 Нитроглицерин Фармакологична група: Нитрати и нитратоподобни лекарства Нозологична класификация (МКБ 10) ›› I20 Ангина пекторис [торакална... ... Речник на лекарствата

Маслена течност, получена чрез третиране на глицерин със сярна и азотна киселина и действаща като силен експлозив. Обяснение 25000 чужди думи, които влязоха в употреба в руския език, със значението на техните корени.... ... Речник на чуждите думи на руския език

Историята на създаването на едно от най-популярните лекарства е свързана със Санкт Петербург. Или по-скоро с името на известния учен Алфред Нобел. А негов учител е руският учен професор Зинин. В Париж Нобел се запознава с италианския учен, който пръв получава нитроглицерин, Асканио Собреро, и започва практически експерименти с веществото. Нобел обаче се интересува преди всичко от експлозивните свойства на веществото и резултатът от работата му не е никак полезно лекарство, а опасен динамит... Малко хора знаят, че ученият е платил скъпо за това откритие - една от експлозиите го уби по-малък братЕмил. Някои от разработките на Нобел обаче са от полза за медицината и фармакологията: през 1863 г. той изобретява специален инжектор-миксер, който прави възможно защитата промишлено производствонитроглицерин.

Още с откриването на нитроглицерина, самият Собреро и други ентусиасти се опитаха да изпробват ефекта му върху себе си. Но когато приемаха веществото, тестерите изпитаха силно главоболие, така че развитието на веществото във фармакологичната посока беше забавено за дълго време. Само 33 години по-късно англичанинът Мурел, служител на Уестминстърската и Кралската болница, успя да избере необходимата концентрация на лекарството и подходящ разтворител. В края на 19 век списъкът на заболяванията, при които се използва нитроглицерин, е много широк: това включва както традиционната ангина пекторис, така и астма, мигрена и дори епилепсия.

Нитроглицеринът все още е най-популярното лекарство за облекчаване на пристъпи на ангина. Но неговите заслуги в развитието на фармакологията не се изчерпват с това. Използвайки нитроглицерин като пример, за първи път е описан така нареченият „синдром на отнемане“, който се състои в това, че при честа употреба на лекарството той се включва в естествения метаболитен процес на тялото и прекъсването на употребата води до физиологични проблеми, понякога много опасно. Синдромът на отнемане е най-тежък при тежки пушачи, алкохолици и наркомани. В случая на нитроглицерин синдромът на отнемане се проявява ясно сред работниците във фабриките за динамит. Вдишвайки парите на нитроглицерин всеки ден, работниците свикнаха с него и в извънработно време ясно усещаха липсата му: виеше им се свят и ги болеше глава, боляха ги сърцата. Мнозина станаха истински пристрастени към нитроглицерина: когато напуснаха работа, те взеха със себе си бутилка от веществото, за да го втриват в слепоочията си през уикендите „за профилактика“.

Почти винаги синдромът на отнемане върви ръка за ръка с друга опасност - развитието на толерантност към лекарството. Същността на проблема е, че при продължителна употреба пациентът трябва значително да увеличи дозата - в противен случай терапевтичният ефект вече няма да бъде постигнат. В борбата с възникналите проблеми учените изобретиха нови форми на лекарството. Днес има много от тях: сублингвални капсули, таблетки, разтвори и пластири. Въпреки това, най-популярната лекарствена форма, истинска „първа помощ“, остават обичайните капсули. Те започват да се използват още през 1925 г. и все още се предпочитат в спешни ситуации пред тази форма. Таблетите все повече се използват за предотвратяване на атаки.

Последното значимо събитие, свързано с нитроглицерин, се случи през 1998 г. Трима учени - Фъргот, Игнаро и Мурад - получиха Нобелова наградаза подробно описание на физиологичното действие на нитроглицерина. В крайна сметка дотогава механизмът на действие на лекарството беше неясен: когато го предписваха, лекарите разчитаха само на емпирична информация. Оказа се, че когато нитроглицеринът навлезе в гладкомускулната клетка на кръвоносните съдове, той се превръща в азотен оксид, който от своя страна активира ензим, който може да отпусне гладкомускулната клетка и да разшири съда. В резултат на това миокардната нужда от кислород намалява и насищането на сърдечния мускул с кислород се увеличава.

Учените са положили много усилия за разработването на други форми на нитрати, които да се различават от нитроглицерина по отношение на фармакокинетиката. Въпреки това, засега нитроглицеринът остава основен. Все още не е възможно да се справите със страничните ефекти, които се появяват при приемането му: при много пациенти лекарството причинява силно главоболие и световъртеж. Някои пациенти смятат това за индикатори, че лекарството не е подходящо за тях. Лекарите опровергават това мнение: промените в благосъстоянието след приема на нитроглицерин, напротив, показват, че лекарството е ефективно. Лекарите също напомнят, че след като вземете лекарството, трябва да легнете известно време: хоризонталната позиция ще увеличи ефективността на лекарството и ще сведе до минимум страничните ефекти.

Нитроглицеринът е един от най-известните експлозиви, основата на динамита. Той е намерил широко приложение в много области на индустрията поради своите характеристики, но все пак един от основните проблеми, свързани с него, е въпросът за безопасността.

История

Историята на нитроглицерина започва с италианския химик Асканьо Собреро. Той за първи път синтезира това вещество през 1846 г. Първоначално му е дадено името пироглицерин. Вече Sobrero откри неговата голяма нестабилност - нитроглицеринът може да експлодира дори от слаби удари или удари.

Експлозивната сила на нитроглицерина теоретично го прави обещаващ реагент в минната и строителната индустрия - той е много по-ефективен от видовете експлозиви, които съществуват по това време. Споменатата нестабилност обаче създаде твърде голяма заплаха по време на съхранението и транспортирането му - така че нитроглицеринът беше изхвърлен.

Нещата се раздвижиха малко, когато се появи семейството му - баща и синове започнаха промишленото производство на това вещество през 1862 г., въпреки всички опасности, свързани с него. Но това, което трябваше да се случи, рано или късно се случи - имаше експлозия във фабриката и по-малкият брат на Нобел загина. След страдание баща му се пенсионира, но Алфред успя да продължи производството. За да увеличи безопасността, той смеси нитроглицерин с метанол - сместа беше по-стабилна, но много пожароопасна. Това все още не беше окончателно решение.

Това беше динамит - нитроглицерин, абсорбиран от кизелгур (седиментна скала). Експлозивността на веществото е намаляла с няколко порядъка. По-късно сместа беше подобрена, кизелгурът беше заменен с по-ефективни стабилизатори, но същността остана същата - течността се абсорбира и спира да експлодира при най-малкия удар.

Физични и химични свойства

Нитроглицеринът е нитроестер на азотна киселина и глицерин. IN нормални условиятова е жълтеникава, вискозна мазна течност. Нитроглицеринът е неразтворим във вода. Нобел се възползва от това свойство: за да подготви нитроглицерина за употреба след транспортиране и да го освободи от метанол, той измива сместа с вода - метиловият алкохол се разтваря в нея и напуска, но нитроглицеринът остава. Същото свойство се използва при производството на нитроглицерин: продуктът от синтеза се промива с вода, за да се отстранят всички останали реагенти.

Нитроглицеринът се хидролизира (до образуване на глицерол и азотна киселина) при нагряване. Алкалната хидролиза протича без нагряване.

Експлозивни свойства

Както вече споменахме, нитроглицеринът е изключително нестабилен. Тук обаче си струва да направите важна бележка: той е податлив на механично напрежение - избухва от удар или удар. Ако просто го запалите, течността най-вероятно ще изгори тихо, без експлозия.

Стабилизиране на нитроглицерин. Динамит

Първият експеримент на Нобел за стабилизиране на нитроглицерина беше динамит - кизелгурът напълно абсорбира течността и сместа беше безопасна (докато, разбира се, не беше активирана в бомба за разрушаване). Причината за използването на кизелгур е, че наличието на микротубули в тази скала определя ефективното усвояване на течността (нитроглицерин) и задържането й там за дълго време.

Получава се в лаборатория

Реакцията за производство на нитроглицерин в лабораторията вече е същата като тази, използвана от Sobrero - естерификация в присъствието на сярна киселина. Първо се взема смес от азотна и сярна киселини. Киселините трябва да бъдат концентрирани, с малко количество вода. След това към сместа постепенно се добавя глицерин на малки порции при непрекъснато разбъркване. Температурата трябва да се поддържа ниска, тъй като в горещ разтвор, вместо естерификация (образуване на естер), ще настъпи окисление на глицерол с азотна киселина.

Но тъй като при реакцията се отделя голямо количество топлина, сместа трябва постоянно да се охлажда (обикновено това се прави с лед). По правило тя остава около 0 ° C, надвишаването на 25 ° C може да доведе до експлозия. Температурата се следи непрекъснато с помощта на термометър.

Нитроглицеринът е по-тежък от водата, но по-лек от минералните (азотна и сярна) киселини. Следователно в реакционната смес продуктът ще лежи в отделен слой на повърхността. След края на реакцията съдът трябва да се охлади допълнително, изчакайте, докато се натрупа в горния слой максимална суманитроглицерин и след това го изсипете в друг съд със студена вода. Следва интензивно измиване в големи количества вода. Това е необходимо, за да се почисти нитроглицеринът възможно най-добре от всички примеси. Това е важно, защото когато се комбинира с остатъците от нереагирали киселини, експлозивната опасност на веществото се увеличава няколко пъти.

Промишлено производство

В индустрията процесът на производство на нитроглицерин отдавна е автоматизиран. Системата, която се използва в момента, в основните си аспекти, е изобретена през 1935 г. от Биаци (и така се нарича - инсталацията на Биаци). Основен технически решенияв него има разделители. Първичната смес от непромит нитроглицерин е първо в сепаратора под въздействието на центробежни силисе разделя на две фази - тази с нитроглицерин се отвежда за допълнително измиване, а киселините остават в сепаратора.

Останалите етапи на производство съвпадат със стандартните. Тоест смесване на глицерин и нитрираща смес в реактор (произведен със специални помпи, смесен с турбинен смесител, по-мощно охлаждане с фреон), няколко етапа на промиване (с вода и леко алкализирана вода), преди всеки от които има етап със сепаратор.

Инсталацията на Biazzi е доста безопасна и има доста висока производителност в сравнение с други технологии (обаче голямо количество продукт обикновено се губи по време на пране).

Домашни условия

За съжаление, въпреки че, по-скоро, за щастие, синтезът на нитроглицерин у дома е свързан с твърде много трудности, преодоляването на които обикновено не си струва резултата.

Единственият възможен метод за синтез у дома е получаването на нитроглицерин от глицерин (както при лабораторния метод). И тук основният проблем са сярната и азотната киселини. Продажбата на тези реактиви е разрешена само на определени юридически лица и е строго контролирана от държавата.

Очевидното решение е да ги синтезирате сами. Жул Верн в романа си „Тайнственият остров“, говорейки за епизода на производството на нитроглицерин от главните герои, пропусна последния момент от процеса, но описа много подробно процеса на получаване на сярна и азотна киселина.

Тези, които наистина се интересуват, могат да разгледат книгата (първа част, седемнадесета глава), но и тук има една уловка - пустинен островбуквално изобилстваше от необходимите реагенти, така че героите имаха на разположение серни пирити, водорасли, много въглища (за изгаряне), калиев нитрат и т.н. Ще има ли средностатистическият пристрастен човек това? Едва ли. Следователно домашният нитроглицерин в по-голямата част от случаите остава само мечта.