- У фармакології [ правити | правити код ]
- У вибухотехніки [ правити | правити код ]
- У літературі і кіно [ правити | правити код ]
нітрогліцерин 
систематичне
найменування 1,2,3-трінітроксіпропан Скорочення НГЦ Традиційні назви нітрогліцерин Хім. формула C3H5N3O9 стан важка, масляниста безбарвна рідина молярна маса 227,0865 ± 0,0061 г / моль щільність 1,595 г / см³ Т. плав. 13 ° C Т. кип. 160 ° C 140 ± 1 ° F [1] і 122 ± 1 ° F [1] Т. свспл. 270 ° C Тиск пара 0,0003 ± 0,0001 мм рт.ст. [1] розчинність в воді 0,138 г / 100 мл Реєстр. номер CAS 55-63-0 PubChem 4510 Реєстр. номер EINECS 200-240-8 SMILES InChI RTECS QX2100000 ChEBI 28787 номер ООН 0143, 0144, 1204, 3064 і 3319 ChemSpider 4354 ГДК 2 мг / м3 ЛД50 105 мг / кг (щури, перорально),
115 мг / кг (миші, перорально),
1450 мг / кг (морські свинки, перорально),
210 мг / кг (LD100 людина, перорально) токсичність
високотоксичний, вибухонебезпечний, особливо небезпечні його пари, при втиранні в шкіру викликає сильне і тривале отруєння.
NFPA 704
Наводяться дані для стандартних умов (25 ° C, 100 кПа) , Якщо не вказано іншого.
Нітрогліцерин (1,2,3-трінітроксіпропан; також гліцерінтрінітрат, трінітрогліцерін, трінітрін, НГЦ) - органічна сполука , складний ефір гліцерину і азотної кислоти .
Історично склалося російська назва «нітрогліцерин» з точки зору сучасної номенклатури є некоректним, оскільки нітрогліцерин є не нітросполукою , А нітроефіри (ефіром азотної кислоти). В термінах номенклатури IUPAC має найменування 1,2,3-трінітроксіпропан. Хімічна формула O2NOCH2CH (ONO2) CH2ONO2.
Широко відомий завдяки своїм вибуховою і лікарським властивостям. Вперше синтезовано італійським хіміком Асканио Собреро в 1847 році , Спочатку був названий «пірогліцерін» ( італ. pyroglycerina).
В лабораторії отримують етерифікацією гліцерину сумішшю концентрованої азотної і сірчаної кислот. кислоти і гліцерин повинні бути очищені від домішок. Для забезпечення безпеки процесу і хорошого виходу з гліцерину кислотна суміш повинна мати малий вміст води. Процес починають зі змішування олеума (або лабораторної 98% -й сірчаної кислоти) і меланжу . Змішання кислот виробляють при охолодженні для запобігання термічного розкладання концентрованої азотної кислоти. Гліцерин вносять з крапельної воронки при інтенсивному перемішуванні і постійному охолодженні колби льодом (можна з додаванням кухонної солі). Контроль температури здійснюють ртутним або електронним термометром. Процес змішування кислот можна виразити в спрощеному вигляді такої реакцією [2] :
2 H 2 SO 4 + HNO 3 → H 2 SO 4 ⋅ H 2 O + NO 2 HSO 4 {\ displaystyle {\ mathsf {2H_ {2} SO_ {4} + HNO_ {3} \ rightarrow H_ {2} SO_ { 4} \ cdot H_ {2} O + NO_ {2} HSO_ {4}}}}
Реакція рівноважна з сильним зміщенням рівноваги вліво. Сірчана кислота необхідна для зв'язування води в міцні сольвати і для протонування молекул азотної кислоти з метою освіти катіонів нітрозонія NO2 +. Позитивний заряд делокалізованних за всіма електронними орбиталям катіона, що забезпечує його стійкість.
Потім реакційну суміш кислот і гліцерину витримують нетривалий час при охолодженні льодом. Рідина розшаровується на два шари. Нітрогліцерин легше нитрующей суміші і спливає у вигляді мутного шару. Процес етерифікації проводять при температурах в районі 0˚С. При більш низьких температурах швидкість процесу мала, при більш високих температурах процес стає небезпечним і різко зменшується вихід продукту. Перевищення температури вище 25 ° С загрожує вибухом, тому синтез повинен проводитися при строгому температурному контролі. Рівняння етерифікації гліцерину азотною кислотою в присутності сірчаної кислоти можна спрощено записати наступним чином:
CH 2 OH - CH (OH) - CH 2 OH + 3 NO 2 HSO 4 → CH 2 ONO 2 - CHONO 2 - CH 2 ONO 2 {\ displaystyle {\ mathsf {CH_ {2} OH {\ text {-}} CH (OH) {\ text {-}} CH_ {2} OH + 3NO_ {2} HSO_ {4} \ rightarrow CH_ {2} ONO_ {2} {\ text {-}} CHONO_ {2} {\ text { -}} CH_ {2} ONO_ {2}}}}
Верхній шар з реакційного склянки (колби) відразу зливають в великий обсяг холодної води при перемішуванні. Температура води повинна бути 6-15 ° C, обсяг - не менше, ніж в 100-110 разів перевищувати обсяг отриманого НГЦ. Кислоти розчиняються у воді, а нітрогліцерин осідає на дно ємності у вигляді митних крапель бежевого кольору. Воду зливають і замінюють новою порцією холодної води з додаванням невеликої кількості соди (1-3% по масі). Остаточну промивку проводять невеликою кількістю содового розчину до нейтральної реакції водної фази. Для отримання максимально чистого нітрогліцерину (наприклад, для дослідницьких цілей) виробляють останню очищення промиванням водою, що дозволяє відокремити залишки соди і нітрату натрію. Недоліки лабораторного отримання НГЦ багато в чому пов'язані з необхідністю використання великого обсягу промивних вод, що різко знижує вихід продукту з-за безповоротних втрат НГЦ на розчинність в воді, на практиці ці втрати можуть досягати 30-50% від всього отриманого продукту [3] . Великий обсяг промивних вод, навпаки, дозволяє максимально швидко і безпечно промити НГЦ. Недостатня промивка НГЦ від кислотних домішок і продуктів неповного етерифікації призводить до дуже низької стійкості продукції (пороху, ТРТ , БВВ і ін.) І робить НГЦ вкрай небезпечним.
У промисловості отримують безперервним нитрованием гліцерину нитрующей сумішшю в спеціальних інжекторах. Отриману суміш відразу розділяють в сепараторах (переважно системи Біацці [4] ). Після промивання нітрогліцерин використовують у вигляді водної емульсії, що спрощує і робить більш безпечним його транспортування між цехами. У зв'язку з можливою небезпекою вибуху НГЦ не зберігають, а відразу переробляють в бездимний порох або вибухові речовини .
Більшу частину виробничих приміщень підприємства, що виробляє НГЦ, займають цеху з очистки та переробки рідких стоків та інших відходів виробництва. Найбільш перспективні технології даного напрямку засновані на замкнутих циклах використання оборотних середовищ (промивна вода, відпрацьована кислотна суміш і ін.) [3] .
складний ефір гліцерину і азотної кислоти . Прозора в'язка нелетка рідина (як масло), схильна до переохолодження . Змішується з органічними розчинниками, майже не розчиняється у воді [5] (0,13% при 20 ° C, 0,2% при 50 ° C, 0,35% при 80 ° C). При нагріванні з водою до 80 ° C гідролізується . швидко розкладається лугами .
Токсичний, всмоктується через шкіру, викликає головний біль. Дуже чутливий до удару, тертя, високих температур, різкого нагріву і т. П. Чутливість до удару для вантажу 2 кг - 4 см ( гримуча ртуть - 2 см, тротил - 100 см). Вельми небезпечний в зверненні. При обережному підпалюванні в малих кількостях нестійкий горить синім полум'ям. Температура кристалізації - 13,5 ° C ( стабільна модифікація , лабільна кристалізується при 2,8 ° C). Кристалізується зі значним збільшенням чутливості до тертя. При нагріванні до 50 ° C починає повільно розкладатися і стає ще більш вибухонебезпечним. Температура спалаху - близько 200 ° C. Теплота вибуху - 6,535 МДж / Кг. Температура вибуху - 4110 ° C. Незважаючи на високу чутливість, сприйнятливість до детонації досить низька - для повного вибуху необхідний капсуль-детонатор № 8 . швидкість детонації - 7650 м / с. 8000-8200 м / c - в сталевій трубі діаметром 35 мм, ініційований за допомогою детонатора № 8. У звичайних умовах рідкий НГЦ часто детонує в низкоскоростном режимі 1100-2000 м / с. Щільність - 1,595 г / см³, в твердому вигляді - 1,735 г / см³. Твердий нітрогліцерин менш чутливий до удару, але більш - до тертя, тому дуже небезпечний. Обсяг продуктів вибуху - 715 л / кг. фугасні і бризантность сильно залежать від способу ініціювання, при використанні слабкого детонатора потужність порівняно невелика. фугасні в піску - 390 мл, в воді - 590 мл (кристалічного трохи вище), працездатність (фугасна) в свинцевою бомбі - 550 см³. Застосовується як компонент деяких рідких ВВ , динамітів і головним чином бездимних порохів (Для пластифікації нітратів целюлози). Крім того, в малих концентраціях застосовується в медицині.
Я п'ю його в найдрібніших дозах,
На цукор капають розчин,
А він здатний кинути в повітря
Будь-яку з найближчих гір.
Він, розчинений в желатині
І перетворений в динаміт,
У далекій золотий долині,
Підриваючи скелі, загримить.
І здригнувся шнур бікфордів,
Спрацював капсуля запал,
І він розламує твердий,
Незламний мінерал.
Сердечного болю він - причина,
І він один ліки мені -
Так роз'яснила медицина
У холодній гірській стороні.
У фармакології [ правити | правити код ]
Нітрогліцерин відноситься до категорії речовин, званих вазодилататорами - засобам, що знижує кров'яний тиск, розслаблює гладку мускулатуру кровоносних судин, бронхів , Жовчних і сечових шляхів, шлунково-кишкового тракту . Основне застосування має при стенокардії , Головним чином для лікування гострих нападів спазмів коронарних судин. Для попередження нападів він мало придатний через короткочасність дії. Іноді застосовується при емболії центральній артерії сітківки, а також функціональних холецистопатії .
Застосовується у вигляді таблеток по 0,5 мг для приміщення під язик; а також в 1% -м спиртовому розчині.
Нітрогліцерин в невеликих дозах входить до складу гелю Zanifil, використовуваного в презервативах Durex CSD500 для стимуляції ерекції під час статевого акту [7] [8] .
У вибухотехніки [ правити | правити код ]
Нітрогліцерин широко застосовувався під вибухотехніки. У чистому вигляді він дуже нестійкий і небезпечний. після відкриття Собреро нітрогліцерину, в 1853 році російський хімік Зінін запропонував використовувати його в технічних цілях. Через 10 років інженер Петрушевський першим почав виробляти його в великих кількостях, під його керівництвом нітрогліцерин був застосований в гірничій справі в 1867 році. Альфред Нобель в 1863 році винайшов інжектор-змішувач для виробництва нітрогліцерину і капсуль-детонатор, а в 1867 році - динаміт , Одержуваний змішуванням нітрогліцерину з кізельгуром (Діатомітом, інфузорної землею).
У літературі і кіно [ правити | правити код ]
- Герой пригодницького роману « Таємничий острів »(1874) Жюль Верна використовує нітрогліцерин для підриву гранітної скелі. Автор докладно описує процес отримання нітрогліцерину з природних речовин, виявлених на острові (хоча Жюль Верн навмисно опустив один з важливих етапів синтезу). Письменник характеризує цю речовину в такий спосіб [9] :
- Основна частина сюжету фільму « Плата за страх »(1953) полягає в процесі перевезення нітрогліцерину на вантажівках.
- У серіалі «Втеча» сезон 2 серія 9 в ботанічному саду знаходять ящик з ампулами нітрогліцерину, який сховав Майкл Скофілд.
- У серіалі «Залишитися в живих» сезон 1 серії 24-25 на кораблі «Чорна скеля» знаходять динаміт (нітрогліцерин, стабілізований пористим речовиною)
- У фільмі " легенда Зорро »(2005) головний лиходій демонструє нітрогліцерин замовникам, також фінальна сцена фільму відбувається в поїзді, що перевозить нітрогліцерин.
- У багатосерійному фільмі « терористка Іванова »Поліна Іванова хоче помститися слідчому за смерть чоловіка, підірвавши відділення міліції за допомогою нітрогліцерину.
- У фільмі Серджіо Леоне « За жменю динаміту »Один з головних персонажів - ірландський терорист ( Джеймс Коберн ) Обвішаний динамітними шашками і пляшками нітрогліцерину. На початку фільму він демонструє вибухові властивості останнього, капая краплю на камінь.
нітрогліцерин високотоксичний . Токсичність нітрогліцерину пояснюється тим, що він легко і швидко всмоктується через шкіру і слизові оболонки (особливо цьому сприяє слизова ротової порожнини , дихальних шляхів і легких ) В кров. Токсичною дозою для людини вважається 25-50 мг. Доза в 50-75 мг викликає сильне отруєння: відбувається зниження артеріального тиску, з'являється сильна головний біль , запаморочення , Почервоніння обличчя, сильне печіння в горлі та під «ложечкою», можлива задишка , непритомність , Нерідко спостерігається нудота , блювота , коліки , Світлобоязнь, нетривалі і проходять розлади зору, паралічі (Особливо очних м'язів), шум у вухах, серцебиття артерій, уповільнення пульсу, синюшність, похолодання кінцівок [10] . Хронічна дія нітрогліцерину (хронічне отруєння організму нітрогліцерином спостерігалося у працівників, які виробляють динаміт ), Вдихання, а також прийом всередину великих доз (100-150 мг / кг) може привести до летального результату [10] . LD100 для людини становить 210 мг / кг, смерть настає протягом 2 хвилин. Нітрогліцерин також може викликати сильне подразнення шкіри. У працюючих з динамітом розвиваються наполегливі виразки під нігтями і на кінцях пальців, висипання на підошвах і між пальцями рук, сухість шкіри і тріщини. Втирання в шкіру 1 краплі нітрогліцерину викликало загальне отруєння, що тривало 10 годин [10] . ГДК для робочої зони становить 2 мг / м3 [5] .
