Nitrogliserin - en ünlü patlayıcılardan biri, dinamit bileşiminin temeli. Özellikleri nedeniyle endüstrinin birçok alanında geniş uygulama alanı bulmuştur, ancak şimdiye kadar bununla ilgili ana sorunlardan biri güvenlik konusudur.
Tarih
Nitrogliserinin tarihi İtalyan kimyager Ascanio Sobrero ile başlar. Bu maddeyi ilk olarak 1846'da sentezledi. Başlangıçta pirogliserin adı verildi. Sobrero, büyük dengesizliğini zaten keşfetti - nitrogliserin, zayıf sarsıntılardan veya darbelerden bile patlayabilir.
Nitrogliserin patlamasının gücü teorik olarak onu madencilik ve inşaat endüstrilerinde umut verici bir reaktif haline getirdi - o sırada var olan patlayıcı türlerinden çok daha etkiliydi. Bununla birlikte, söz konusu dengesizlik, depolama ve nakliye sırasında çok büyük bir tehdit oluşturuyordu - bu nedenle nitrogliserin ikinci plana atıldı.
Alfred Nobel ve ailesinin ortaya çıkmasıyla işler biraz değişti- baba ve oğullar, onunla ilgili tüm tehlikelere rağmen, 1862'de bu maddenin endüstriyel üretimine başladılar. Ancak, er ya da geç olması gereken bir şey oldu - fabrikada bir patlama meydana geldi ve Nobel'in küçük kardeşi öldü. Baba, acı çektikten sonra emekli oldu, ancak Alfred üretime devam etmeyi başardı. Güvenliği artırmak için nitrogliserini metanol ile karıştırdı - karışım daha stabildi, ancak çok yanıcıydı. Hâlâ nihai değildi.
Dinamit oldular - diyatomlu toprak (tortul kaya) tarafından emilen nitrogliserin. Maddenin patlayıcılığı birkaç derece azaldı. Daha sonra karışım iyileştirildi, diyatomlu toprak daha etkili stabilizatörlerle değiştirildi, ancak öz aynı kaldı - sıvı emildi ve en ufak bir sarsıntıdan patlaması durdu.
Fiziksel ve kimyasal özellikler
Nitrogliserin, nitrik asit ve gliserolün bir nitroesteridir. Normal şartlar altında sarımsı, viskoz yağlı bir sıvıdır. Nitrogliserin suda çözünmez. Nobel bu özelliği kullanmıştır: nitrogliserini nakliye sonrası kullanıma hazırlamak ve metanolden arındırmak için karışımı su - metil alkol ile içinde çözülmüş ve bırakmıştır ve nitrogliserin kalmıştır. Nitrogliserinin hazırlanmasında da aynı özellik kullanılır: sentez ürünü, reaktiflerin kalıntılarını gidermek için suyla yıkanır.
Nitrogliserin ısıtıldığında hidrolize olur (gliserol ve nitrik asit oluşturmak için). Olmadanısıtma alkali hidrolize gider.
Patlayıcı özellikler
Daha önce de belirtildiği gibi, nitrogliserin son derece dengesizdir. Bununla birlikte, burada önemli bir açıklama yapmaya değer: mekanik strese karşı hassastır - bir sarsıntı veya darbeden patlar. Ateşe verirsen, sıvı büyük ihtimalle patlama olmadan sessizce yanar.
Nitrogliserin stabilizasyonu. dinamit
Nobel'in nitrogliserini stabilize etme konusundaki ilk deneyimi dinamitti - kizelgur sıvıyı tamamen emdi ve karışım güvenliydi (tabii ki bir yıkım bombasında aktive edilene kadar). Diyatomlu toprak kullanılmasının nedeni kılcal etkidir. Bu cinste mikrotübüllerin varlığı, sıvının (nitrogliserin) etkin bir şekilde emilmesine ve uzun süre orada tutulmasına neden olur.
Laboratuvar Edinme
Laboratuvarda nitrogliserin elde etme reaksiyonu artık Sobrero tarafından kullanılanla aynıdır - sülfürik asit varlığında esterleştirme. İlk olarak, bir nitrik ve sülfürik asit karışımı alınır. Asitlerin az miktarda su ile konsantre edilmesi gerekir. Ayrıca, gliserin, sürekli karıştırma ile yavaş yavaş küçük porsiyonlarda karışıma ilave edilir. Sıcaklık düşük tutulmalıdır, çünkü sıcak bir çözeltide esterleşme (ester oluşumu) yerine gliserol nitrik asit ile oksitlenecektir.
Ancak reaksiyon, büyük miktarda ısının açığa çıkmasıyla devam ettiğinden, karışım sürekli olarak soğutulmalıdır (genelliklebuzla yapılır). Kural olarak, 0 ° C civarında tutulur, 25 ° C işaretini aşarsa bir patlama ile tehdit edebilir. Sıcaklık bir termometre ile sürekli izlenir.
Nitrogliserin sudan ağırdır, ancak mineral (nitrik ve sülfürik) asitlerden daha hafiftir. Bu nedenle reaksiyon karışımında ürün, yüzeyde ayrı bir tabaka halinde uzanacaktır. Reaksiyon sona erdikten sonra, kap soğutulmalı, üst tabakada maksimum miktarda nitrogliserin birikene kadar beklenmeli ve ardından soğuk suyla başka bir kaba boş altılmalıdır. Ardından bol su ile yoğun yıkama gelir. Nitrogliserini tüm safsızlıklardan mümkün olan en iyi şekilde arındırmak için bu gereklidir. Bu önemlidir çünkü reaksiyona girmemiş asit kalıntılarıyla birlikte bir maddenin patlayıcılığı birkaç kat artar.
Endüstriyel üretim
Endüstride nitrogliserin elde etme süreci uzun zamandır otomasyona taşınmıştır. Şu anda kullanımda olan sistem, ana yönleriyle, 1935'te Biazzi tarafından icat edildi (ve Biazzi kurulumu olarak adlandırılır). İçindeki ana teknik çözümler ayırıcılardır. Yıkanmamış nitrogliserin birincil karışımı önce merkezkaç kuvvetlerinin etkisi altında ayırıcıda iki faza ayrılır - nitrogliserinli olan daha fazla yıkama için alınır ve asitler ayırıcıda kalır.
Üretim adımlarının geri kalanı standart olanlarla aynıdır. Yani, gliserolün karıştırılması ve nitratlanmasıreaktördeki karışımlar (bir türbin karıştırıcısı ile karıştırılmış özel pompalar yardımıyla üretilir, soğutma daha güçlüdür - freon ile), her biri öncesinde bir aşama olan birkaç yıkama aşaması (su ve hafif alkalize su ile) ayırıcı.
Biazzi tesisi oldukça güvenlidir ve diğer teknolojilere kıyasla oldukça yüksek bir performansa sahiptir (ancak genellikle yıkama sırasında büyük miktarda ürün kaybolur).
Ev koşulları
Maalesef, neyse ki evde nitrogliserin yapmak çok fazla zorluk içeriyor ve çoğu zaman sonuca değmez.
Evde sentezlemenin tek olası yolu gliserolden nitrogliserin elde etmektir (laboratuvar yönteminde olduğu gibi). Ve burada asıl sorun sülfürik ve nitrik asitlerdir. Bu reaktiflerin satışı belirli tüzel kişilerle sınırlıdır ve hükümet tarafından sıkı bir şekilde kontrol edilir.
Bariz çözüm, onları kendiniz sentezlemektir. Jules Verne, "Gizemli Ada" adlı romanında, ana karakterler tarafından nitrogliserin üretimi bölümünden bahsederken, sürecin son anını atladı, ancak sülfürik ve nitrik asitleri elde etme sürecini çok ayrıntılı olarak açıkladı.
vb. Ortalama bağımlı kişi buna sahip olacak mı? Olası olmayan. Bu nedenle, vakaların büyük çoğunluğunda ev yapımı nitrogliserin sadece bir rüya olarak kalır.
