Nitroglycerin - isa sa mga pinakatanyag na pampasabog, ang batayan ng komposisyon ng dinamita. Nakakita ito ng malawak na aplikasyon sa maraming lugar ng industriya dahil sa mga katangian nito, ngunit sa ngayon ang isa sa mga pangunahing problemang nauugnay dito ay ang isyu ng kaligtasan.
Kasaysayan
Ang kasaysayan ng nitroglycerin ay nagsimula sa Italian chemist na si Ascanio Sobrero. Una niyang na-synthesize ang sangkap na ito noong 1846. Ito ay orihinal na binigyan ng pangalang pyroglycerin. Natuklasan na ni Sobrero ang malaking kawalang-tatag nito - maaaring sumabog ang nitroglycerin kahit na mula sa mahinang concussion o suntok.
Ang lakas ng pagsabog ng nitroglycerin ayon sa teorya ay ginawa itong isang promising reagent sa industriya ng pagmimina at konstruksiyon - ito ay mas epektibo kaysa sa mga uri ng eksplosibo na umiiral noong panahong iyon. Gayunpaman, ang nasabing kawalang-tatag ay nagdulot ng napakalaking banta sa panahon ng pag-iimbak at transportasyon nito - kaya ang nitroglycerin ay inilagay sa back burner.
Ang mga bagay ay bahagyang gumalaw sa hitsura ni Alfred Nobel at ng kanyang pamilya- sinimulan ng ama at mga anak ang pang-industriyang produksyon ng sangkap na ito noong 1862, sa kabila ng lahat ng mga panganib na nauugnay dito. Gayunpaman, may nangyari na dapat mangyari sa lalong madaling panahon - isang pagsabog ang naganap sa pabrika, at namatay ang nakababatang kapatid na lalaki ni Nobel. Ang ama, pagkatapos magdusa ng kalungkutan, ay nagretiro, ngunit nagawa ni Alfred na ipagpatuloy ang produksyon. Upang mapabuti ang kaligtasan, pinaghalo niya ang nitroglycerin sa methanol - ang timpla ay mas matatag, ngunit napaka-nasusunog. Hindi pa rin ito final.
Naging dinamita sila - nitroglycerin na hinihigop ng diatomaceous earth (sedimentary rock). Ang pagsabog ng sangkap ay nabawasan ng ilang mga order ng magnitude. Nang maglaon, ang timpla ay napabuti, ang diatomaceous earth ay pinalitan ng mas epektibong mga stabilizer, ngunit ang kakanyahan ay nanatiling pareho - ang likido ay nasisipsip at tumigil sa pagsabog mula sa kaunting pagyanig.
Mga katangiang pisikal at kemikal
Ang
Nitroglycerin ay isang nitroester ng nitric acid at glycerol. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ito ay isang madilaw-dilaw, malapot na madulas na likido. Ang Nitroglycerin ay hindi matutunaw sa tubig. Ginamit ni Nobel ang ari-arian na ito: upang maihanda ang nitroglycerin para magamit pagkatapos ng transportasyon at palayain ito mula sa methanol, hinugasan niya ang pinaghalong tubig - ang methyl alcohol ay natunaw dito at umalis, at nanatili ang nitroglycerin. Ang parehong katangian ay ginagamit sa paghahanda ng nitroglycerin: ang produkto ng synthesis ay hinuhugasan ng tubig upang alisin ang mga labi ng mga reagents.
Nitroglycerin hydrolyzes (upang bumuo ng glycerol at nitric acid) kapag pinainit. Kung walaang pag-init ay nagiging alkaline hydrolysis.
Mga pag-aari na sumasabog
Tulad ng nabanggit na, ang nitroglycerin ay lubhang hindi matatag. Gayunpaman, narito ito ay nagkakahalaga ng paggawa ng isang mahalagang pangungusap: ito ay madaling kapitan sa mekanikal na stress - ito ay sumabog mula sa isang concussion o epekto. Kung susunugin mo lang ito, malamang na masunog ang likido nang walang pagsabog.
Pagpapatatag ng Nitroglycerin. Dynamite
Ang unang karanasan ni Nobel sa pag-stabilize ng nitroglycerin ay dinamita - ganap na nasipsip ng kieselguhr ang likido, at ligtas ang pinaghalong (hanggang, siyempre, na-activate ito sa isang demolition bomb). Ang dahilan kung bakit ginagamit ang diatomaceous earth ay dahil sa epekto ng capillary. Ang pagkakaroon ng microtubule sa lahi na ito ay nagdudulot ng mabisang pagsipsip ng likido (nitroglycerin) at ang pagpapanatili nito doon sa mahabang panahon.
Laboratory Obtaining
Ang reaksyon para sa pagkuha ng nitroglycerin sa laboratoryo ay pareho na ngayon sa ginamit ng Sobrero - esterification sa pagkakaroon ng sulfuric acid. Una, ang isang pinaghalong nitric at sulfuric acid ay kinuha. Ang mga acid ay kailangan na puro, na may kaunting tubig. Dagdag pa, ang gliserin ay unti-unting idinagdag sa pinaghalong sa maliliit na bahagi na may patuloy na pagpapakilos. Dapat panatilihing mababa ang temperatura, dahil sa isang mainit na solusyon, sa halip na esterification (pagbubuo ng ester), ang glycerol ay ma-oxidized na may nitric acid.
Ngunit dahil ang reaksyon ay nagpapatuloy sa pagpapalabas ng malaking halaga ng init, ang timpla ay dapat na palaging pinalamig (karaniwan aytapos gamit ang yelo). Bilang isang patakaran, ito ay pinananatili sa paligid ng 0 ° C, na lumampas sa marka ng 25 ° C ay maaaring magbanta ng pagsabog. Ang temperatura ay patuloy na sinusubaybayan gamit ang isang thermometer.
Ang Nitroglycerin ay mas mabigat kaysa sa tubig, ngunit mas magaan kaysa sa mineral (nitric at sulfuric) acids. Samakatuwid, sa pinaghalong reaksyon, ang produkto ay namamalagi sa isang hiwalay na layer sa ibabaw. Matapos ang pagtatapos ng reaksyon, ang sisidlan ay dapat na palamig, maghintay hanggang ang maximum na halaga ng nitroglycerin ay maipon sa itaas na layer, at pagkatapos ay patuyuin ito sa isa pang lalagyan na may malamig na tubig. Pagkatapos ay masinsinang paghuhugas sa malalaking volume ng tubig. Ito ay kinakailangan upang linisin ang nitroglycerin mula sa lahat ng mga dumi hangga't maaari. Mahalaga ito dahil, kasama ang mga labi ng hindi na-react na mga acid, ang pagsabog ng isang substance ay tumataas ng ilang beses.
Industrial production
Sa industriya, ang proseso ng pagkuha ng nitroglycerin ay matagal nang dinala sa automation. Ang sistema na kasalukuyang ginagamit, sa mga pangunahing aspeto nito, ay naimbento noong 1935 ni Biazzi (at tinatawag na Biazzi installation). Ang mga pangunahing teknikal na solusyon dito ay mga separator. Ang pangunahing pinaghalong hindi nalinis na nitroglycerin ay unang pinaghihiwalay sa separator sa ilalim ng pagkilos ng mga puwersang sentripugal sa dalawang yugto - ang isa na may nitroglycerin ay kinuha para sa karagdagang paghuhugas, at ang mga acid ay nananatili sa separator.
Ang iba pang mga hakbang sa produksyon ay pareho sa mga karaniwang hakbang. Iyon ay, paghahalo ng gliserol at nitratingmga mixtures sa reactor (ginawa sa tulong ng mga espesyal na bomba, halo-halong may turbine agitator, mas malakas ang paglamig - na may freon), ilang mga yugto ng paghuhugas (na may tubig at bahagyang alkalized na tubig), ang bawat isa ay nauuna sa isang yugto na may isang separator.
Ang planta ng Biazzi ay medyo ligtas at may medyo mataas na performance kumpara sa iba pang mga teknolohiya (gayunpaman, kadalasan ay malaking halaga ng produkto ang nawawala habang naglalaba).
Kondisyon sa tahanan
Sa kasamaang palad, bagama't sa kabutihang palad, ang paggawa ng nitroglycerin sa bahay ay nagsasangkot ng napakaraming kahirapan, na kadalasan ay hindi katumbas ng resulta.
Ang tanging posibleng paraan upang mag-synthesize sa bahay ay ang pagkuha ng nitroglycerin mula sa glycerol (tulad ng sa pamamaraang laboratoryo). At dito ang pangunahing problema ay sulfuric at nitric acids. Ang pagbebenta ng mga reagents na ito ay limitado sa ilang legal na entity at mahigpit na kinokontrol ng gobyerno.
Ang malinaw na solusyon ay i-synthesize ang mga ito sa iyong sarili. Si Jules Verne sa kanyang nobelang "The Mysterious Island", na pinag-uusapan ang yugto ng paggawa ng nitroglycerin ng mga pangunahing tauhan, ay tinanggal ang huling sandali ng proseso, ngunit inilarawan nang detalyado ang proseso ng pagkuha ng sulfuric at nitric acid.
atbp. Magkakaroon ba nito ang karaniwang adik? Hindi malamang. Samakatuwid, ang lutong bahay na nitroglycerin sa karamihan ng mga kaso ay nananatiling panaginip lamang.
