Нитроглицерин - одно из наиболее известных взрывчатых веществ, основа состава динамита. Он нашел широкое применение во многих областях промышленности благодаря своим характеристикам, однако до сих пор одна из главных проблем, связанных с ним - вопрос безопасности.
История
История нитроглицерина начинается с итальянского ученого-химика Асканьо Собреро. Он впервые синтезировал это вещество в 1846 году. Первоначально ему было дано название пироглицерина. Уже Собреро обнаружил его большую неустойчивость - нитроглицерин мог взрываться даже от слабых сотрясений или ударов.
Мощность взрыва нитроглицерина теоретически делала его перспективным реагентом в горнодобывающей и строительной промышленностях - он был гораздо эффективнее существовавших на то время видов взрывчатки. Однако упомянутая нестабильность создавала слишком большую угрозу при его хранении и транспортировке - поэтому нитроглицерин отложили в долгий ящик.
Дело чуть сдвинулось с места при появлении и его семьи - отец и сыновья наладили промышленное производство этого вещества в 1862 году, невзирая на все опасности, связанные с ним. Однако случилось то, что должно было случиться рано или поздно - на фабрике произошел взрыв, и младший брат Нобеля погиб. Отец после перенесенного горя отошел от дел, однако Альфред сумел продолжить производство. Для повышения безопасности он смешивал нитроглицерин с метанолом - смесь была более стабильной, однако очень пожароопасной. Это все еще не было окончательным решением.
Им стал динамит - нитроглицерин, поглощенный кизельгуром (осадочной породой). Взрывоопасность вещества уменьшилась на несколько порядков. Позже смесь совершенствовалась, кизельгур заменяли более эффективными стабилизаторами, однако суть оставалось той же - жидкость поглощалась и переставала взрываться от малейших сотрясений.
Физические и химические свойства
Нитроглицерин - это нитроэфир азотной кислоты и глицерина. В нормальных условиях это желтоватая, вязкая маслянистая жидкость. Нитроглицерин нерастворим в воде. Этим его свойством пользовался Нобель: чтобы после транспортировки подготовить нитроглицерин к применению и освободить его от метанола, он промывал смесь водой - метиловый спирт растворялся в ней и уходил, а нитроглицерин оставался. Это же свойство используют при получении нитроглицерина: водой продукт синтеза промывают от остатков реагентов.
Нитроглицерин гидролизуется (с образованием глицерина и азотной кислоты) при нагревании. Без нагревания идет щелочной гидролиз.
Взрывчатые свойства
Как уже было сказано, нитроглицерин крайне неустойчив. Однако здесь стоит сделать важное замечание: он восприимчив именно к механическому воздействию - взрывается от сотрясения или удара. Если просто поджечь его, жидкость, скорее всего, будет спокойно гореть без взрыва.
Стабилизация нитроглицерина. Динамит
Первым опытом по стабилизации нитроглицерина Нобеля был динамит - кизельгур полностью поглощал жидкость, и смесь была безопасной (до тех пор, конечно, пока ее не активируют в подрывной шашке). Причина, по которой используется именно кизельгур - Наличие микротрубочек в этой породе обусловливает эффективное всасывание жидкости (нитроглицерина) и удержание ее там на долгое время.
Получение в лаборатории
Реакция получения нитроглицерина в лаборатории сейчас все та же, которой пользовался еще Собреро - этерификация в присутствии серной кислоты. Сначала берется смесь азотной и серной кислот. Кислоты необходимы концентрированные, с малым количеством воды. Далее к смеси малыми порциями при постоянном перемешивании постепенно добавляется глицерин. Температура должна поддерживаться низкая, так как в горячем растворе вместо этерификации (образования эфира) будет происходить окисление глицерина азотной кислотой.
Но так как реакция идет с выделением большого количества тепла, смесь необходимо постоянно охлаждать (обычно это делается с помощью льда). Как правило, она держится в районе 0 °С, превышение отметки в 25 °С может грозить взрывом. Контроль температуры осуществляется постоянно с помощью термометра.
Нитроглицерин тяжелее воды, однако легче минеральных (азотной и серной) кислот. Поэтому в реакционной смеси продукт будет лежать отдельным слоем на поверхности. После окончания реакции сосуд необходимо еще охладить, подождать, пока в верхнем слое не скопится максимальное количество нитроглицерина, а потом слить его в другую емкость с холодной водой. Затем идет интенсивная промывка в больших объемах воды. Это необходимо для того, чтобы как можно лучше очистить нитроглицерин от всех примесей. Это важно, потому что в комплекте с остатками непрореагировавших кислот взрывоопасность вещества увеличивается в несколько раз.
Промышленное получение
В промышленности уже давно довели до автоматизации процесс получения нитроглицерина. Система, которая используется в настоящее время, в основных своих аспектах была придумана еще в 1935 году Биацци (и так и называется - установка Биацци). Главные технические решения в ней - это сепараторы. Первичная смесь непромытого нитроглицерина сначала в сепараторе под действием центробежных сил разделяется на две фазы - ту, что с нитроглицерином, отбирают для дальнейшей промывки, а кислоты остаются в сепараторе.
Остальные этапы производства совпадают со стандартными. То есть, смешивание глицерина и нитрующей смеси в реакторе (производится с помощью специальных насосов, перемешивается турбинной мешалкой, охлаждение более мощное - с помощью фреона), несколько этапов промывки (водой и чуть подщелоченной водой), перед каждым из которых идет этап с сепаратором.
Установка Биацци достаточно безопасна и обладает достаточно высокой производительностью по сравнению с другими технологиями (однако обычно большое количество продукта теряется при промывке).
Домашние условия
К сожалению, хотя, скорее, к счастью, синтез нитроглицерина в домашних условиях связан со слишком большим количеством трудностей, преодоление которых в основном не стоит результата.
Единственный возможный способ синтеза в домашних условиях - получение нитроглицерина из глицерина (как и в лабораторном способе). И здесь основная проблема - серная и азотная кислоты. Продажа этих реактивов разрешена только определенным юридическим лицам и строго контролируется государством.
Возникает очевидное решение - синтезировать их самостоятельно. Жюль Верн в своем романе "Таинственный остров", рассказывая об эпизоде изготовления главными героями нитроглицерина, опустил конечный момент процесса, однако крайне подробно описал процесс получения серной и азотной кислот.
Действительно заинтересовавшиеся могут заглянуть в книгу (первая часть, глава семнадцатая), однако и тут загвоздка - необитаемый остров буквально изобиловал необходимыми реактивами, поэтому в распоряжении героев оказались серный колчедан, водоросли, много угля (для обжига), калийная селитра и так далее. Будет ли это у среднестатистического увлекающегося человека? Вряд ли. Поэтому домашний нитроглицерин в абсолютном большинстве случаев остается лишь мечтой.
Как-то так повелось, что мы используем мази только для подготовки велосипеда к зимовке. Но, когда накрывает такая напасть, как эректильная дисфункция сразу вспоминается их прямое предназначение.
Вконтакте
Состав аптечной мази
Нитроглицериновая мазь – это вязко-густоватая масса желтоватого оттенка, от которой идет специфический запах вазелина. Здесь работает один активный ингредиент – нитроглицерин. Он смешан с ланолиновой основой .
Смесь быстро впитывается в кожу, проникает в кровоток, с которым расслабляет спазмированные сосудистые стенки. Окись азота пробуждает заснувшее кровообращение, что оживляет кавернозные тела. Именно так препарат работает на восстановление потенции.
Аптечный препарат изготавливается только по рецепту от уролога или проктолога. Ожидать заказ придется 1-2 дня
Оба компонента, в частности: вазелин и нитроглицерин доступны, поэтому препарат можно замесить самому . В целом, это проблематично, зато готовая субстанция выдаст сосудорасширяющее действие, усиление кровотока и как следствие – могучую эрекцию.
Что нужно знать перед производством
Хотим предупредить, что самодельный продукт получится менее эффективным. Дело в том, что в домашних условиях невозможно достичь корректной концентрации, а увеличивать количество действующего вещества нельзя . В обратном случае получится передозировка со всеми сопутствующими прелестями.
Кроме того, в составе готовых нитроглицериновых таблеток есть дополнительные компоненты, которые искажают терапевтический эффект. Помимо нитроглицерина тут содержатся сахар, крахмал, декстроза, — в мази они совершенно ни к чему.
Самодельная мазь хранится в темной баночке, в сухом, прохладном месте. Срок хранения – не больше 1 месяца.
Рецепт приготовления своими руками
Фармакологическое средство довольно простое, но его нельзя назвать легкодоступным. Чтобы упросить себе жизнь, его можно приготовить нитроглицериновую мазь дома, но нужно точно соблюсти количество таблеток для ее приготовления.
Что для этого надо:
- нитроглицериновые таблетки – в чистом виде нитроглицерин вряд ли найдете, поэтому придется использовать таблетированный препарат. Он есть в любой аптеке, стоит копейки – от 83 рублей. Берите дозировку 500 мкг;
- медицинский вазелин – есть в той же аптеке. Хватит одного тюбика. Цена – от 20 рублей.
Как сделать нитроглицериновую мазь в домашних условиях самому
У нитроглицериновой мазь рецепт крайне прост и сделать ее в домашних условиях не составит труда. На кухне у женщин обитает ступка и пестик, надо измельчить таблетки при помощи двух этих штук. В крайнем случае, используйте две столовые ложки. Когда порошок готов, его смешивают с вазелином.
Способ первый:
- превращаем 40 таблеток в пыль (обычно именно это количество содержится в одной упаковке);
- разбавляем вещество с вазелином так, чтобы объем готовой субстанции составил 10 мл;
- на выходе получите мазь концентрацией 0.2%;
- чтобы получить более высокую концентрацию – 0.4%, потребуется двойное количество таблеток (80 штук).
Способ второй:
- измельчите 0.5 мг глицерилтринитрата (прямой аналог нитроглицерина);
- смешайте с 10 мг вазелина;
- на выходе получится продукт 0.2% концентрации. Это средство с идентичными нитроглицерину терапевтическими свойствами.
Как и сколько мазать для решения мужских проблем
Готовая субстанция наносится на ствол непосредственно перед предполагаемым половым актом. Они повысит имеющуюся потенцию и поддержит эректильную функцию. Нельзя принимать душ, ванну, ходить в сауну, ранее, чем за полчаса до нанесения . С таким подходом активное вещество быстро разнесется с кровотоком и не окажет желаемого эффекта.
Делается это так:
- небольшое количество мази распределяют по коже пениса легкими массажными движениями;
- исключите попадание препарата на лепестки крайней плоти и головку;
- используйте не чаще одного раза в день.
Чтобы не нанести вреда подруге, советуем припасти презерватив, иначе ее слизистая нехорошо отреагирует на нитроглицерин. Кроме того, надо смыть остатки средства с рук. Если эта штука попадет в глаза и другие слизистые, забудете о сексуальной активности на 2-3 часа.
Нитроглицерин (глицеринтринитрат, тринитроглицерин, тринитрин, НГЦ) - сложный эфир глицерина и азотной кислоты. Исторически сложившееся название «нитроглицерин» с точки зрения современной номенклатуры является несколько некорректным, поскольку нитроглицерин является нитроэфиром, а не «классическим» нитросоединением. Широко известен благодаря своим взрывчатым (и в некоторой степени лекарственным) свойствам. Химическая формула CHONO2(CH2ONO2)2. Впервые синтезирован итальянским химиком Асканьо Собреро в 1847 году, первоначально был назван «пироглицерин» (итал. pyroglycerina).
Согласно номенклатуре IUPAC именуется 1,2,3-тринитроксипропан.
Получение
В лаборатории получают этерификацией глицерина смесью концентрированной азотной и серной кислот (1:1 по мольному соотношению). Кислоты и глицерин должны быть очищены от примесей. Для этого предварительно по каплям при постоянном перемешивании смешивают кислоты, изготавливая таким образом нитрующую смесь, и добавляют к глицерину.
Описание реакции: −HSO4+−NO3↔−2HS[O]O4+NO·2
В концентрированном состоянии серная кислота диссоциирует только на один протон на молекулу. Атом серы VI является сильным акцептором электронных пар и «отнимает» у нитратного иона атом кислорода с электронной парой. Образуется свободный радикал ·NO2. Реакция равновесна с сильным смещением равновесия влево.
Затем эту смесь кислот и глицерина выдерживают 8 часов при температуре 40 °C на водяной бане(чем дольше идёт нитрование - тем выше выход нитроглицерина). Жидкость расслаивается на два слоя. Нитроглицерин тяжелее глицерина и опускается на дно - это нижний слегка желтоватый слой.
Описание реакции: CH2OH-CHOH-CH2OH+3NO·2+3−2HS[O]O4+3+H→CHONO2(CH2ONO2)2+3−HSO4+3H2O
Нитроглицерин отделяют от непрореагировавшего глицерина и кислоты и промывают содовым раствором до полной нейтрализации кислот. При добавлении спирта чувствительность резко падает. В промышленности получают непрерывным нитрованием глицерина нитрующей смесью в специальных инжекторах. В связи с возможной опасностью взрыва, НГЦ не хранят, а сразу перерабатывают в бездымный порох или взрывчатые вещества.
Физикохимические свойства
Сложный эфир глицерина и азотной кислоты. Прозрачная вязкая нелетучая жидкость (как масло), склонная к переохлаждению. Смешивается с органическими растворителями, почти нерастворим в воде (0.13 % при 20 °C, 0,2 % при 50 °C, 0,35 % при 80 °C, по другим данным[источник не указан 849 дней] 1,8 % при 20 °C и 2,5 % при 50 °C). При нагревании с водой до 80 °C гидролизуется. Быстро разлагается щёлочами.
Токсичен, всасывается через кожу, вызывает головную боль. Очень чувствителен к удару, трению, высоким температурам, резкому нагреву и т. п. Чувствительность к удару для груза 2 кг - 4 см (гремучая ртуть - 2 см, тротил - 100 см). Весьма опасен в обращении. При осторожном поджигании в малых количествах неустойчиво горит синим пламенем. Температура кристаллизации 13,5 °C (стабильная модификация, лабильная кристаллизуется при 2,8 °C). Кристаллизуется со значительным увеличением чувствительности к трению. При нагревании до 50 °C начинает медленно разлагаться и становится ещё более взрывоопасным. Температура вспышки около 200 °C. Теплота взрыва 6,535 МДж/кг. Температура взрыва 4110 °C. Несмотря на высокую чувствительность, восприимчивость к детонации довольно низка - для полного взрыва необходим капсюль-детонатор № 8. Скорость детонации 7650 м/с. 8000-8200 м/c - в стальной трубе диаметром 35 мм, инициирован с помощью детонатора № 8. В обычных условиях жидкий НГЦ часто детонирует в низкоскоростном режиме 1100-2000 м/с. Плотность 1,595 г/см³, в твёрдом виде - 1,735 г/см³. Твёрдый нитроглицерин менее чувствителен к удару, но более к трению, поэтому очень опасен. Объем продуктов взрыва 715 л/кг. Фугасность и бризантность сильно зависят от способа инициирования, при использовании слабого детонатора мощность сравнительно невелика. Фугасность в песке - 390 мл, в воде - 590 мл (кристаллического несколько выше), работоспособность (фугасность) в свинцовой бомбе 550 см³. Применяется как компонент некоторых жидких ВВ, динамитов и главным образом бездымных порохов (пластификатор - нитроцеллюлоза). Кроме того, в малых концентрациях применяется в медицине.
Применение во взрывотехнике
Нитроглицерин широко применялся во взрывотехнике. В чистом виде он очень неустойчив и опасен. После открытия Собреро нитроглицерина, в 1853 г. русский химик Зинин предложил использовать его в технических целях. Спустя 10 лет инженер Петрушевский первым начал производить его в больших количествах, под его руководством нитроглицерин был применён в горном деле в 1867 г. Альфред Нобель в 1863 г. изобрёл инжектор-смеситель для производства нитроглицерина и капсюль-детонатор, а в 1867 г. - динамит, получаемый смешением нитроглицерина с кизельгуром (диатомитом, инфузорной землёй).
Нитроглицерин, называемый также "взрывчатым маслом Нобеля", представляет собой не нитросоединение, как ошибочно можно думать по названию, а подобно нитроцеллюлозе - сложный эфир азотной кислоты. Пропилентринитрат, или, лучше, глицеринтринитрат , получается при полной этерификации трехатомного алифатического спирта - глицерина.
100 вес. ч. глицерина дают при нитровании водной или безводной кислотной смесью 210-215 или соответственно 225-230% нитроглицерина. По теории должно образовываться 246.64%, однако выходы в производстве до сих пор, даже в наилучших технических условиях непрерывного процесса, не превосходили 233.5%, что соответствует 94.7% теоретического.
Получение нитроглицерина в лаборатории. Пробная нитрация.
Для быстрого получения небольших количеств нитроглицерина в целях его переработки в пентринит или динамит может быть предложен следующий способ.
200 г чистого глицерина (1.26) при непрерывном перемешивании и наблюдении за температурой по каплям или тонкой струей приливается из капельной воронки емкостью 160см 3 к 1500 г кислотной смеси, состоящей из 500г (333см 3) дымящей азотной кислоты и 1000 г (544см 3) концентрированной серной кислоты. Температура ни в коем случае не должна подыматься выше 30°С. После окончания приливания первой половины глицерина реакция протекает более умеренно, и температуру легко поддерживать ниже 20°С. 1.5-л колба помещается на мягкой подставке в ванне с проточной водой, уровень которой достигает половины содержимого колбы. Колба закрыта просверленной в трех местах корковой или резиновой пробкой и снабжена капельной воронкой, погруженным в кислоту термометром и изогнутой хлоркальциевой трубкой. Хлоркальциевая трубка закрыта с внутренней стороны ватой и наполнена небольшим количеством гранулированного NaOH, поглощающего выделяющиеся пары нитроглицерина. Это приспособление предохраняет восприимчивых лиц от мигрени, вызываемой нитроглицерином, появляющейся у некоторых лиц во время нитрации и проходящей лишь на следующее утро. При температуре охлаждающей воды равной 12°С, этерификация легко заканчивается при 18-25°С уже в течение часа, а при перемешивании - в течение 15 мин.
После того как нитроглицерин всплывет над отработанной кислотой, образуя резко ограниченный слой, что обычно происходит в течение 10 мин (для более полного разделения лучше дать постоять в течение получаса), в колбу до дна опускают трубку, выдувая из нижнего кислотного слоя случайно задержавшийся там нитроглицерин, затем соединяют трубку с ловушкой присоединенной в свою очередь к водоструйному насосу, и медленно и осторожно (наклоняя колбу) высасывают отработанную кислоту. Нитроглицерин и небольшой остаток кислоты при энергичном перемешивании стеклянной палочкой с надетой на ее кончик резиновой трубкой выливают в цилиндр, содержащий 1 л холодной воды. Первая сильно кислая промывная вода почти нацело отсасывается насосом, а остаток отделяется в делительной воронке. Затем следует встряхивание с холодной водой с постепенным добавлением концентрированного раствора соды до тех пор, пока погруженная в жидкость лакмусовая бумажка не посинеет. Тогда нитроглицерин отделяют от воды и взбалтывают с 2% раствором соды. При этом следует иметь в виду, что вследствие выделения углекислого газа давление вначале повышается. Последние следы кислоты удаляются из нитроглицерина с трудом, лишь после продолжительного взбалтывания с избытком тепловатого раствора соды. Бывает, что если смесь оставить некоторое время постоять и затем опять взболтать, лакмусовая бумажка, плавающая для контроля в промывной жидкости, вновь окрасится в красный цвет. Целесообразно оставить нитроглицерин и промывную жидкость постоять ночь, а затем утром еще раз сильно взболтать и отсосать ставшую щелочной промывную жидкость и в заключение промыть нитроглицерин один или два раза чистой водой. Для всей операции промывки следует израсходовать не больше 4 л воды. Окончательно промытый нитроглицерин оставляют в течение часа стоять в делительной воронке, кран и пробка которой слегка смазаны воском или вазелином, и затем отфильтровывают через бумажный фильтр с безводным сульфатом натрия в сосуд для хранения. Выход нитроглицерина составляет в лучшем случае 430 г, или 269 см 3 . Лаборатории динамитных заводов пользуются специальным стеклянным аппаратом для пробной нитрации ("груша" с перемешиванием при помощи сжатого воздуха), в котором по установленному в заводских условиях рецепту этерифицируется 100 или 50 г глицерина и контролируется выход.
Производство нитроглицерина принадлежит к несложным химическим процессам, однако для неопытных и нерешительных людей оно легко может стать опасным. Часто операция бывает неудачной из-за неполного отделения от кислоты, вследствие чего спустя несколько недель или месяцев - особенно летом - наступает нежелательное разложение, которое приводит к нежелательным последствиям ввиду необходимости немедленного удаления и уничтожения такого нитроглицерина.
Как указано при рассмотрении нитрогликоля, нитроглицерин можно получать, пользуясь также азотной кислотой средней крепости (1.38-1.40) и водным глицерином. Так 191г глицерина (1.228, что соответствует 13.5% H 2 O) с кислотной смесью, состоящей из 1300см 3 концентрированной H 2 SO 4 и 750см 3 62%-ной HNO 3 (1.38), дали 288 г промытого нитроглицерина, т.е. только 175%.