Նիտրոգլիցերին - ամենահայտնի պայթուցիկներից մեկը, դինամիտի բաղադրության հիմքը։ Այն իր առանձնահատկությունների շնորհիվ լայն կիրառություն է գտել արդյունաբերության բազմաթիվ ոլորտներում, սակայն մինչ այժմ դրա հետ կապված հիմնական խնդիրներից մեկը անվտանգության խնդիրն է։
Պատմություն
Նիտրոգլիցերինի պատմությունը սկսվում է իտալացի քիմիկոս Ասկանիո Սոբրերոյից: Նա առաջին անգամ սինթեզել է այս նյութը 1846 թվականին։ Սկզբում այն ստացել է պիրոգլիցերին անունը: Արդեն Sobrero-ն հայտնաբերել է իր մեծ անկայունությունը. նիտրոգլիցերինը կարող է պայթել նույնիսկ թույլ ցնցումներից կամ հարվածներից:
Նիտրոգլիցերինի պայթյունի ուժը տեսականորեն այն դարձրեց խոստումնալից ռեակտիվ հանքարդյունաբերության և շինարարության ոլորտում. այն շատ ավելի արդյունավետ էր, քան այն ժամանակ գոյություն ունեցող պայթուցիկների տեսակները: Այնուամենայնիվ, նշված անկայունությունը չափազանց մեծ վտանգ էր ներկայացնում դրա պահպանման և տեղափոխման ընթացքում, ուստի նիտրոգլիցերինը դրվեց հետևի այրիչի վրա:
Ալֆրեդ Նոբելի և նրա ընտանիքի հայտնվելով ամեն ինչ մի փոքր փոխվեց- հայրն ու որդիները սկսել են այս նյութի արդյունաբերական արտադրությունը 1862 թվականին, չնայած դրա հետ կապված բոլոր վտանգներին: Սակայն տեղի ունեցավ մի բան, որը վաղ թե ուշ պետք է տեղի ունենար՝ գործարանում պայթյուն է տեղի ունեցել, և Նոբելի կրտսեր եղբայրը մահացել է։ Հայրը վիշտից հետո թոշակի անցավ, բայց Ալֆրեդին հաջողվեց շարունակել արտադրությունը։ Անվտանգությունը բարելավելու համար նա նիտրոգլիցերինը խառնեց մեթանոլի հետ. խառնուրդն ավելի կայուն էր, բայց շատ դյուրավառ: Այն դեռ վերջնական չէր:
Դրանք դարձան դինամիտ՝ նիտրոգլիցերին, որը կլանված է դիատոմային հողով (նստվածքային ապար): Նյութի պայթյունավտանգությունը նվազել է մի քանի աստիճանով։ Հետագայում խառնուրդը բարելավվեց, դիատոմային հողը փոխարինվեց ավելի արդյունավետ կայունացուցիչներով, բայց էությունը մնաց նույնը. հեղուկը կլանվեց և դադարեց պայթել ամենափոքր ցնցումից։
Ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ
Նիտրոգլիցերինը ազոտաթթվի և գլիցերինի նիտրոէսթեր է: Նորմալ պայմաններում այն դեղնավուն, մածուցիկ յուղոտ հեղուկ է։ Նիտրոգլիցերինը ջրի մեջ անլուծելի է: Նոբելն օգտագործել է այս հատկությունը՝ տեղափոխումից հետո նիտրոգլիցերինը պատրաստելու և մեթանոլից ազատելու համար խառնուրդը լվանում է ջրով՝ մեջը լուծված մեթիլ սպիրտով և թողնում, իսկ նիտրոգլիցերինը մնացել է։ Նույն հատկությունն օգտագործվում է նիտրոգլիցերինի պատրաստման ժամանակ՝ սինթեզի արտադրանքը լվանում են ջրով, որպեսզի հեռացնեն ռեագենտների մնացորդները։
Նիտրոգլիցերինը տաքացնելիս հիդրոլիզանում է (առաջացնելով գլիցերին և ազոտաթթու): Առանցտաքացումը անցնում է ալկալային հիդրոլիզով։
Պայթուցիկ հատկություններ
Ինչպես արդեն նշվեց, նիտրոգլիցերինը չափազանց անկայուն է: Այնուամենայնիվ, այստեղ արժե մի կարևոր նկատառում անել. այն ենթակա է հենց մեխանիկական սթրեսի. այն պայթում է ցնցումից կամ հարվածից: Եթե դուք պարզապես վառեք այն, ապա հեղուկը, ամենայն հավանականությամբ, հանգիստ կվառվի առանց պայթյունի:
Նիտրոգլիցերինի կայունացում. Դինամիտ
Նոբելի առաջին փորձը նիտրոգլիցերինի կայունացման գործում դինամիտն էր. kieselguhr-ը ամբողջությամբ կլանեց հեղուկը, և խառնուրդը անվտանգ էր (մինչ, իհարկե, այն չակտիվացվեց քանդող ռումբի մեջ): Դիատոմային հողի օգտագործման պատճառը մազանոթային էֆեկտն է: Այս ցեղատեսակի մոտ միկրոխողովակների առկայությունը հանգեցնում է հեղուկի (նիտրոգլիցերինի) արդյունավետ կլանմանը և այնտեղ երկար ժամանակ պահելուն։
Լաբորատոր ստացում
Լաբորատորիայում նիտրոգլիցերինի ստացման ռեակցիան այժմ նույնն է, ինչ օգտագործվում է Sobrero-ի կողմից՝ էստերիֆիկացում ծծմբաթթվի առկայության դեպքում: Նախ վերցվում է ազոտական և ծծմբական թթուների խառնուրդ։ Թթուները անհրաժեշտ են խտացված, փոքր քանակությամբ ջրով։ Այնուհետև, գլիցերինը աստիճանաբար ավելացվում է խառնուրդին փոքր մասերում անընդհատ խառնելով: Ջերմաստիճանը պետք է ցածր պահել, քանի որ տաք լուծույթում էսթերիֆիկացման փոխարեն (էսթերի առաջացում) գլիցերինը կօքսիդացվի ազոտաթթվով։
Բայց քանի որ ռեակցիան ընթանում է մեծ քանակությամբ ջերմության արձակմամբ, խառնուրդը պետք է անընդհատ սառչի (սովորաբարպատրաստված է սառույցով): Որպես կանոն, այն պահվում է 0 ° C-ի սահմաններում, 25 ° C նիշը գերազանցելը կարող է սպառնալ պայթյունով: Ջերմաստիճանը մշտապես վերահսկվում է ջերմաչափով։
Նիտրոգլիցերինը ավելի ծանր է, քան ջուրը, բայց ավելի թեթև, քան հանքային (ազոտային և ծծմբական) թթուները: Հետևաբար, ռեակցիայի խառնուրդում արտադրանքը կպառկի մակերեսի վրա առանձին շերտով: Ռեակցիայի ավարտից հետո անոթը պետք է հովացնել, սպասել, մինչև վերին շերտում կուտակվի նիտրոգլիցերինի առավելագույն քանակը, այնուհետև այն քամեք սառը ջրով մեկ այլ տարայի մեջ։ Այնուհետև գալիս է ինտենսիվ լվացումը մեծ ծավալներով ջրի մեջ: Սա անհրաժեշտ է նիտրոգլիցերինը բոլոր կեղտերից հնարավորինս լավ մաքրելու համար: Սա կարևոր է, քանի որ չպատասխանած թթուների մնացորդների հետ մեկտեղ նյութի պայթյունավտանգությունը մի քանի անգամ մեծանում է։
Արդյունաբերական արտադրություն
Արդյունաբերության մեջ նիտրոգլիցերինի ստացման գործընթացը վաղուց արդեն հասցվել է ավտոմատացման: Համակարգը, որն այժմ օգտագործվում է, իր հիմնական ասպեկտներով հորինվել է դեռևս 1935 թվականին Բիացզիի կողմից (և կոչվում է Biazzi տեղադրում): Դրանում հիմնական տեխնիկական լուծումներն են սեպարատորները։ Չլվացված նիտրոգլիցերինի առաջնային խառնուրդը սկզբում բաժանարարում բաժանվում է երկու փուլի. նիտրոգլիցերինով այն վերցվում է հետագա լվացման համար, իսկ թթուները մնում են բաժանարարում:
:
Մնացած արտադրական քայլերը նույնն են, ինչ ստանդարտները: Այսինքն՝ խառնելով գլիցերինն ու նիտրացումըխառնուրդներ ռեակտորում (արտադրվում են հատուկ պոմպերի օգնությամբ, խառնվում են տուրբինային խառնիչով, սառեցումն ավելի հզոր է՝ ֆրեոնով), լվացման մի քանի փուլ (ջրով և թեթևակի ալկալիացված ջրով), որոնցից յուրաքանչյուրին նախորդում է մի փուլ. բաժանարար։
Բիացզի գործարանը բավականին անվտանգ է և ունի բավականին բարձր արտադրողականություն՝ համեմատած այլ տեխնոլոգիաների հետ (սակայն, սովորաբար լվացքի ժամանակ մեծ քանակությամբ ապրանք է կորչում):
Տնային պայմաններ
Ցավոք, թեև բարեբախտաբար, տանը նիտրոգլիցերին պատրաստելը չափազանց շատ դժվարություններ է պարունակում, որոնք հիմնականում չարժեն արդյունքի հասնել:
Տանը սինթեզելու միակ հնարավոր միջոցը գլիցերինից նիտրոգլիցերին ստանալն է (ինչպես լաբորատոր մեթոդով): Իսկ այստեղ հիմնական խնդիրը ծծմբային եւ ազոտական թթուներն են։ Այս ռեագենտների վաճառքը սահմանափակված է որոշ իրավաբանական անձանց համար և խստորեն վերահսկվում է կառավարության կողմից։
Ակնհայտ լուծումը դրանք ինքներդ սինթեզելն է: Ժյուլ Վեռնն իր «Խորհրդավոր կղզին» վեպում, խոսելով գլխավոր հերոսների կողմից նիտրոգլիցերինի արտադրության դրվագի մասին, բաց է թողել գործընթացի վերջին պահը, բայց շատ մանրամասն նկարագրել է ծծմբական և ազոտական թթուների ստացման գործընթացը։
և այլն:Արդյո՞ք սովորական կախվածություն ունեցող մարդը դա կունենա: Քիչ հավանական է։ Հետևաբար, տնական նիտրոգլիցերինը դեպքերի ճնշող մեծամասնությունում մնում է միայն երազանք։
