Nitroglitserin - eng mashhur portlovchi moddalardan biri, dinamit tarkibining asosi. Xususiyatlari tufayli u sanoatning ko'plab sohalarida keng qo'llanilishini topdi, ammo hozirgacha u bilan bog'liq asosiy muammolardan biri xavfsizlik masalasidir.
Tarix
Nitrogliserin tarixi italyan kimyogari Askanio Sobrerodan boshlanadi. U bu moddani birinchi marta 1846 yilda sintez qilgan. Dastlab u piroglitserin nomini oldi. Sobrero o'zining katta beqarorligini allaqachon kashf etgan - nitrogliserin hatto zaif chayqalishlar yoki zarbalardan ham portlashi mumkin.
Nitroglitserinning portlash kuchi nazariy jihatdan uni konchilik va qurilish sanoatida istiqbolli reagentga aylantirdi - bu o'sha paytda mavjud bo'lgan portlovchi moddalar turlaridan ancha samaraliroq edi. Biroq, ushbu beqarorlik uni saqlash va tashish paytida juda katta xavf tug'dirdi - shuning uchun nitrogliserin orqa o'choqqa qo'yildi.
Alfred Nobel va uning oilasi paydo bo'lishi bilan vaziyat biroz o'zgardi- ota va o'g'illar 1862 yilda, bu bilan bog'liq barcha xavf-xatarlarga qaramay, ushbu moddani sanoat ishlab chiqarishni boshladilar. Biroq, ertami-kechmi sodir bo'lishi kerak bo'lgan voqea sodir bo'ldi - zavodda portlash sodir bo'ldi va Nobelning ukasi vafot etdi. Ota qayg'udan keyin nafaqaga chiqdi, ammo Alfred ishlab chiqarishni davom ettirishga muvaffaq bo'ldi. Xavfsizlikni yaxshilash uchun u nitrogliserinni metanol bilan aralashtirdi - aralashma yanada barqaror, ammo juda tez yonuvchan edi. Bu hali yakuniy emas edi.
Ular dinamitga aylandi - diatomli er (cho'kindi jins) tomonidan so'rilgan nitrogliserin. Moddaning portlash qobiliyati bir necha darajaga kamaydi. Keyinchalik aralashma yaxshilandi, diatomli tuproq yanada samarali stabilizatorlar bilan almashtirildi, ammo mohiyati bir xil bo'lib qoldi - suyuqlik so'riladi va ozgina tebranishda portlashni to'xtatdi.
Fizik va kimyoviy xossalari
Nitrogliserin nitrat kislota va glitserinning nitroesteridir. Oddiy sharoitlarda u sarg'ish, yopishqoq yog'li suyuqlikdir. Nitrogliserin suvda erimaydi. Nobel bu xususiyatdan foydalangan: nitrogliserinni tashishdan keyin ishlatish uchun tayyorlash va uni metanoldan ozod qilish uchun u aralashmani suv bilan yuvdi - unda erigan metil spirti va tark etdi va nitrogliserin qoldi. Xuddi shu xususiyat nitrogliserinni tayyorlashda qo'llaniladi: reagentlar qoldiqlarini olib tashlash uchun sintez mahsuloti suv bilan yuviladi.
Nitroglitserin qizdirilganda gidrolizlanadi (glitserin va nitrat kislota hosil qiladi). holdaisitish ishqoriy gidrolizga o'tadi.
Portlovchi xususiyatlar
Yuqorida aytib o'tilganidek, nitrogliserin juda beqaror. Biroq, bu erda muhim bir fikrni aytishga arziydi: u aniq mexanik stressga moyil - u chayqalish yoki zarbadan portlaydi. Agar siz uni shunchaki olovga qo'ysangiz, suyuqlik portlashsiz jim yonib ketishi mumkin.
Nitroglitserinni barqarorlashtirish. Dinamit
Nobelning nitrogliserinni barqarorlashtirish bo'yicha birinchi tajribasi dinamit edi - kizelgur suyuqlikni to'liq singdirdi va aralashma xavfsiz edi (albatta, u halokat bombasida faollashtirilgunga qadar). Diatomli tuproqdan foydalanishning sababi kapillyar ta'sirdir. Bu zotda mikrotubulalar mavjudligi suyuqlikning (nitrogliserin) samarali so'rilishiga va uning uzoq vaqt davomida saqlanishiga sabab bo'ladi.
Laboratoriya olish
Laboratoriyada nitrogliserinni olish reaksiyasi endi Sobrero qoʻllagan reaksiyaga oʻxshaydi - sulfat kislota ishtirokida esterifikatsiya. Birinchidan, nitrat va sulfat kislotalar aralashmasi olinadi. Kislotalar konsentrlangan holda, oz miqdorda suv bilan kerak. Bundan tashqari, glitserin asta-sekin doimiy aralashtirish bilan kichik qismlarga qo'shiladi. Harorat past bo'lishi kerak, chunki issiq eritmada esterlanish (ester hosil bo'lishi) o'rniga glitserin nitrat kislota bilan oksidlanadi.
Lekin reaksiya katta miqdorda issiqlik chiqishi bilan davom etar ekan, aralashmani doimo sovutib turish kerak (odatdamuz bilan qilingan). Qoida tariqasida, u 0 ° C atrofida saqlanadi, 25 ° C belgisidan oshib ketishi portlash bilan tahdid qilishi mumkin. Harorat doimiy ravishda termometr yordamida nazorat qilinadi.
Nitrogliserin suvdan og'irroq, ammo mineral (azot va sulfat) kislotalardan engilroq. Shuning uchun reaksiya aralashmasida mahsulot sirtda alohida qatlamda yotadi. Reaktsiya tugagandan so'ng, idish sovutilishi kerak, yuqori qatlamda nitrogliserinning maksimal miqdori to'planguncha kuting va keyin uni sovuq suv bilan boshqa idishga to'kib tashlang. Keyin katta hajmdagi suvda intensiv yuvish keladi. Bu nitrogliserinni barcha iflosliklardan iloji boricha yaxshiroq tozalash uchun kerak. Bu juda muhim, chunki reaksiyaga kirishmagan kislotalarning qoldiqlari bilan birga moddaning portlash qobiliyati bir necha marta ortadi.
Sanoat ishlab chiqarish
Sanoatda nitrogliserin olish jarayoni uzoq vaqtdan beri avtomatlashtirishga olib kelingan. Hozirda foydalanilayotgan tizim o'zining asosiy jihatlari bo'yicha 1935 yilda Biazzi tomonidan ixtiro qilingan (va Biazzi o'rnatish deb ataladi). Undagi asosiy texnik echimlar separatorlardir. Yuvilmagan nitrogliserinning birlamchi aralashmasi birinchi navbatda markazdan qochma kuchlar ta'sirida separatorda ikki fazaga ajratiladi - nitrogliserinli faza keyingi yuvish uchun olinadi, kislotalar esa separatorda qoladi.
Qolgan ishlab chiqarish bosqichlari standart bosqichlar bilan bir xil. Ya'ni, glitserinni aralashtirish va nitratlashreaktordagi aralashmalar (maxsus nasoslar yordamida ishlab chiqariladi, turbinali qo'zg'atuvchi bilan aralashtiriladi, sovutish kuchliroq - freon bilan), bir necha yuvish bosqichlari (suv va ozgina gidroksidi suv bilan), ularning har biridan oldin bir bosqich mavjud. ajratuvchi.
Biazzi zavodi ancha xavfsiz va boshqa texnologiyalarga nisbatan ancha yuqori unumdorlikka ega (ammo, odatda, yuvish paytida katta miqdorda mahsulot yo'qoladi).
Uy sharoitlari
Afsuski, baxtga qaramay, uyda nitrogliserinni tayyorlash juda ko'p qiyinchiliklarni o'z ichiga oladi, bu esa natijaga arzimaydi.
Uy sharoitida sintez qilishning yagona mumkin boʻlgan usuli nitrogliserinni glitserindan olishdir (laboratoriya usulida boʻlgani kabi). Va bu erda asosiy muammo sulfat va nitrat kislotalardir. Ushbu reagentlarning sotilishi ayrim yuridik shaxslar uchun cheklangan va hukumat tomonidan qattiq nazorat qilinadi.
Aniq yechim ularni o'zingiz sintez qilishdir. Jyul Vern o'zining "Sirli orol" romanida bosh qahramonlar tomonidan nitrogliserin ishlab chiqarish epizodi haqida gapirib, jarayonning so'nggi momentini o'tkazib yubordi, lekin sulfat va nitrat kislotalarni olish jarayonini batafsil tasvirlab berdi.
va boshqalar. O'rtacha qaram odam bunga ega bo'ladimi? Darhaqiqat. Shuning uchun uy qurilishi nitrogliserin ko'p hollarda faqat orzu bo'lib qoladi.
