Trinitrophenol

• Eksplosionsprodukter i en lukket bombe: 71,05 % CO, 3,42 % CO 2 , 0,34 % O 2 , 1,02 % CH 4 , 13,8 % H 2 , 21,1 % N 2
• Iltbalance ved oxidering til CO 2  : -45 %
• Designegenskaber for forskellige tætheder:

• Detonationshastighed afhænger af tæthed:

Afhængigheden af ​​detonationshastigheden D af tætheden ρ er ret præcist beskrevet af Cook-ligningen:

D[m/s] = 5255 + 3045 (ρ[g/cm3] - 1).

• Den kritiske diameter afhænger af størrelsen af ​​pulverkornene og ladningstætheden:

• Eksplosivitet i en blyblok 310 ml (TNT 285 ml, RDX 470)
• Brisance til kompression af blysøjlen 17 mm (TNT 16 mm, RDX - 24)
• Følsomheden i sammensmeltet tilstand er lavere end i pulveret. I nærvær af pikrater øges følsomheden betydeligt.
• Stødfølsomhed sammenlignet med TNT er lavere ifølge nogle data og højere ifølge andre, afhængigt af testforholdene. Ved test med en belastning på 10 kg og en faldhøjde på 25 cm er eksplosionsfrekvensen 24–32 % (TNT 4–8 %, RDX 79–80 %, PETN 100 %)
• Under friktion mellem faste materialer (stål, støbejern) detonerer pulveret; detonation sker ikke mellem ikke-jernholdige metaller.
• Når et løst hældt pulver skydes igennem med en riffelkugle, antændes det.
• Når der skydes gennem lukkede granater med sammensmeltet trinitrophenol, kan der være udbrændthed, delvis eller fuldstændig detonation, afhængigt af granatens og ladningens art. Jo stærkere granaten er, jo mere sandsynligt er detonation.
• Varmefølsomhed:

Eksplosionsinitiering

Detonerer fra en sprænghætte . Følsomheden falder med stigende tæthed af presset trinitrophenol og er endnu lavere for fusioneret trinitrophenol:

• ved en densitet på 1580 kg/m³ (tryktryk 1500 kg/cm²) detonerer fra en primer med 0,4 g kviksølvfulminat
• ved en densitet på 1680 kg/m³ (kompressionstryk 2900 kg/cm²) kræves en kapsel med 0,65 g kviksølvfulminat
• til smeltet kræves en kapsel med 3 g kviksølvfulminat, men i praksis bruges disse ikke, og der bruges en mellemdetonator.
• under forskellige forhold er massen af ​​blyazid til initiering 0,03-0,24 g

Egenskaber ved opvarmning

Ved opvarmning under forskellige forhold:

• smelter ved 122,5 °C uden nedbrydning, gulbrun i flydende tilstand;
• når den opvarmes langsomt , sublimerer den let ;
• i fri tilstand ved 183 °C, en lang induktionsperiode før nedbrydning begynder, med et fald i volumen for dampe, aftager induktionsperioden;
• ved 230 °C er der ingen induktionsperiode før nedbrydning begynder;
• antændelsestemperatur 300-310 °C, brænder i fri tilstand uden blitz. Det brænder roligt, med en stærkt sodet flamme, med smeltning. Selv store masser (i størrelsesordenen 100 kg) kan brænde stille, hvis smelten spredes frit;
• når den opvarmes hurtigt i en lukket skal til 300 ° C, eksploderer den.

Fare ved produktion og brug

• Picrinsyreeksplosionen i 1887 på en fabrik i Manchester blev forårsaget af dannelsen af ​​pikrater under en brand. Picrinsyren, der smeltede fra flammen, faldt på lithoponen, hvilket resulterede i dannelsen af ​​blypicrat. Den fungerede som en detonator, hvorfra picrinsyre eksploderede.
• En brand og eksplosion i 1900 på en fabrik i Huddersfield (Hudders-field) blev forårsaget af dannelsen af ​​jernpicrat på damprør. Under reparationen brød jernpicraten i brand ved sammenstødet, og flammerne spredte sig til picrinsyretørreren.
• 6. december 1917 i havnen i den canadiske by Halifax skete der en kraftig eksplosion af skibet "Mont Blanc" , som blandt andet transporterede 2300 tons tør og flydende picrinsyre. Som et resultat af eksplosionen blev Halifax næsten fuldstændig ødelagt. 1.963 mennesker døde, 9.000 blev såret, 2.000 mennesker var savnet, og den samlede skade fra eksplosionen blev anslået til 35 millioner canadiske dollars.
• På en fabrik i Frankrig blev der dannet baner af picrinsyrestøv langs jernbaneskinnerne. Et betydeligt indhold af calcium i den fugtige jord førte til dannelsen af ​​calciumpicrat. I varmt, tørt vejr tørrede det op og forårsagede en brand langs alle de ruter, ad hvilke der blev flyttet picrinsyre.

Henter

Direkte nitrering af phenol

Trinitrophenol kan opnås ved direkte nitrering af phenol i koncentreret salpetersyre:

I dette tilfælde er der en stærk opvarmning, hvilket fører til ødelæggelse og resinificering af phenol, dannelse af forskellige biprodukter. Udbyttet af trinitrophenol er lavt, i processen er der en betydelig fortynding af syren. Denne metode var dog den vigtigste i tiden før og under Første Verdenskrig. Processen blev udført i keramiske gryder og normalt uden omrøring, fordi syreopløsningerne tærede metallerne og forurenede det færdige produkt med pikrater. Temperaturkontrol var også vanskelig. For at overvinde ulemperne ved denne metode er der udviklet andre metoder, som er blevet brugt i produktionen.

Syntese af phenol via phenolsulfonsyre

Fra anissyre indeholdt i anis , fennikel og en række andre æteriske olier, isoleres anisol ved destillation (olier af Gaultheria procumbens, dvs. salicylsyremethylester [8] ). Yderligere,

Phenol er stærkt oxideret (med en nitrerende blanding), så det sulfoneres først og nitreres derefter med salpetersyre ved opvarmning. Dette efterfølges af elektrofil ipso-substitution af sulfogruppen for nitrogruppen.

På denne måde opnås trinitrophenol fra phenol ved successiv behandling med svovlsyre og salpetersyre. I det første trin sulfoneres phenol til mono- og disulfonsyrer, i det andet trin nitreres sphenolsulfonsyrer med eliminering af sulfogrupper og dannelsen af ​​trinitrophenol:

Processen blev også udført i keramiske potter, stadierne blev udført sekventielt. Sammenlignet med direkte nitrering har denne metode både fordele (lavere fare, fravær af phenolnedbrydningsprodukter, højere udbytte) og ulemper (betydeligt højere forbrug af syrer). Denne metode har mange teknologiske varianter, der kan kombineres i to grupper:

• nitrering i relativt svage syreopløsninger med et overskud af svovlsyre i første trin, efterfulgt af fortynding og behandling med 65 % salpetersyre (konventionel metode) eller natriumnitrat ("fransk metode").
• nitrering i relativt stærke syreopløsninger (Kast-metoden og dens variationer). Stærke syrer tillod brugen af ​​metalapparater med temperaturkontrol og omrøring. Ifølge Kasta-metoden blev sulfonering af phenol udført i 20% oleum i forholdet 1:4 ved en temperatur på 90-100 °C i 5 timer med dannelse af disulfophenol. Reaktionsmassen blev fortyndet med svovlsyre med en densitet på 1,84 g/cm³ (95,6%), og derefter blev nitrering udført med salpetersyre med en densitet på 1,46 g/cm3 (80%) eller med en svovl-nitrogenblanding.

Indhentning fra benzen via chlorbenzen

Processen udføres i flere etaper, nogle viste sig at være ret svære at fremstille og metoden blev gennemarbejdet i lang tid og blev udbredt under og efter Første Verdenskrig.

1. Klorering af benzen til monochlorbenzen :

2. Nitrering af monochlorbenzen til dinitrochlorbenzen med en blanding af svovlsyre og salpetersyre:

3. Behandling af dinitrochlorbenzen med kaustisk soda (natriumhydroxid) for at opnå natriumdinitrophenolat :

4. Forsæbning af natriumdinitrophenolat med svovlsyre for at opnå dinitrophenol:

5. At opnå trinitrophenol ved at behandle dinitrophenol med en blanding af svovlsyre og salpetersyre:

Det praktiske udbytte af trinitrophenol er 1,6 ton pr. 1 ton benzen (54% af det teoretiske). Ulempen ved denne metode er det store spild af saltsyreopløsninger.

Ansøgning

• Et mellemprodukt til fremstilling af farvestoffer . Det er blevet brugt til at farve hud, fordi det er i stand til at reagere med proteiner i huden, hvilket giver det en mørkebrun farve.
• Katalysator til polymerisationsreaktioner (for eksempel polybutadien ).
• komponent af Van Gieson's farvningsopløsning i histologi .
• Ætser i metalvidenskab (GOST 2567-54). For eksempel bruges et ætsemiddel (4 g picrinsyre; 96 ml ethylalkohol) til at afsløre understrukturen af ​​en ferrit [9] . I metallurgi kaldes 4% picrinsyre i ethanol for "picral" og er blevet brugt i vid udstrækning i optisk metallografi for at få korngrænser ud i ferritiske stål. På grund af faren blev det erstattet af andre kemiske ætsemidler. Det bruges dog stadig til at sylte magnesiumlegeringer såsom AZ31.
• Antiseptisk .
• generel alkaloid- udfældningsreagens.
• Pigment til mærkning af forsøgsdyr .

Opbevaring

Det anbefales at opbevare i vand, da trinitrophenol er følsomt over for stød og friktion. Picrinsyre er især farlig, fordi den er flygtig og langsomt sublimerer selv ved stuetemperatur. Over tid kan akkumulering af pikrater på udsatte metaloverflader udgøre en eksplosionsfare.

Økologi

Trinitrophenol har en meget bitter smag . Støv irriterer luftvejene. Langvarig indånding og kontakt med slimhinder og hud fører til nyreskader , hudsygdomme . Øjens slimhinder får en karakteristisk gul farve.

Ekstra

• Picrates
• Nitrophenoler

Noter

1. ↑ 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0515.html
2. ↑ https://www.lachimie.org/docs/org/ch8_alcools_phenols_thiols.pdf - s. 11.
3. ↑ http://sciences-physiques.ac-montpellier.fr/ABCDORGA/Famille/Produit/ACIDEPICRIQUE.html
4. ↑ Peter Woulfe (1771) Eksperimenter for at vise arten af ​​aurum mosaicum Arkiveret 22. december 2016 på Wayback Machine . Philosophical Transactions of the Royal Society of London 61 : 114-130. Se side 127-130: “En metode til at farve uld og silke, af en gul farve, med indigo; og også med flere andre blå og røde farvestoffer." og "Kvittering for fremstilling af det gule farvestof." - hvor Woulfe behandler indigo med salpetersyre ("salpetersyre").
5. ↑ MÉMOIRE SUR L'INDIGO ET SES DISSOLVANS; Par M. Jean-Michel Haussmann, a Colmar . Hentet 4. januar 2018. Arkiveret fra originalen 5. januar 2018. (ubestemt)
6. ↑ D'Ans, Ellen Lax. Taschenbuch für Chemiker und Physiker, Band II, Springer-Verlag 1964.
7. ↑ A. Bernthsen: Kurzes Lehrbuch der organischen Chemie. Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig 1914.
8. ↑ Brockhaus og Efron. Brockhaus og Euphron. Encyklopædisk ordbog, 2012..
9. ↑ M. Beckert, H. Klemm. Håndbog i metallografisk ætsning..

Litteratur

1. Shimose // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : i 86 bind (82 bind og 4 yderligere). - Sankt Petersborg. , 1890-1907.
2. Håndbog til fremstilling af sprængstof./ Udg. I. V. Lebedeva. - ONTI , Goshimtekhizdat . - M., L. - 1934. - s. 146-170.
3. Fedoroff, Basil T. et al. Enciclopedia of Explosives and Related Items, bind 1-7. — Dover, New Jersey: Picatinny Arsenal. - 1960-1975. — P285-P295.
4. Volkov I. Subversive midler i konstruktionen af ​​barrierer. - M .: Statens militærforlag , 1933.

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk Fantastisk catalansk stor kinesisk Fantastisk norsk Stor russer Great Soviet (1 udg.) Brockhaus og Efron Brockhaus og Efron Militær Sytina Militær Sytina Cyril og Methodius Lille Brockhaus og Efron Britannica (online) Granatæble
I bibliografiske kataloger	GND : 4271180-0 J9U : 987007563011605171 LCCN : sh85083416