Àcit pícrico
El trinitrofenol (TNP), també denominat àcit pícrico, de fòrmula química C6H2OH(NO2)3, és un explosiu que s'utilisa com a càrrega aumentadora per a fer explotar algun atre explosiu menys sensible com el TNT.
El trinitrofenol tendix a formar sals de picrato que són perilloses i inestables.
Ademés els grups nitro (fortament electronegativos) estabilisen la base conjugada, fent que l'H del grup OH es disocie en facilitat, donant llavors una dissolució àcida del mateix, d'ahí el seu nom de "àcit". En anatomia està catalogat com un fijador simple en el seu us comú com fijador de mostres histológicas.
Història
[editar | editar còdic]L'àcit pícrico va ser provablement mencionat per primera volta en els escrits del alquimista Johann Rudolf Glauber en 1742. Inicialment, va ser realisat per la nitración de substàncies com la banya d'animals, seda, añil, i resina natural. La primera síntesis a partir de índigo la va realisar Peter Woulfe en 1779. La síntesis a partir del fenol i la determinació de la seua fòrmula correcta, es varen portar a terme en èxit en 1841. Ans que Hermann Sprengel demostrara en 1873 que l'àcit pícrico podia ser detonat, se suponia que només els seus sales eren explosives, no el propi àcit. A partir d'eixe moment la majoria de les potències militars varen començar a utilisar-ho com el seu principal explosiu d'alt poder. També s'utilisa este compost en la química analítica de metals, menas i minerals.
L'àcit pícrico va ser el primer explosiu d'alt poder (compost orgànic nitrado) adequat per a soportar l'acceleració del dispar en mijos convencionals d'artilleria. La nitroglicerina i el cotó pólvora estaven disponibles abans, pero la sensibilitat de choc a voltes causava la seua detonació dins del canó d'artilleria en el moment de disparar. En 1885, basat en l'investigació de Hermann Sprengel, el químic francés Eugène Turpin va patentar l'us d'àcit pícrico prensage i fos en càrregues explosives i proyectils d'artilleria.[1] En 1887 el govern francés va adoptar una mescla d'àcit pícrico i el cotó pólvora baix el nom de melinita. En 1888, Gran Bretanya va començar a fabricar una mescla molt semblant en Lydd, Kent, baix el nom de lyddita. Japó li va seguir en una fòrmula "millorada" coneguda com pólvora Shimose. En 1889, un material similar, una mescla de cresilato d'amoni en trinitrocresol, o una sal d'amoni de trinitrocresol, va començar a fabricar-se baix el nom de ecrasita en el Imperi austrohúngaro. En 1894 Rússia va escomençar la fabricació de proyectils d'artilleria plens d'àcit pícrico. Els Estats Units no varen usar l'àcit pícrico com a tal sino una de les seues sals, el picrato d'amoni, (conegut com Dunnita o explosiu D), utilisat a partir de 1906.
L'àcit pícrico es va utilisar en la batalla de Omdurmán,[2] la Segona Guerra Bóer,[3] la Guerra Rus-Japonesa,[4] i inclús en la Primera Guerra Mundial.[5] Pero l'apogeu del seu us es va produir en la Guerra Rus-Japonesa. Els japonesos ho varen usar tant en terra, en els obuses per als canons de 75 mm, que duyen uns 800 g d'àcit pícrico, com en la mar en els obuses per als canons de 12 polzades, en fins a 40 kg d'explosiu. Estos obuses no conseguien travessar el blindage, pero causaven importants danys en les cobertes (vore: Batalla de Tsushima). No obstant, els obuses carregats en àcit pícrico solen ser altament inestables si el compost reacciona en la carcassa metàlica o la espoleta per a formar envoltura de picratos metàlics, que són més sensibles que l'àcit pícrico. Una de les teories sobre l'explosió de l'acorazar Mikasa l'atribuïx a l'explosió d'un obús deguda a este efecte. Alemània va començar a carregar proyectils d'artilleria en TNT en 1902. Encara que el tolueno és més difícil d'obtindre que el fenol, i el TNT és menys potent que l'àcit pícrico, la millora en la seguritat de la fabricació de municions, el seu almagasenament i ocupació va propiciar la substitució de l'àcit pícrico per el TNT en la majoria d'utilisacions militars entre les dos guerres mundials.[2]
Aparte dels accidents per la sensibilitat per picratos, l'àcit pícrico va estar involucrat en la explosió de Halifax.
Propietats
[editar | editar còdic]L'àcit pícrico forma cristals incoloros o llaugerament grocs, de sabor molt amarc. El sistema cristalí és ortorrómbico bipiramidal. La seua densitat és de 1813 kg/m3 i la seua temperatura de fusió de 122.5 °C. La pressió de vapor a 195 °C és de 2 mmHg, a 255 °C de 50 mmHg. La densitat de la massa fosa a 124 °C és de 1589 kg/m3, a 170 °C - 1513 kg/m3. Gravimétrico (a granel) la densitat de la pols és de 900-1000 kg/m3. La pols és fàcil de prensar, especialment quan es calfa. Pressionant a 4500 kgf/cm2 es conseguix una densitat de 1740 kg/m3, pero en la pràctica, per raons de seguritat, la pressió solament aplega a 2000 kgf/cm2, en lo que es conseguix una densitat de no més de 1630 kg/m3. Per mig d'un refredat llent de la massa fosa pot conseguir-se un sòlit en una densitat de 1580-1610 kg/m3. Quantes menys impurees, major és la densitat del trinitrofenol fos.
L'àcit pícrico ardix en l'aire en fum espés, detona per calfament molt ràpit o una purna. És sensible a l'esforç tèrmic (calor, fòc) i mecànic (impacte, fricció).
Per l'acumulació de grups nitro (-NO2) aceptores d'electrons al voltant del fenol, el grup hidroxilo de l'àcit pícrico ho convertix en un àcit fort (pKa = 0.29), capaç de reacciones d'intercanvi en la formació de sales metàliques (picratos). Els més comuns:
- picrato de sodi C6H2(NO2)3ONa
- picrato de calcio (C6H2(NO2)3O)2Ca
- picrato de ferro (C6H2(NO2)3O)3Fe2
- picrato de plom (C6H2(NO2)3O)2Pb
Els picratos cristalins són sòlits que tenen molta major sensibilitat que el trinitrofenol. Açò requerix una atenció especial en l'utilisació de metals i la contaminació per metals en la seua producció. No es produïx la formació directa de picratos en mig d'àcit sulfúric, el perill principal es planteja en les impurees de l'aigua de llavat, i els materials que entren en contacte el trinitrofenol purificat. Per la sensibilitat dels picratos, la fabricació de munició requerix mides especials per a aïllar la càrrega de la carcassa metàlica.
L'àcit pícrico forma isopururato roig en cianur d'hidrogen (HCN). Per mig de medició fotomètrica del colorant resultant, es pot usar àcit pícrico per a quantificar el cianur d'hidrogen.[6]
Solubilidad
[editar | editar còdic]Molt poc soluble en aigua freda, no obstant és més soluble en aigua hervir i llaugerament soluble en etanol i benceno.
En fret l'aigua ho dissol llaugerament, al voltant de l'1.1 % a 15 °C. La solubilidad en aigua calenta aumenta significativament fins al 6.5 % a 100 °C. Segons uns atres, 100 °C - 9.14 %. La dissolució acuosa de trinitrofenol és d'un color groc intens per la presència del anión. Les molècules no ionizadas no presenten color, per lo que la dissolució anhidra no té color (per eixemple, en éter de petròleu). En presència d'un àcit fort la dissolució també té color; esta característica permet l'us de trinitrofenol com a indicador àcit-base.
En etanol, i éter dietílico la solubilidad és relativament alta. En 100 g d'alcohol a 20 °C es dissolen 6.23 g d'àcit pícrico, i en el punt d'ebullició 66,2. A 13 °C en 1 litro d'éter anhidro es varen dissoldre 10,8 g d'àcit pícrico, quan el contingut de l'aire 0,8 % d'aigua es dissol 36,8 g, i prisoderzhanii 1% d'aigua - 40 g és soluble en metanol, glicerol, cloroform, disulfuro de carbono, acetona, i especialment en benceno. 100 g de benceno dissolt 3,7 g a 5 °C, 7,29 g - a 15 °C, 9,55 g - 20 °C i 96,77 g - a 75 °C.
En les mescles d'àcit sulfúric i aigua aumenta la solubilidad notablement quan la concentració d'àcit està per damunt de 70 % i en aumentar la temperatura. A una temperatura de 18 °C la solubilidad en àcit sulfúric anhidro és de 10.1 g/100 ml d'àcit, i a 80 °C - 25.8 g/100 ml d'àcit. Quan la dissolució està diluïda en àcit sulfúric, el trinitrofenol precipita.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Enciclopèdia de Química Römpp, abgerufen am 25. Januar 2012.
- ↑ 2,0 2,1 Brown, G.I. (1998) The Big Bang: a History of Explosives Sutton Publishing ISBN 0-7509-1878-0 pp.151-163
- ↑ John Philip Wisser (1901). The second Boer War, 1899-1900, Hudson-Kimberly, p. 243.
- ↑ Dunnite Smashes Strongest Armor, The New York Claves, August 18, 1907
- ↑ Marc Ferro. The Great War. Londres i Nova York: Routledge Classics, p. 98.
- ↑ «Quantification Of Total Cyanide Content In Kernels Of Stone Fruits» (en de-de). lernvorsprung.at. Archivat des d'el original, el 8 de giner de 2021. Consultat el 2021-01-06.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Ácido pícrico» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.