Erythritol tetranitrát: Porovnání verzí
Smazaný obsah Přidaný obsah
mBez shrnutí editace značka: editace z Vizuálního editoru |
vysvětlení pojmu rekrystalizace značka: editace z Vizuálního editoru |
||
Řádek 3:
'''Erythritol tetranitrát''' (zkratkou '''ETN''')<ref>Erythritol tetranitrate was first synthesized by British chemist John Stenhouse (1809-1880) in 1849. He extracted the simple sugar erythritol (which he called "erythroglucin") from lichen and then studied its chemistry. See: John Stenhouse (1 January 1849) "Examination of the proximate principles of some of the lichens. Part II," Philosophical Transactions of the Royal Society (London), vol. 139, pages 393-401. Reprinted in German as: John von Stenhouse (1849) "Über die näheren Bestandtheile einige Flechten," Justus Liebigs Annalen der Chemie und Pharmacie, vol. 70, no. 2, pages 218-228. Condensed version (in German): John Stenhouse (12 Sept. 1849) "Über die näheren Bestandtheile einige Flechten," Pharmaceutisches Centralblatt, vol. 20, no. 40, pages 625-628.</ref> je [[estery|esterem]] [[polyol]]u [[eryhtritol]]u a [[kyselina dusičná|kyseliny dusičné]], sumárním vzorcem C<sub>4</sub>H<sub>6</sub>N<sub>4</sub>O<sub>12</sub>. Jedná se o bílou látku, která se vyskytuje buď ve formě krystalického prášku, litých bloků nebo kapaliny (nad 61 °C). Je významný svojí výbušností a středně velkou toxicitou. Pod názvem nitroglyn byl používán jako vasodilatátor. Dnes má primární využití v amatérsky připravovaných [[Rozbuška|rozbuškách]], sypkých, litých a [[plastická trhavina|plastických trhavinách]]. Jde o látku s velmi podobnou citlivostí, stabilitou a výbušnou silou jakou má [[pentrit]]. Na rozdíl od něj se dá prakticky tavit za použití horké vody a odlévat, pro svoji nepatrně vyšší cenu a nepatrně nižší stabilitu oproti pentritu nemá průmyslové uplatnění. ETN je velmi málo rozpustný ve vodě, dobře rozpustný v [[aceton]]u a dobře rozpustný v horkém [[methanol]]u a [[ethanol]]u. Při vylití horkého roztoku ETN v ethanolu do velkého množství vody krystalizuje ETN ve formě malých krystalických plátků (srovnatelně měkkých jako mýdlové vločky) se sypnou hustotou kolem 0,3 g/cm<sup>3</sup>, tyto lze jemně stlačit na 0,5 g/cm<sup>3</sup>, ručně lze prášek za použití větší síly stlačit až k přibližně k 1,2 g/cm<sup>3</sup>. Jemné re-krystalizované krystaly lze připravit převrácením procesu, tedy pomalým kapáním vody do roztoku ETN/ethanolu a důkladným mícháním. Průžné silikonové formy jsou pro odlévání ideální, vzhledem k jejich snadnému oddělení od ztuhlého ETN, nejvyšší hustoty se dosahuje pomalým chlazením taveného ETN (desítky minut až hodina), rychlé chlazení vede k lehce nižší hustotě litého ETN. Někdy lze při odlévání pozorovat mírný rozklad ETN, signalizovaný lehčím žloutnutím.
ETN má citlivost k nárazu kolem 3,28 J (prášek) a 3,79 J (lité), na stejném aparátu má pentrit citlivost 3,93 J (citlivost roztaveného - tedy kapalného ETN je ale velmi vysoká - srovnatelná s třaskavinami jako je TATP a proto se s ním nesmí v roztavené formě riskovat nárazy či pády). Citlivost ke tření je 38,9 N u prášku a 47,7 J u lité směsi. Pentrit má 75,1 J na stejném přístroji. Detonační rychlost lehce stlačeného prášku při hustotě 0,86 g/cm<sup>3</sup> je 4800 m/s a u litého ETN je při 1,70 g/cm<sup>3</sup> 8 030 m/s. Detonační tlak litého ETN se tak pohybuje v blízkosti 300 kbar a brizancí značně předčí slabší vojenské plastické trhaviny jako je např. [[Semtex]] (detonační tlak kolem 225 kbar, lité [[Trinitrotoluen|TNT]] kolem 190).<ref>{{Citace elektronického periodika
| příjmení =
| jméno =
Řádek 27:
Těžiště současného použití je v amatérských dvojsložkových [[rozbuška|rozbuškách]], kde se obvykle používá náplně 1 g lehce slisovaného ETN a toto je iniciováno několika stovkami miligramů třaskaviny (SADS, dextrinovaný [[azid olovnatý]], [[HMTD]], TACP apod.), případně v rozbuškách typu NPED, kde je uvnitř pevné dutinky uzavřeno několik gramů ETN bez třaskaviny. V provedení NPED se pak odděluje ETN přepážkou z kovové fólie od pyrotechnické směsi, která ETN zahřátím skrze fólii přiměje k detonaci.
ETN se připravuje esterifikací erythritolu. K tomu se používá buď směs 68% kyseliny dusičné a koncentrované kyseliny sírové nebo směs koncentrované kyseliny dusičné a sírové. Další metodou je použití samotné koncentrované kyseliny dusičné nebo směsi [[dusičnan amonný|dusičnanu amonného]] (nebo draselného) a kyseliny sírové. Použití směsi konc. kyseliny dusičné a sírové, popř. samotné konc. kyseliny dusičné dává nejlepší výtěžky. Při použití 68% kyseliny dusičné nebo směsi dusičnanů a kyseliny sírové je výtěžnost nižší, obvykle kolem 30 - 40 %. Nejméně vhodná je směs dusičnanu draselného a kyseliny sírové, protože vzniká hustá směs, kterou je složité míchat (výtěžnost běžně kolem 30 %). V každém případě musí být erythritol co nejjemnější prášek. Erythritol i případně použité dusičnany musí být rovněž velmi jemně práškové a velmi dobře vysušené. Existují i více exotické techniky - např. použití směsi dusičnanu barnatého a kyseliny sírové. Vzniklá směs špatně rozpustného síranu barnatého a kyseliny dusičné/sírové je pak zfiltrována na vakuu - filtrát pak obsahuje nitrační směs - směs kyseliny dusičné a sírové po provedení nitrace s erythritolem vykazuje až 50% výtěžky. V amatérských podmínkách bez digestoří se k nitraci používají skleněné nádobky s inertním plastovým víčkem (teflon), popř. s dírou ve víčku, kterou prochází tyčinka na míchání. Takto se zabraňuje úniku dráždivých par. Nitrace je prováděna za silného chlazení, poslední stupeň nitrace je ale nutno provádět za pokojové/laboratorní teploty po dobu několika desítek minut až dvou hodin v závislosti na použité metodě. Velikou výhodou je, že nižší estery erythritolu (trinitrát, dinitrát, mononitrát) jsou dobře rozpustné ve vodě a nekontaminují tak vzniklý ETN. Vyloučený produkt je zfiltrován, zneutralizován jedlou sodou rozpuštěnou ve vodě, promyt destilovanou vodou a rekrystalizován z ethanolu a nebo methanolu (tzn. že ETN je rozpuštěn v poměru 1:10 v teplém ethanolu - tj- např. 10 g ve 100 ml ethanolu a tento roztok je vylit do litru chladné vody, vyloučené ETN je chvíli zfiltrováno). Rekrystalizace se provádí pro odstranění uvězněných kapiček nitrační směsi uvnitř krystalů ETN, tyto uvězněné kapičky by snižovaly skladovací stabilitu ETN a zněmožňovaly by odlévání).
== Reference ==
| |||