Nitroglyseriini (räjähde)

Nitroglyseriini
Tunnisteet
IUPAC-nimi	1,2,3-trinitroksipropaani
Muut nimet	nitroglyseroli glyserolitrinitraatti 1,2,3-propaanitriolitrinitraatti
CAS-numero	55-63-0
PubChem CID	4510
Ominaisuudet
Molekyylikaava	C3H5(NO3)3 C3H5N3O9
Moolimassa	227,0872 g/mol
Ulkomuoto	kirkas keltainen/väritön öljymäinen neste
Sulamispiste	13,5 °C (286,7 K)
Kiehumispiste	245 ± 5 °C (laskettu todennäköinen), alkaa hajota 50 °C ja räjähtää 218 °C
Tiheys	1,59 kg/dm3
Liukoisuus veteen	veteen huono, asetoniin sekä moniin muihin liuottimiin hyvä
Infobox OK

Nitroglyseriini (eli nitroglyseroli, glyserolitrinitraatti, glyseryylitrinitraatti, 1,2,3-propaanitriolitrinitraatti), glyserolin trinitraatti, (C₃H₅(ONO₂)₃) on nestemäinen, väritön ja räjähdysherkkä aine, jota valmistetaan nitraamalla glyserolia typpihapon ja rikkihapon seoksella. Mikäli käytetään hyvin väkevää (savuavaa) typpihappoa, rikkihappo ei ole välttämätön.

Historia

Nitroglyserolin keksi kemisti Ascanio Sobrero vuonna 1847 Torinon yliopistossa. Se on edelleen tehokkaimpia tunnettuja räjähteitä. Nitroglyseroli on teholtaan suurempi kuin esimerkiksi trinitrotolueeni (TNT) ja hyvin lähellä pentaerytritolitetranitraattia (PETN).

Käyttö

Räjähdysaineeksi nitroglyseriiniä käytetään muun muassa piimaahan imeytettynä dynamiittina ja esimerkiksi dinitrotolueeniin sekoitettuna. Nitroglyserolia käytetään myös sydänlääkkeenä (nitrolääkkeet, nitroglyseriini). Kordiitti eli "savuton ruuti", joka on tuliaseissa käytetty ajoaine, sisältää yleensä nitroglyserolia nitroselluloosaan ja stabilointiaineisiin sekoitettuna. Aineen aikaisempi yleisesti käytössä ollut nimi on nitroglyseriini. Nitroglyserolilla on useita detonaationopeuksia. Tästä syystä pieni määrä voi räjähtää hitaammalla nopeudella, jos sitä isketään varovasti esimerkiksi vasaralla. Nitroglyserolin maksimaalinen räjähdysnopeus on noin 6 900 m/s.

Nitroglyseroli räjähtää melko herkästi iskusta. Suodatinpaperiin imeytettynä se räjähtää, jos kahden kilogramman paino pudotetaan sen päälle 8–10 senttimetrin korkeudesta (Bureau of Mines -tyyppinen vasaratesti). Myös lämpötilan äkillinen nousu aiheuttaa räjähdyksen. Nitroglyserolimolekyyli sisältää riittävästi happea, jotta molekyyli voi polttaa itse itsensä täydellisesti vedeksi, typeksi ja hiilidioksidiksi. Itse asiassa molekyylin happitasapaino on hieman positiivinen, minkä takia nitroglyserolia voidaan tehokkaasti käyttää seoksina hieman vähemmän happea sisältävien räjähteiden kanssa.

Tyypillinen demonstraatio nitroglyserolin suuresta räjähdystehosta tehdään yhdellä pisaralla ainetta lämmittämällä se nopeasti tai esimerkiksi pudottamalla se kuumalle levylle. Demonstroitaessa on syytä ottaa huomioon, että jo yhden gramman detonaatio saattaa aiheuttaa läsnä oleville pysyvän kuulonmenetyksen, jos ei asiallisia suojavarusteita käytetä.

Valmistus

Nitroglyserolin valmistus vaatii happoseoksen jäähdyttämistä ja aikaa. Valmistus huoneenlämmössä on mahdollista, mutta hyvin vaarallista ja hidasta. Vahinkojen välttämiseksi myös jäähaudetta käytettäessä glyseroli tulee lisätä tippa kerrallaan. Jos lämpötila nousee liian korkeaksi, happoseos roiskuu ympäri laboratoriota ja saattaa jopa räjähtää (etenkin jos on kyse suurehkoista määristä). Huonosti neutraloitu (nitraushapon jäänteitä sisältävä) nitroglyseroli saattaa olla erittäin herkkää ja vaarallista; toisaalta sitä ei kuitenkaan saa luotettavasti räjähtämään sytyttämällä, vaan detonoimiseen tarvitaan jonkinlainen nalli. Tästä syystä nitroglyseriiniä ei tule edes yrittää valmistaa itse, vaan sen valmistus voi tapahtua turvallisesti ainoastaan teollisesti.

Lähteet

• Davis, Tenny L, Chemistry of Powder and Explosives.

Aiheesta muualla

• Nitroglyseriinin kansainvälinen kemikaalikortti
• Kemian työsuojeluneuvottelukunta (KETSU): Nitroglyseriini (Arkistoitu – Internet Archive)