Kwas pikrynowy, 2,4,6-trinitrofenol, TNF, C₆H₂OH(NO₂)₃.

Kwas pikrynowy jest materiałem wybuchowym kruszącym o wyglądzie żółtych, jasno żółtych płatków lub kryształów. Jest bardzo gorzki i stąd jego nazwa: pikrynowy z greckiego ”pikros”, czyli gorzki. Otrzymuje się go poprzez nitrowanie fenolu. Kwas pikrynowy strasznie brudzi, jeżeli zechcesz go robić licz się z tym że wszystko dookoła będzie żółte. Jest to jego główna wada, która zniechęca wielu amatorów. W wodze rozpuszcza się on słabo, ale na tyle dobrze żeby wszystko do okoła było żółte. Kolejną wadą jest, że tworzy pikryniany przy zetknięciu się z metalami. Większość z nich jest dużo bardziej czułe od kwasu pikrynowego, a nie którę wykazują nawet wrażliwość podobną do MWI chodzi tu o pikrynian żelaza, pikrynian miedzi i pikrynian ołowiu. Tak, więc najlepiej przechowywać z dala od metali. Nie jest trujący, ale jest bardzo nie smaczny. Kwas pikrynowy możemy też otrzymać z tabletek aspiryny lub polopiryny. Kwas pikrynowy jest w warunkach amatorskich najbardziej wydajnym (zużycie kwasów) nitrozwiązkiem aromatycznym o przywoitej sile. Temperatura topnienia kwasu pikrynowego wynosi 122,5*C, co powoduje że nie nadaje się on do ładunków lanych. Powyżej tej temperatury sublimuje i osadza sie na metalowych częściach tworząc wrażliwe pikryniany. Prędkość detonacji jest wyraźnie duża, bo dla gęstość 1,56 g/cm³ wynosi już 7504 m/s (czyli nie znacznie więcej niż TNT). Kwas pikrynowy ma zastosowanie głównie jako odczynnik analityczny, do nie dawna był nawet dostępny do kupienia jako odczynnik.


 

Otrzymywanie

Sposób pierwszy - nitrowanie fenolu

Odczynniki

• Kwas azotowy techn. 65% (HNO₃),
• Kwas siarkowy 98% (H₂SO₄),
• Fenol (C₆H₅-OH),
• Woda destylowana.

Skąd to wziąć?
Kwas siarkowy możemy kupić na stacji benzynowej pod postacią elektrolitu, jest to rozcieńczony kwas siarkowy 30%, więc musielibyśmy go zatężyć poprzez destylacje. Kupić go można jeszcze w chemicznym rzecz jasna. Zaś azotowy kupimy raczej jedynie w chemicznym, albo samemu zrobić. Po fenol to do chemicznego trzeba się skoczyć.

Sprzęt

• Kolba,
• Pipeta,
• Lejek,
• Statyw,
• Sączek,
• Cylinder miarowy,
• Palnik,
• Zlewka,
• Bagietka szklana.

Sposób ten możemy podzielić na dwa etapy: Otrzymywanie kwasu fenolodwusulfonowego i otrzymywanie trinitrofenolu (kwasu pikrynowego). Najpierw musimy wydobyć czysty fenol z butelki. Najlepiej jest zagotować wode w dużym garnku i wstawić do niego pojemnik z fenolem. Fenol wytopi się łatwo, a potem możemy go wylać do  naczynia. 1 ml ciekłego fenolu to około 1 gram. Do 100 ml fenolu dolewamy 250 ml H2SO4, mieszamy przez kilka minut, a następnie ogrzany to na łaźni olejowej (w zasadzie można użyć zwykłego oleju jadalnego, ale nie jest to najprzyjemniejsze wyjście) w temperaturze 100*C-130*C przez jedną godzinę. Sulfonowanie jest zakończone wtedy kiedy sulfonofenol nie śmierdzi już fenolem. Zostawmy nasz sulfonofenol do ostygnięcia. Kiedy ostygnie przygotowujemy łaźnie chłodzącą, zimna woda, sól saletra i kilka kostek lodu. Łaznia nie musi być lodowata, ważne żeby byla zimna. Wlewamy do dużej zlewki 450 ml HNO₃ i wstawiamy ją do łaźni. Jeśli chcemy otrzymać tylko dinitrofenol to bierzemy tylko 250 ml kwasu azotowego. Dodajemy na początku malutkimi porcjami ostudzony poprzednio sulfonofenol, tak żeby podczas dodawania temperatura wynosiła 40°C-50°C. Jeżeli na samym początku dodamy za dużo na raz to całość nam się zagotuje i wywali kwasy z naczynia. Ja tak zrobiłem i dostałem kwasami po twarzy, i na dodatek mam cały żółty sufit :( . Najpierw dodaj małą porcje i poczekaj aż temperatura wzrośnie do ≈ 35°C, potem możesz kontynuować dodawanie. Podczas dodawania będą się wydzielały bardzo obficie brunatne dymy. Po dodaniu całego sulfonofenolu przestawiamy zlewkę na łaźnie wodną i ogrzewamy przez 30 min do godziny. Im dłużej tym większa wydajność, powstaje kożuch z kwasu pikrynowego . W tym momencie emisja tlenków azotu będzie największa, przez pierwsze 5 min ogrzewania NO₂ będzą wydzielać się jak z komina, gorzej niż przy roztwarzaniu miedzi w kwasie azotowym, cała okolica będze spowita brunatnym dymem. Musisz koniecznie mieć maskę gazową!!! Ten etap najlepiej przeprowadzaj wieczorem. Balkon może w tym momencie nie wystarczyć, przydałoby sie trochę więcej wolnej przestrzeni. Po tych 30 minutach całość schładzamy do temperatury pokojowej i rozcieńczamy wodą. Następnie całość sączymy przez watę szklaną albo jakąś szmatę, najlepsze są koszulki po kampaniach przedwyborczych ;-) . Filtry do kawy tu nic nie dadzą, całość jest bardzo kwaśna, i filtr od razu pęknie. Pozostały na filtrze TNF przemywamy kilka krotnie wodą. Pod żadnym pozorem nie możemy tego przemywać sodą ani żadnymi rozpuszczalnikami, ponieważ rozpuszczają one TNF. Musimy to po prostu przemyć wielokrotnie wodą. Jeżeli chcesz możesz wydobyć z kwasu odpadkowego kilka gramów TNF przez wielokrotne rozcieńczenie go wodą z przesączania. Otrzymujemy ok. 195g TNF.

Tak otrzymany TNF powinien mieć odczyn lekko kwaśny. Suszymy go na bibule w ciepłym miejscu.

Bezpieczeństwo
Tak juz przedtem wspomniałem największym problemem jest duża reaktywność fenoli, porównaj chociażby warunki do produkcji TNT (oleum), z warunkami produkcji TNF. Zauważ że grupa metylowa ma również działanie aktywujące pierścień aromatyczny, ale o ile słabszy niż grupa hydroxylowa. W początkowym etapie nitrowania dominuje reakcja utleniania. Wydzielają się ogromne ilości NO2. Jeżeli damy na raz za dużo sulfonofenolu to reakcja może być bardzo gwałtowna i zawartość zlewki wywali na ciebie i na ściany. Musisz koniecznie mieć maskę gazową i okulary ochronne !!! Ja się do tego nie zastosowałem i część kwasów poleciała mi na twarz, dobrze że nie dostałem po oczach :( Bardzo proszę o ostrożność ! Nie muszę chyba mówić że nitrofenole strasznie brudzą, wszystko do koła będzie żółte, ty, ręce, zlew, stolik, ubranie dosłownie wszystko. Przez tydzień będziesz miał ręce jak po kąpieli w rivanolu :) . Należy również unikać kontaktu z metalami ciężkimi, ponieważ powstają bardzo wrażliwe na uderzenie pikryniany. Wspomnę tylko że fenol jest trujący a przy kontakcie ze skórą wywołuje nie przyjemne swędzenie, a przy dłuższym kontakcie reakcje alergiczną i trudno gojące się rany. Jakby ktoś nie wiedział to łaźnia olejowa to taki garnek w którym znajduje się olej, a go się ogrzewa. Należy przy tym uważać, bo olej rozgrzewa się do bardzo wysokiej temperatury, najlepiej zaopatrzyć się w jakieś obcęgi do trzymania. Ogólnie kwas pikrynowy jest fajny tylko ludzie pytają "dlaczego masz takie żółte ręce ?" . Przydaje sie jakaś wymówka w stylu, że od orzechów albo po rivanolu ;) .

Dużo lepszym od samego kwasu pikrynowego są jego sole, szczególnie sól amonowa i potasowa. W najbliższym czasie postaram się coś więcej o nich napisać.

Sposób drugi - otrzymywanie kwasu pikrynowego z Aspiryny lub Polopiryny

Odczynniki

• Aspiryna lub Polopiryna (Kwas Acetylosalicylowy C₉H₈O₄),
• Kwas siarkowy 98% (H₂SO₄),
• Spirytus (C₂H₅OH),
• Azotan potasu (KNO₃), lub Kwas azotowy 55% (HNO₃),
• Woda destylowana.

Skąd to wziąć?
Aspirynę lub polopirynę kupimy w aptece. Kwas siarkowy możemy kupić na stacji benzynowej pod postacią elektrolitu, jest to rozcieńczony kwas siarkowy 30%, więc musielibyśmy go zatężyć poprzez destylacje. Kupić go można jeszcze w chemicznym rzecz jasna. Spirytus czysty można kupić w sklepie spożywczym, albo u ruskich ;) Od biedy możemy użyć spirytusu salicylowego który możemy kupić w aptece. Azotan potasu to nic innego jak saletra potasowa, kupić możesz w sklepie spożywczym - saletra do peklowania mięs, lub w chemicznych, albo w ogrodniczych. Zaś azotowy kupimy raczej jedynie w chemicznym, albo samemu zrobić. Wodę destylowaną na stacji benzynowej nabędziemy, albo samemu zróbmy poprzez destylacje wody.

Sprzęt

• Kolba,
• Bagietka,
• Statyw,
• Sączek,
• Lejek,
• Cylinder miarowy,

Rozdrabniamy 20 tabletek aspiryny lub polopiryny i wrzucamy do kolby. Dolewamy odrobinkę wody żeby całość przypominało pastę. Teraz odmierzamy 100ml spirytusu i dolewamy do kolby. Mieszamy wszystko dokładnie. Mocujmy lejek w statywie i wkładamy do niego sączek. Filtrujemy całą powstałą mieszaninę. Przefiltrowany alkohol musimy teraz odparować. Jak odparujemy wodę to pozostanie nam proszek. Proszek zbieramy i wrzucamy do kolby i dolewamy 80ml kwasu siarkowego 98%. Kolbe dajemy na łaźnię wodną i ogrzewamy. Ciągle mieszając i po 15 minutach wyciągamy kolbę z łaźni wodnej i dosypujemy azotanu potasu. Całość zacznie się burzyć i powstanie nam kwas azotowy. Zamiast azotanu potasu możemy dolać 40ml kwasu azotowego 55%. Wszystko bardzo dokładnie mieszamy. Chłodzimy całość do temperatury około 25*C (pokojowej) i dolewamy 300ml wody destylowanej. Znów mocujemy lejek w statywie i do lejka wkładamy czysty sączek. Filtrujemy całość. Na sączku zostanie kwas pikrynowy. Przemywamy go wodą destylowaną.

Bezpieczeństwo
Całość ogrzewamy na łaźni wodnej a nie prosto ogniem! W ogóle zapamiętaj, że palne substancje zawsze ogrzewamy na łaźni wodnej, albo czymś podobnym a nigdy prosto ogniem! Mieszamy bardzo energicznie. Przy produkcji nosimy okulary ochronne i rękawice kwasoodporne. Nie wdychamy powstających oparów. Kwas pikrynowy przechowuj z dala od jakichkolwiek metali. Obchodź się z nim delikatnie.

Istnieje także trzecia metoda otrzymywania TNF, przez długotrwałe ogrzewanie, utlenianie i nitrowanie benzenu, HNO3 w obecności soli rtęci. Nie podałem tu tego przepisu gdyż jest on mało wydajny, czasochłonny i zamist powstawać nam TNF powstaje nam takie oleiste śmierdzące NB CUŚ. Ale jak ktoś będzie chętny to mogę podać - The Chemik