Polecamy

niedziela, 04 grudnia 2011 01:37

Nitromannit

Oceń ten artykuł
(1 głos)

 

alt Mannit (inaczej mannitol) jest to sześciowęglowy, heksahydroksylowy alkohol. Należy do klasy związków nazywanych alditolami o ogólnym wzorze H(CHOH)nH. Otrzymuje się go przez redukcję mannozy, znajduje się on też w żywicy jesionu mannowego. Mannitol wykorzystuje się jako środek zastępujący sacharozę ze względu na lepsze właściwości odżywcze (m. in. wolniejsze wchłanianie) oraz w medycynie, jako środek pomocniczy przy podawaniu leków obciążających nerki i wątrobę. Mannitol jest około w 72% tak słodki jak sacharoza. Spożycie nadmiernych ilości może wywołać efekt przeczyszczający.
Mannitol łatwo tworzy ester z kwasem azotowym, który jest bardzo silnym MW o dodatnim bilansie tlenowym, jednak bardzo wrażliwym na bodźce zewnętrzne. Ten materiał wybuchowy został pierwszy raz z syntezowany w 1847r. Przez A. Sobrero, który zmieszał D-mannitol z kwasem azotowym. W wieku XIX rozpoczęto jego produkcję w skali przemysłowej. Heksaazotan mannitolu, nazywany krócej azotanem mannitolu, zwyczajowo nitromannitem lub określany skrótem MHN (od ang. Mannitol HexaNitrate) był z początku uważany za MWI, gdyż w metalowym zamknięciu detonuje już od prochu błyskowego. Siła i wrażliwość nitromannitu są zbliżone do nitrogliceryny. O niebezpieczeństwie jakie niesie ze sobą używanie MHN świadczy łatwość z jaką ten materiał wybuchowy detonuje od uderzenia młotkiem. MHN jest dość nietrwały jak na ester kwasu azotowego. Z wyglądu i w konsystencji nierekrystalizowany przypomina PETN - jest to biała masa łatwo rozkruszająca się na subtelny proszek. Nitromannit podobnie jak wszystkie estry kwasu azotowego ma działanie wazodylacyjne - powoduje zwiotczenie ścian naczyń krwionośnych. Z tego powodu lepiej go nie konsumować ( ;) ) ani nie wdychać pyłu. MHN dobrze rozpuszcza się w metanolu i etanolu, z których można go rekrystalizować. W 1853r. MHN stał się powodem wybuchu zakładów chemicznych w Turynie we Włoszech. Głównym zastosowaniem nitromannitolu jest jego wykorzystanie jako wtórny materiał wybuchowy w spłonkach.



Dane fizykochemiczne:

  • Temperatura topnienia: 112°C
  • Temperatura wrzenia: - (wybuch przy 160°C)
  • Masa molowa: 452.17 g/mol
  • Gęstość: 1,230 - 1,604 g/cm3
  • Wzór sumaryczny: C6H8N6O18
  • Reakcja otrzymywania: C6H12 O6 + 6 HNO3 -> C6H8N6O18 + 6 H2O

Synteza amatorska

Odczynniki
  • Kwas azotowy 65% HNO3
  • Kwas siarkowy 98% H2SO4
  • Mannit C6H14O6
  • Węglan lub wodorowęglan sodu Na2CO3, NAHCO3

Skąd to wziąć?
Mannit nie jest bardzo drogi, dostaniemy go ze standardowych źródeł. Ekstrakcja ze źródeł naturalnych raczej nie wchodzi w grę ze względu na duży nakład pracy który jest do tego konieczny - lepiej kupić. Kwasy - standardowe źródła. Wodorowęglan sodu można kupić jako sodę oczyszczoną w spożywczym.

Sprzęt
  • Kolba 100 ml
  • Zlewka 100 lub 250 ml
  • Cylinder miarowy
  • Miska na łaźnię chłodzącą
  • Termometr
  • Bagietka lub mieszadło magnetyczne
Przyrządzamy w kolbie mieszankę 20 ml kwasu azotowego i 30 ml kwasu siarkowego, pamiętając o tym by dodawać kwas siarkowy do azotowego a nie odwrotnie i stale mieszać. Chłodzimy mieszankę kwasów na małej łaźni chłodzącej do 0*C (w każdym razie poniżej 10*C). Przelewamy ją do zlewki. Teraz ostrożnie przy energicznym mieszaniu dodajemy porcjami do 10 g rozdrobnionego mannitu, utrzymując temperaturę poniżej 15°C. Zawartość zlewki staje się bardzo gęsta podobnie jak przy otrzymywaniu PETN. Po dodaniu całego mannitu mieszamy zawartość zlewki jeszcze przez około pół godziny. Następnie wylewamy wszystko do około 0,5 l zimnej wody mieszając zawartość naczynia z wodą. Po opadnięciu nitromannitu na dno naczynia zlewamy rozcieńczone kwasy znad otrzymanego nitromannitu. Dodajemy jeszcze raz około pół litra wody i utrzymując nitromannit w zawiesinie odsączamy go, a następnie przemywamy roztworem sody do zaniku kwaśnego odczynu. Wysuszony nitromannit można rekrystalizować z etanolu lub metanolu. Prawdopodobnie lepsze efekty daje metoda polegająca na rozpuszczeniu mannitu w nadmiarze kwasu azotowego, a następnie dodawanie roztworu do stężonego kwasu siarkowego jak w przypadku PETN, lecz nie jest to jeszcze potwierdzone.

Synteza z dymiącym kwasem azotowym

Odczynniki
  • Kwas azotowy 99% HNO3
  • Kwas siarkowy 98% H2SO4
  • Mannit C6H14O6
  • Wodorowęglan sodu
  • Etanol

Sprzęt
  • Kolba stożkowa 300 ml
  • Miska na łaźnię chłodzącą
  • Termometr
  • Mieszadło magnetyczne
  • Lejek
  • Zlewka
  • Wkraplacz ew. pipeta
W kolbie stożkowej o pojemności 300 ml umieszczonej w łaźni chłodzącej napełnionej mieszanką lodu z solą ustawionej na mieszadle magnetycznym umieszczamy 50 ml stężonego, dymiącego (99%) kwasu azotowego. Do tak przygotowanego kwasu azotowego dodajemy małymi porcjami 10 g mannitu, wciąż mieszając. Gdy dodamy całość i mannitol ulegnie rozpuszczeniu zaczynamy delikatnie kroplami dodawać 55 ml stężonego kwasu siarkowego, tak by temperatura cały czas oscylowała wokół 0°C. Gdy cały kwas zostanie dodany, powstały osad należy odsączyć i przemyć kilkukrotnie roztworem wodorowęglanu sodu w celu zobojętnienia kwasów. Odsączone kryształy można krystalizować z etanolu. Otrzymuje się 23g co stanowi 96,6% wydajności teoretycznej.

Bezpieczeństwo
MHN jest bardzo wrażliwym i do tego silnym materiałem wybuchowym. Nie zalecamy używać ilości odczynników większych niż podane. Przegrzanie mieszanki estryfikującej może doprowadzić do wytwarzania się dużej ilości tlenków azotu - w takim przypadku należy wszystko wylać do zimnaj wody lub do łaźni chłodzącej. Stężone kwasy a zwłaszcza dymiący kwas azotowy są bardzo żrące. Nie należy wdychać pyłu suchego nitromannitu.

Artykuł napisali:
Tchemik, The Chemik, Tweenk

Czytany 5617 razy Ostatnio zmieniany czwartek, 15 grudnia 2011 00:06
Opublikowano w Kruszące

Inne przedmioty Użytkownika

Więcej w tej kategorii: « Oksylikwity Nitroglikol »
Zaloguj się, by skomentować
powrót na górę