Просмотр кода страницы Нитроглицерин

{{о|химическом соединении|его медицинском применении|Нитроглицерин (лекарственное средство)}}
{{Вещество
| картинка = Nitroglycerin.svg
| картинка3D = Nirtoglycerin 3D BallStick.png
| хим. имя = 1,2,3-тринитроксипропан
| традиционные названия     = нитроглицерин
| сокращения                = НГЦ
| хим. формула = C<sub>3</sub>H<sub>5</sub>N<sub>3</sub>O<sub>9</sub>
| состояние = тяжёлая, маслянистая бесцветная жидкость  
| молярная масса = 227,0865 ± 0,0061 
| темп. плавления = 13
| темп. кипения = 160
| темп. самовоспламенения = 270
| плотность =  1,595 г/см³ (жидкий)
1,735 г/см³ (твердый)
| растворимость = 0,138 
| CAS = 55-63-0
| EINECS = 200-240-8
| SMILES = C(C(CO[N+](=O)O<br>
[N+](=O)[O-])O[N+](=O)[O-]
| ПДК = 0,02 мг/дм<sup>3</sup>
| ЛД50 = 105 мг/кг (крысы, перорально), <br> 115 мг/кг (мыши, перорально), <br> 140 мг/кг (морские свинки, перорально), <br> <210 мг/кг (LD<sub>100</sub> человек, перорально)
| токсичность = высокотоксичен, взрывоопасен, особенно опасны его пары, при втирании в кожу вызывает сильное и продолжительное отравление.

| ECB = {{ECB|T|F+|Xi|E|N}}
| NFPA 704                  =  {{NFPA 704
   | опасность для здоровья  = 3
   | огнеопасность           = 3
   | реакционноспособность    = 4
   | прочее                  = 
}}
}}
'''Нитроглицери́н''' ('''1,2,3-тринитрооксипропан'''; также ''глицеринтринитрат'', ''тринитроглицерин'', ''тринитрин'', ''НГЦ'') — [[органическое соединение]], [[Сложные эфиры|сложный эфир]] [[глицерин]]а и [[Азотная кислота|азотной кислоты]].

В терминах [[Номенклатура ИЮПАК|номенклатуры IUPAC]] имеет наименование 1,2,3-тринитроксипропан. Химическая формула: O<sub>2</sub>NOCH<sub>2</sub>CH(ONO<sub>2</sub>)CH<sub>2</sub>ONO<sub>2</sub>.

Широко известен благодаря своим взрывчатым и лекарственным свойствам. Впервые синтезирован итальянским химиком [[Собреро, Асканио|Асканио Собреро]] в [[1847 год]]у, первоначально был назван «пироглицерин» ({{lang-it|pyroglycerina}}).

== Получение ==
В лаборатории получают [[Этерификация|этерификацию]] [[глицерин]]а смесью концентрированной [[азотная кислота|азотной]] и [[серная кислота|серной]] кислот. Кислоты и [[глицерин]] должны быть очищены от примесей. Для обеспечения безопасности процесса и хорошего выхода по глицерину кислотная смесь должна иметь малое содержание воды.

Процесс начинают со смешения олеума (или лабораторной 98%-й серной кислоты) и [[Азотнокислые окислители|азотной кислоты]]. Смешение кислот производят при охлаждении для предотвращения [[Термическое разложение|термического разложения]] концентрированной азотной кислоты. Глицерин вносят из капельной воронки при интенсивном перемешивании и постоянном охлаждении колбы льдом (можно с добавлением пищевой соли). Контроль температуры осуществляют ртутным или электронным термометром. Процесс смешения кислот можно выразить в упрощенном виде следующей реакцией<ref>{{Cite web|url = http://www.chemfive.ru/news/nitrovanie_aromaticheskikh_soedinenij/2013-08-16-77|title = Нитрование ароматических соединений|author = Химия и химическая технология в жизни|work = |date = |publisher = |accessdate = 2015-01-24|archiveurl = https://web.archive.org/web/20150128112840/http://www.chemfive.ru/news/nitrovanie_aromaticheskikh_soedinenij/2013-08-16-77|archivedate = 2015-01-28|deadlink = yes}}</ref>:

:: <math>\mathsf{2H_2SO_4 + HNO_3 \rightarrow H_2SO_4\cdot H_2O + NO_2HSO_4}</math>

Реакция равновесная с сильным смещением равновесия влево. Серная кислота необходима для связывания воды в прочные сольваты и для протонирования молекул азотной кислоты с целью образования катионов нитрозония NO<sub>2</sub><sup>+</sup>. Положительный заряд делокализован по всем электронным орбиталям катиона, что обеспечивает его устойчивость.

Затем реакционную смесь кислот и глицерина выдерживают непродолжительное время при охлаждении льдом. Жидкость расслаивается на два слоя. Нитроглицерин легче [[Нитрующая смесь|нитрующей смеси]] и всплывает в виде мутного слоя. Процесс этерификации проводят при температурах в районе 0˚С. При более низких температурах скорость процесса мала, при более высоких температурах процесс становится опасным и резко уменьшается выход продукта. Превышение температуры выше 25 °С грозит взрывом, поэтому синтез должен проводиться при строжайшем температурном контроле. Уравнение этерификации глицерина азотной кислотой в присутствии серной кислоты можно упрощенно записать следующим образом:

:: <math>\mathsf{CH_2OH\text{-}CH(OH)\text{-}CH_2OH + 3NO_2HSO_4 \rightarrow CH_2ONO_2\text{-}CHONO_2\text{-}CH_2ONO_2}</math>

Верхний слой из реакционного стакана (колбы) сразу сливают в большой объём холодной воды при перемешивании.

Температура воды должна быть 6—16 °C, объём — не менее, чем в 100—110 раз превосходить объём полученного НГЦ. Кислоты растворяются в воде, а нитроглицерин оседает на дно ёмкости в виде мутных капель бежевого цвета. Воду сливают и заменяют новой порцией холодной воды с добавлением небольшого количества соды (1—3 % по массе).

Окончательную промывку производят небольшим количеством содового раствора до нейтральной реакции водной фазы. Для получения максимально чистого нитроглицерина (например, для исследовательских целей) производят последнюю очистку промывкой водой, что позволяет отделить остатки соды и нитрата натрия. Недостатки лабораторного получения НГЦ во многом связаны с необходимостью использования большого объёма промывных вод, что резко снижает выход продукта из-за безвозвратных потерь НГЦ на растворимость в воде, на практике эти потери могут достигать 30—50 % от всего полученного продукта<ref name=":0">{{Cite web|url = http://www.chemfive.ru/news/utilizacija_otkhodov_proizvodstva_ngc/2014-09-28-358|title = Утилизация отходов производства НГЦ|author = |work = Химия и химическая технология в жизни|date = |publisher = |accessdate = 2015-01-24|archiveurl = https://web.archive.org/web/20150128113100/http://www.chemfive.ru/news/utilizacija_otkhodov_proizvodstva_ngc/2014-09-28-358|archivedate = 2015-01-28|deadlink = yes}}</ref>.

Большой объём промывных вод, напротив, позволяет максимально быстро и безопасно промыть НГЦ.

Недостаточная промывка НГЦ от кислотных примесей и продуктов неполной этерификации приводит к очень низкой устойчивости продукции (пороха, [[твёрдое ракетное топливо|ТРТ]], БВВ и пр.) и делает НГЦ крайне опасным.

В промышленности получают непрерывным нитрованием [[глицерин]]а нитрующей смесью в специальных инжекторах. Полученную смесь сразу разделяют в сепараторах (преимущественно системы Биацци<ref>{{Cite web|url = http://www.chemfive.ru/news/poluchenie_ngc_po_tekhnologii_biacci/2014-09-12-354|title = Получение НГЦ по технологии Биацци|author = |work = |date = |publisher = |accessdate = 2015-01-24|archiveurl = https://web.archive.org/web/20150128132727/http://www.chemfive.ru/news/poluchenie_ngc_po_tekhnologii_biacci/2014-09-12-354|archivedate = 2015-01-28|deadlink = yes}}</ref>). После промывки нитроглицерин используют в виде водной эмульсии, что упрощает и делает более безопасным его транспортировку между цехами. В связи с возможной опасностью взрыва НГЦ не хранят, а сразу перерабатывают в [[бездымный порох]] или [[взрывчатые вещества]].

Большую часть производственных помещений предприятия, производящего НГЦ, занимают цеха по очистке и переработке жидких стоков и других отходов производства. Наиболее перспективные технологии данного направления основаны на замкнутых циклах использования оборотных сред (промывная вода, отработанная кислотная смесь и др.)<ref name=":0" />.

== Физико-химические свойства ==
Прозрачная вязкая нелетучая жидкость (как масло), склонная к [[Переохлаждённая жидкость|переохлаждению]]. Смешивается с органическими растворителями, почти нерастворим в воде<ref name="A">Химическая энциклопедия. Т. 3. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1992. — С. 270.</ref> (0,13 % при 20 °C, 0,2 % при 50 °C, 0,35 % при 80 °C). При нагревании с водой до 80 °C [[гидролиз]]уется. Быстро разлагается [[Щёлочь|щёлочами]].

Очень чувствителен к удару, трению, высоким температурам, резкому нагреву и т. п. [[Чувствительность к удару]] для груза 2 [[килограмм|кг]] — 4 [[сантиметр|см]] ([[гремучая ртуть]] — 2 см, [[тротил]] — 100 см). Весьма опасен в обращении. При осторожном поджигании в малых количествах неустойчиво горит синим пламенем. Температура кристаллизации — 13,5 °C ([[стабильная модификация]], [[Лабильная модификация|лабильная]] кристаллизуется при 2,8 °C). Кристаллизуется со значительным увеличением чувствительности к трению. При нагревании до 50 °C начинает медленно разлагаться и становится ещё более взрывоопасным. Температура вспышки — около 200 °C. 

=== Взрывчатые характеристики ===
Теплота взрыва — 6,535 [[Джоуль|МДж]]/кг. Температура взрыва — 4110 °C. Несмотря на высокую чувствительность, восприимчивость к детонации довольно низка — для полного взрыва необходим [[капсюль-детонатор № 8]]. [[Скорость детонации]] — 7650 м/с. 8000—8200 м/c — в стальной трубе диаметром 35 мм, инициирован с помощью [[Капсюль-детонатор|детонатора]] № 8. В обычных условиях жидкий НГЦ часто детонирует в низкоскоростном режиме 1100—2000 м/с. Плотность — 1,595 г/см³, в твёрдом виде — 1,735 г/см³. Твёрдый нитроглицерин менее чувствителен к удару, но более — к трению, поэтому очень опасен. Объём продуктов взрыва — 715 л/кг. [[Фугасность]] и [[бризантность]] сильно зависят от способа инициирования, при использовании слабого детонатора мощность сравнительно невелика. [[Фугасность]] в песке — 390 мл, в воде — 590 мл (кристаллического несколько выше), работоспособность (фугасность) в [[свинцовая бомба|свинцовой бомбе]] — 550 см³. 


Применяется как компонент некоторых жидких [[взрывчатые вещества|ВВ]], [[динамит]]ов и главным образом [[бездымный порох|бездымных порохов]] (для пластификации [[нитроцеллюлоза|нитратов]] целлюлозы). Кроме того, в малых концентрациях применяется в медицине.

== Применение ==
{{Врезка
|Выравнивание = right
|Ширина       = 205px
|Содержание   = <poem>Я пью его в мельчайших дозах,
На сахар капаю раствор,
А он способен бросить в воздух
Любую из ближайших гор.

Он, растворенный в желатине
И превращенный в динамит,
В далекой золотой долине,
Взрывая скалы, загремит.

И содрогнулся шнур бикфордов,
Сработал капсюля запал,
И он разламывает твердый,
Несокрушимый минерал.

Сердечной боли он – причина,
И он один лекарство мне –
Так разъяснила медицина
В холодной горной стороне.</poem>
|Подпись = [[Шаламов, Варлам Тихонович|В.Т. Шаламов]] «Нитроглицерин»<ref>{{Cite web |url=http://shalamov.ru/library/9/72.html |title=Стихотворение на сайте Шаламов.ру |access-date=2011-04-22 |archive-date=2013-03-28 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130328185536/http://shalamov.ru/library/9/72.html |deadlink=no }}</ref>
}}

=== В фармакологии ===
{{Main|Нитроглицерин (лекарственное средство)}}

Нитроглицерин относится к категории веществ, называемых [[вазодилататор]]ами — средствам, понижающим кровяное давление, расслабляет гладкую мускулатуру кровеносных сосудов, [[Бронхи|бронхов]], желчных и мочевых путей, [[Желудочно-кишечный тракт|желудочно-кишечного тракта]]. Основное применение имеет при [[Стенокардия|стенокардии]], главным образом для купирования острых приступов спазмов коронарных сосудов. Для предупреждения приступов он мало пригоден из-за кратковременности действия. Иногда применяется при [[Эмболия|эмболии]] центральной артерии сетчатки, а также функциональных [[холецистопатия]]х.
[[Файл:Nitro.JPG|150px|слева|Спрей, пластырь и раствор для инъекций с нитроглицерином]]
Применяется в виде таблеток по 0,5 мг для помещения под язык; а также в 1%-м спиртовом растворе.

Нитроглицерин в небольших дозах входит в состав геля Zanifil, используемого в [[презерватив]]ах [[Durex]] CSD500 для стимуляции [[эрекция|эрекции]] во время полового акта<ref>{{cite web |url=http://www.futuramedical.co.uk/content/products/csd_500.asp |title=CSD500 - Condom for Maximum Firmness |publisher=Futura Medical Plc |lang=en |accessdate=2008-09-27 |archiveurl=https://www.webcitation.org/66GZC3Uc9?url=http://www.futuramedical.co.uk/content/products/csd_500.asp |archivedate=2012-03-18 |deadlink=yes }}</ref><ref>{{cite web |author=Chris Taylor |url=http://money.cnn.com/popups/2006/biz2/revolutions/8.html |title=Condoms invade Viagra's turf |publisher=[[CNN]]. A Time Warner Company |lang=en |date=2006 |accessdate=2008-09-27 |archiveurl=https://www.webcitation.org/66GZCcayN?url=http://money.cnn.com/popups/2006/biz2/revolutions/8.html |archivedate=2012-03-18 |deadlink=no}}</ref>.

=== Во взрывотехнике ===
{{Main|Динамит}}
Нитроглицерин широко применялся во взрывотехнике. В чистом виде он очень неустойчив и опасен. После открытия [[Собреро, Асканио|Асканио Собреро]] нитроглицерина, в 1853 году русский химик [[Зинин, Николай Николаевич|Николай Зинин]] предложил использовать его в технических целях. Спустя 10 лет помощник Зинина военный инженер [[Петрушевский, Василий Фомич|Василий Петрушевский]] первым начал производить его в больших количествах, под его руководством нитроглицерин был применён в горном деле в 1867 году. [[Нобель, Альфред|Альфред Нобель]] в 1863 году изобрёл инжектор-смеситель для производства нитроглицерина и капсюль-детонатор, а в 1867 году — [[динамит]], получаемый смешением нитроглицерина с [[кизельгур]]ом (диатомитом, инфузорной землёй).

== Токсичность нитроглицерина ==

=== Физиологическое воздействие ===
Нитроглицерин [[токсичность|высокотоксичен]]. Токсичность нитроглицерина объясняется тем, что он легко и быстро всасывается через кожу и [[слизистые оболочки]] (в особенности этому способствует слизистая [[Ротовая полость|ротовой полости]], [[Дыхательная система человека|дыхательных путей]] и [[Лёгкие|лёгких]]) в кровь.

Токсичной дозой для человека считается 25—50 мг.

Доза в 50—75 мг вызывает [[сильное отравление]]: происходит понижение АД, появляется сильная [[головная боль]], [[головокружение]], покраснение лица, сильное жжение в горле и под «ложечкой», возможна [[одышка]], [[обморок]], нередко наблюдается [[тошнота]], [[рвота]], [[Колика|колики]], [[светобоязнь]], недолговременные и проходящие [[расстройства зрения]], [[Парез|параличи]] (особенно глазных мышц), шум в ушах, биение артерий, [[замедление пульса]], [[синюшность]], похолодание конечностей{{sfn|Лазарев|1977|с=125}}. [[Хроническое действие]] нитроглицерина ([[хроническое отравление]] [[организм]]а нитроглицерином наблюдалось у работников, производящих [[динамит]]), вдыхание, а также приём внутрь больших доз (100—150 мг/кг) может привести к летальному исходу{{sfn|Лазарев|1977|с=125}}. LD<sub>100</sub> для человека составляет около 112—210 мг/кг, [[смерть]] наступает в течение 2 минут.

Нитроглицерин также может вызывать сильное [[раздражение кожи]]. У работающих с [[динамит]]ом развиваются упорные язвы под ногтями и на концах пальцев, высыпания на подошвах и между пальцами рук, сухость кожи и трещины. Втирание в кожу 1 капли нитроглицерина вызвало общее [[отравление]], длившееся 10 часов{{sfn|Лазарев|1977|с=125}}.

[[ПДК]] нитроглицерина для рабочей зоны составляет 0,02 мг/дм³<ref>name=https://docs.cntd.ru_МУК 4.1.1602-03 Методические указания по спектрофотометрическому измерению концентраций Пропан-1,2,3,-триола тринитрата (нитроглицерина) в воздухе рабочей зоны</ref><ref name="A" />. Класс опасности — 2.

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* {{ВТ-ЭСБЕ|Нитроглицерин|Григорович П. С., [[Каменский, Давид Абрамович|Каменский Д. А.]], [[Менделеев, Дмитрий Иванович|Менделеев Д. И.]], [[Чельцов, Иван Михайлович|Чельцов И. М.]]|том=XXI|страницы=170–176|ref=ЭСБЕ, т. XXI}}
* {{публикация|книга |автор= |часть= |ссылка часть= |заглавие=Вредные вещества в промышленности |вид=Справочник для химиков, инженеров и врачей |ссылка= |викитека= |ответственный=Под ред. засл. деят. науки проф. Н. В. Лазарева и докт. биол. наук проф. И. Д. Гадаскиной |издание=Изд. 7-е, пер. и доп. |место=Л. |издательство=«Химия» |год=1977 |томов=3 |том=III |том заглавие=Неорганические и элементорганические соединения |страницы=124—126 |страниц=608 |isbn= |тираж= |ref=Лазарев}}

{{ВС}}
{{Органические нитраты}}

[[Категория:Органические нитраты]]
[[Категория:Нитроглицериновые взрывчатые вещества| ]]
[[Категория:Жидкие взрывчатые вещества]]
[[Категория:Взрывчатые химические соединения]]

{{спам-ссылки|1=
* http://www.lib.ru/INOFANT/VERN/ostrow.txt
}}