Ο δυναμίτιδα Αποτελείται από νιτρογλυκερίνη αναμεμειγμένη με απορροφητικό υλικό. Η καθαρή νιτρογλυκερίνη είναι μια εξαιρετικά ασταθής και εκρηκτική ουσία, ευαίσθητη στην τριβή και στην άνοδο της θερμοκρασίας. Η πάστα που σχηματίζεται από το μείγμα νιτρογλυκερίνης δημιουργήθηκε μετά από έκρηξη στο εργοστάσιο του Alfred Nobel. Αυτή η έκρηξη σκότωσε πέντε άτομα - ανάμεσά τους και τον αδερφό του Άλφρεντ. Μετά το περιστατικό, ο Άλφρεντ συνέχισε τις μελέτες του για την ουσία μέχρι να βρει τρόπο να την ελέγξει, κάτι που είχε ως αποτέλεσμα τη δημιουργία δυναμίτη.
Δείτε επίσης: Πώς να καταπολεμήσετε μια φωτιά;
Τι είναι ο δυναμίτης;
Είναι ένα εκρηκτική συσκευή εφευρέθηκε από Σουηδό χημικό Άλφρεντ Νόμπελ το 1867. Αποτελείται από νιτρογλυκερίνη και απορροφητικές ουσίες, είναι διατίθεται στο εμπόριο με τη μορφή ραβδιού, ένα προϊόν γνωστό και ως μπανάνες δυναμίτη. Χρησιμοποιείται ως στρατιωτικό τεχνούργημα είναι για εκρήξεις σε ορυχεία και αστικές κατασκευές.
Σύνθεση δυναμίτη
Η σύνθεση του δυναμίτη περιέχει δύο κύρια στοιχεία: ένα μείγμα από 75% νιτρογλυκερίνη και 25% απορροφητικά υλικά. Αυτό το μείγμα είναι απαραίτητο λόγω της υψηλής αστάθειας της νιτρογλυκερίνης, η οποία εισέρχεται σε μια αντίδραση έκρηξης με μια ελαφρά αλλαγή στη θερμοκρασία ή την τριβή. Το υλικό που χρησιμοποιούσε ο Άλφρεντ Νόμπελ ήταν γη διατόμων, αλλά είναι επίσης δυνατό να χρησιμοποιηθεί άργιλος ή σκόνη κελύφους.
- νιτρογλυκερίνη: μόριο από το μείγμα των θειικό οξύ, νιτρικό οξύ και γλυκερίνη (γλυκερίνη). Είναι πολύ ασταθές και έχει ταχεία εκρηκτική αντίδραση, εξώθερμο (δίνει θερμότητα) και απελευθερώνει μεγάλη ποσότητα αέρια.
- γη διατόμων ή διατόμων: είναι το κύριο απορροφητικό υλικό που χρησιμοποιείται στην κατασκευή του δυναμίτη. Είναι πυρίτιο που εξάγεται κυρίως από θαλάσσιες περιοχές, όπου εναπόθεση υπολειμμάτων φύκι διατόμων. Είναι ένα πολύ ελαφρύ, πορώδες υλικό με υψηλή δυνατότητα απορρόφησης.
Τύποι εκρηκτικών
- Εκρηκτικά με βάση την πυρίτιδα: τα πρώτα εκρηκτικά εμφανίστηκαν στην Κίνα, επί κυβέρνησης Τανγκ. Η πυρίτιδα είναι ένα μείγμα άνθρακα, θείο και άλας (νιτρικό κάλιο), που χρησιμοποιείται στην κατασκευή πυροτεχνημάτων και σε πολεμικά προϊόντα όπως κανόνια, τουφέκια και βόμβες.
- TNT (τρινιτροτολουόλιο): δημιουργήθηκε για χρήση σε στρατιωτικά αντικείμενα στο ΓΙΑπρώτα σολπόλεμος Μκόσμος, σχηματίζεται από τη νίτρωση του τολουολίου. Σε αντίθεση με τη νιτρογλυκερίνη, η καθαρή TNT είναι μια σταθερή ουσία και όχι τόσο ευαίσθητη στην τριβή. Εκρήγνυται μόνο με τη βοήθεια ενός συστήματος που δίνει ενέργεια για να ξεκινήσει η αντίδραση. Επιπλέον, δεν διαλύεται στο νερό, επομένως μπορεί να ενεργοποιηθεί σε υγρά περιβάλλοντα. Η έκρηξη TNT σχηματίζει θερμά και τοξικά αέρια και 1 m³ του εκρηκτικού είναι ικανό να προκαλέσει ζημιά σε ακτίνα 1 km γύρω του.
- Είδος άκαπνου πυτιρίδος, πυρίτιδα χωρίς καπνό ή βαλλιστή: άλλη μια δημιουργία του Άλφρεντ Νόμπελ. Είναι ένα εκρηκτικό με βάση τη νιτροκυτταρίνη και τη νιτρογλυκερίνη και το κύριο προϊόν της αντίδρασης είναι τα αέρια, γι' αυτό και ονομάζεται άκαπνη πυρίτιδα. Χρησιμοποιείται ως προωθητικό πυραύλων, σε αντιαεροπορικό πυροβολικό και σε καθίσματα εκτοξευτών.
- ANFO: Αγγλικό ακρωνύμιο που αναφέρεται σε Μαζούτ νιτρικού αμμωνίου (πετρέλαιο νιτρικού αμμωνίου). Φτιαγμένο από το μείγμα του Υδρογονάνθρακες υγρά με νιτρικό αμμώνιο, δεν εφαρμόζεται σε υγρά περιβάλλοντα λόγω της διαλυτότητας του αμμωνίου στο νερό. Η έκρηξη ANFO οφείλεται στην αλυσιδωτή αντίδραση που λαμβάνει χώρα όταν εισέρχεται ο υδρογονάνθρακας που υποβάλλεται σε υψηλές θερμοκρασίες βράζει, απελευθερώνοντας ατμούς που αντιδρούν με νιτρικό αμμώνιο, καθώς και μεγάλο όγκο αερίων σε υψηλή θερμοκρασίες.
Δείτε επίσης: Η σόδα με βάση την κόλλα ξεβουλώνει τον νεροχύτη;
Χρήσεις δυναμίτη
- Χρησιμοποιείται ευρέως στα ορυχεία, τόσο για την επέκταση των χώρων εξερεύνησης όσο και για τη μείωση του μεγέθους ορισμένων πετρωμάτων για μεταφορά και πώληση.
- Είναι επίσης παρούσα στις αστικές κατασκευές, για να καθαρίσει χώρους και να ανοίξει δρόμο για την κατασκευή δρόμων, σηράγγων και σιδηροδρόμων.
- Χρησιμοποιείται επίσης ως εκρηκτικός μηχανισμός σε πολέμους.
Εφεύρεση δυναμίτη
Η διαδικασία δημιουργίας δυναμίτη ξεκίνησε το 1846 με το Ιταλός χημικός Ascanio Sobrero, το οποίο, στο εργαστήριο, συνδύαζε γλυκερίνη, νιτρικό οξύ και θειικό οξύ, με αποτέλεσμα αυτό το μείγμα να είναι νιτρογλυκερίνη, ουσία που αποτελεί τη βάση για την παρασκευή του δυναμίτη. Το μεγάλο πρόβλημα που σχετίζεται με το κομπόστ ήταν ο χειρισμός. Λόγω της υψηλής αντιδραστικότητας και της αστάθειάς της, η νιτρογλυκερίνη θα εκραγεί με μια ελαφρά τριβή ή αύξηση της θερμοκρασίας.
Ο Alfred Nobel ήταν ο πρώτος που παρήγαγε νιτρογλυκερίνη σε μεγάλη κλίμακα, ωστόσο, όπως ήδη αναφέρθηκε, ο χειρισμός της ένωσης ενέχει υψηλό κίνδυνο. Το 1864 το νεοσύστατο εργοστάσιό του εξερράγη, σκοτώνοντας τον αδελφό του Άλφρεντ, Εμίλ Νόμπελ, και τέσσερις άλλους άνδρες.
Μετά το γεγονός, Ο Άλφρεντ Νόμπελ ξεκίνησε να βρει έναν τρόπο να χειριστεί τη νιτρογλυκερίνη με μεγαλύτερη ασφάλεια. Τότε ήταν που, το 1867, είχε την ιδέα να αναμίξει την ουσία με ένα αδρανές και απορροφητικό υλικό.
Ο μείγμα νιτρογλυκερίνης και πυριτίου που μετατράπηκε σε σταθερή πάστα, που απορροφούσε κρούσεις, τριβές και υψηλές θερμοκρασίες χωρίς να εκραγεί. Για να πυροδοτηθούν τα ραβδιά του δυναμίτη, ήταν απαραίτητο να συμπεριληφθεί ένας πυροκροτητής σε αυτά, μια άλλη εφεύρεση του Άλφρεντ Νόμπελ. Ο πυροκροτητής κατασκευάζεται με φιτίλι, ξύλινη καρφίτσα και πυρίτιδα. Όταν ενεργοποιηθεί, διανέμει ένα κρουστικό κύμα μέσω του περιεχομένου του δυναμίτη, ενεργοποιώντας τη νιτρογλυκερίνη, η οποία μόνο τότε περνά σε μια διαδικασία έκρηξης.
Ο Νόμπελ έλαβε το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για δυναμίτη το 1867, αλλά δεν σταμάτησε εκεί και συνέχισε να διεξάγει έρευνες και πειράματα για τη βελτίωση του προϊόντος. το 1876 Ο Άλφρεντ κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τον geligniteένα μείγμα με υφή γέλης που αποτελείται από νιτρογλυκερίνη, κυτταρίνη και άλλες ζελατινώδεις ουσίες. Ο γελαγνίτης, εκτός του ότι είναι πιο σταθερός από τον δυναμίτη που κατασκευάζεται με πυρίτιο, είναι επίσης πιο ισχυρός, καθώς επιτρέπει υψηλότερο ποσοστό νιτρογλυκερίνης και δεν διαλύεται στο νερό.
Διαβάστε επίσης:βραβείο Νόμπελl – τελετή που βραβεύει προσωπικότητες σε πέντε διαφορετικούς τομείς
Διαφορά μεταξύ δυναμίτη και TNT
Το TNT (τρινιτροτολουόλιο) είναι μια αζωτούχα ένωση, καθώς και η νιτρογλυκερίνη που υπάρχει στον δυναμίτη. Ωστόσο, είναι διαφορετικά μόρια, καθώς το TNT έχει περισσότερους άνθρακες και αποτελείται από έναν αρωματικό δακτύλιο. Δείτε τα δύο μόρια δίπλα δίπλα:
Εκτός από τη διαφορά στη μοριακή δομή μεταξύ των δύο ενώσεων, Η νιτρογλυκερίνη είναι υγρό παχύρρευστο σαν μέλι. Ήδη Το τρινιτροτολουόλιο είναι σε στερεή κατάσταση, κρυσταλλικό και κιτρινωπό. Όσον αφορά την εκρηκτική δύναμη, το TNT δεν είναι τόσο ισχυρό όσο ο δυναμίτης, αλλά θεωρείται ασφαλέστερο και πιο ευέλικτο στη χρήση.
Της Laysa Bernardes Marques de Araujo
Καθηγητής Χημείας
