Нитроглицерин: внешний вид и свойства¶

Нитроглицерин — сложный эфир глицерина и азотной кислоты, органическое соединение с химической формулой C₃H₅(ONO₂)₃. При нормальных условиях представляет собой маслянистую, вязкую жидкость от бесцветного до светло-жёлтого цвета, без запаха или со слабым характерным запахом. Вещество известно прежде всего как мощное взрывчатое средство, а также как лекарственный препарат, применяемый в кардиологии для купирования приступов стенокардии.

¶Физические свойства и внешний вид

В чистом виде нитроглицерин — прозрачная или слегка желтоватая маслянистая жидкость. Он тяжелее воды: плотность составляет около 1,59 г/см³ при температуре 20 °C, поэтому в воде он тонет. В воде нитроглицерин практически нерастворим, но хорошо растворяется в органических растворителях — эфире, ацетоне, хлороформе, метаноле, этаноле.

Температура затвердевания нитроглицерина зависит от его чистоты и полиморфной модификации. Технический продукт застывает при температуре около +2…+13 °C, образуя кристаллы двух форм — нестабильной и стабильной. Чистый нитроглицерин плавится при +13,2 °C (стабильная форма). Температура кипения — около 218 °C, однако при нагреве выше 50–60 °C вещество становится опасным из-за склонности к разложению и детонации.

Характерная особенность внешнего вида нитроглицерина — его способность легко впитываться в пористые материалы. Это свойство лежит в основе производства динамита: жидкий нитроглицерин смешивают с инфузорной землёй (кизельгуром) или другими поглотителями, после чего масса становится похожей на тесто или плотную пасту.

¶Химические свойства

Нитроглицерин относится к классу нитратов (азотнокислых эфиров). Несмотря на название, в его молекуле нет нитрогруппы —NO₂, а присутствуют нитратные группы —ONO₂, связанные с атомами углерода через кислород.

При разложении нитроглицерин выделяет большое количество газов и тепла:

4 C₃H₅(ONO₂)₃ → 12 CO₂ + 10 H₂O + 6 N₂ + O₂

Именно этот процесс обеспечивает его взрывчатые свойства. Реакция протекает с выделением значительной энергии и образованием газообразных продуктов, объём которых во много раз превышает объём исходного вещества.

Нитроглицерин чувствителен к удару, трению, нагреву и детонации. Даже незначительное механическое воздействие может вызвать взрыв. При длительном хранении или нагреве вещество постепенно разлагается, что повышает его опасность.

¶История открытия

Нитроглицерин был впервые синтезирован в 1846 году итальянским химиком Асканио Собреро, работавшим в Турине. Он получил маслянистую жидкость при обработке глицерина смесью концентрированных азотной и серной кислот. Собреро сразу отметил чрезвычайную взрывоопасность нового соединения — один из его опытов закончился разрушением лаборатории.

Долгое время нитроглицерин не находил практического применения из-за сложности обращения. Ситуация изменилась в 1867 году, когда шведский инженер Альфред Нобель разработал способ стабилизации вещества путём смешивания с пористым материалом. Так появился динамит — одно из важнейших изобретений XIX века, широко использовавшееся в горном деле, строительстве туннелей и прокладке железных дорог.

¶Применение

¶Взрывчатые вещества

Нитроглицерин — основа многих промышленных взрывчатых веществ. В чистом виде он применяется редко из-за высокой чувствительности, но служит компонентом динамита, нитроглицериновых порохов и других составов. В горной промышленности, при прокладке туннелей и в военном деле используются его смеси с различными добавками, снижающими опасность обращения.

¶Медицина

С конца XIX века нитроглицерин применяется как сосудорасширяющее средство. В 1879 году английский врач Уильям Муррелл установил, что вещество эффективно снимает боли при стенокардии. Современная медицина использует нитроглицерин в виде таблеток, капсул, спреев и растворов для внутривенного введения.

В малых дозах препарат расширяет кровеносные сосуды, снижает нагрузку на сердце и улучшает кровоснабжение миокарда. Таблетки нитроглицерина обычно белого или слегка желтоватого цвета, имеют сладковатый вкус и характерный запах. Их принимают под язык для быстрого всасывания.

¶Технические нужды

Нитроглицерин используется в производстве некоторых видов ракетного топлива и как промежуточный продукт в химическом синтезе.

¶Меры безопасности

Нитроглицерин относится к веществам повышенной опасности. Его хранение, транспортировка и использование регулируются строгими правилами. Вещество хранят в специальной таре, защищённой от ударов, нагрева и прямого солнечного света. Работа с ним требует соблюдения особых мер предосторожности.

В медицине препараты нитроглицерина отпускаются по рецепту и применяются строго по назначению врача. Передозировка может вызвать резкое падение артериального давления, головную боль, головокружение и обморок.

¶Распознавание

Отличить нитроглицерин от других жидкостей можно по совокупности признаков: маслянистая консистенция, отсутствие или слабый запах, желтоватый оттенок, высокая плотность (тонет в воде). Однако в бытовых условиях идентификация вещества без специального оборудования невозможна и опасна. Определение нитроглицерина проводится в лабораториях с использованием химических и физико-химических методов анализа.