Пікринова кислота - біологія
безбарвні до злегка жовтого листя або призматичні кристали [2]
добре в етанолі (80 г л -1 при 20 ° С), бензолі,
бідний водою (14 г · л -1 при 20 ° C [3], 60 г · л -1 при 100 ° C)
Пікринова кислота (гр. πικρος, пікантний = гіркий) - загальна назва 2,4,6-тринітрофенол (TNP). Структура складається з бензольного кільця з гідроксильною групою (–OH) та трьома нітрогрупами (–NO2) як заступниками. Він належить до групи речовин, які називаються тринітрофенолами, групою з шести конституційних ізомерів. Їх солі називаються Пікрати.
історія
Обробляючи індиго азотною кислотою, Пітер Вулф першим зміг виробляти пікринову кислоту в 1771 році. Окрім жовтого забарвлення шовку, він спочатку не мав більшого значення. [7]
Речовина була першим детонуючим вибуховим наповнювачем кулі і використовувалася як Lyddit, Ekrasit, Schimose або Melinit з 1886 р. Після того, як французький Ежен Турпен виявив вибухові властивості давно відомої раніше кислоти. [7]
У 1864 р. Німецький лікар Вільгельм Ерб написав статтю про Фізіологічний та терапевтичний вплив пікринової кислоти. У 1865 р. Він закінчив свою абілітацію дисертацією на цю тему. [8-й]
2300 тонн пікринової кислоти спричинили катастрофічний вибух в Галіфаксі в 1917 році. [9]
Застосування пікринової кислоти для фарбування хлібобулочних виробів наприкінці 19 століття було широко поширеним і вважалося таким Світсько гіркий [1] відомо, що було запобігано після накопичення випадків отруєнь.
Презентація та екстракція
Пікринова кислота виробляється сульфуванням фенолу, а потім її обробкою азотною кислотою. [7] Як варіант, його можна отримати з хлорбензолу через 2,4-динітрохлорбензол, 2,4-динітрофенол та його відновлене нітрування. [10] Речовина може бути отримана безпосередньо шляхом оксинітування бензолу концентрованою азотною кислотою у присутності нітрату ртуті (II). [7] У минулому пікринову кислоту також виготовляли з акароїдної смоли.
характеристики
Пікринова кислота утворює безбарвні до злегка жовтих, сильно гірких на смак кристалів, які важко розчинити в холодній воді, але більш розчинні у киплячій воді і легко розчиняються в етанолі та бензолі. Завдяки накопиченню електроноакцепторних нітрогруп (–NO2), пікринова кислота є сильною кислотою завдяки своїй фенольній гідроксильній групі (pKa = 0,29). Тому він утворює численні солі з неорганічними та органічними основами. Солі є Пікрати зателефонував. Так утворюється пікрат амонію з аміаком.
Як сильна кислота, водна пікринова кислота атакує неблагородні метали з утворенням пікратів.
Пікринова кислота згоряє в повітрі з великою кількістю диму; при дуже швидкому нагріванні або при первинному займанні відбувається детонація. Пікринова кислота чутлива до теплових (нагрівання, вогню) та механічних (ударів, тертя) навантажень і вважається вибухонебезпечною речовиною у розумінні Закону про вибухові речовини. Для транспортування для використання в якості лабораторної хімічної речовини (див. Нижче) кристалізовану кислоту стабілізують ("флегматизують") додаванням трохи води.
| Освітня енергія | −865,9 кДж кг −1 [11] |
| Ентальпія формації | −936,2 кДж кг −1 [11] |
| Кисневий баланс | −45,4% [11] |
| Вміст азоту | 18,34% [11] |
| Нормальний об’єм газу | 881 л кг −1 [11] |
| Тепло вибуху | 3546 кДж кг -1 (H2O (l)) 3465 кДж кг -1 (H2O (g)) [11] |
| Питома енергія | 1033 кДж кг -1 (105,3 т/кг) [11] |
| Свинцевий блок опуклості | 315 см 3 [11] |
| Швидкість детонації | 7350 м с −1 |
| Випробування сталевої втулки | Граничний діаметр 4 мм [11] |
| Чутливість до удару | 7,4 Нм [11] |
| Чутливість до тертя | до 353 Н без реакції [11] |
Деякі солі, напр. B. Пікрат свинцю надзвичайно чутливий до ударів, тертя та іскор. Тому вони поводяться як початкові вибухівки. Пікрат амонію використовували як вибухівку.
Комплекси переносу заряду, які пікринова кислота утворює з ароматичними речовинами, також називаються пікратами. Ці тверді речовини часто важко розчинні та забарвлені. Через характерні та різкі температури плавлення (наприклад, бензол пікрат 84 ° C [4], толуол пікрат 88 ° C [4], антрацен пікрат 138 ° C [4]), пікринова кислота раніше використовувалась як детекторний реагент для ароматичних речовин. використовується.
Пікринова кислота отруйна. Це може викликати сильні алергічні реакції на шкірі. Тому слід уникати забруднення пилом або парами.
використання
Пікринова кислота в основному використовується фарбувальною промисловістю для отримання 2-аміно-4,6-динітрофенолу (пікринової кислоти). Раніше його використовували з гуміарабіком та дистильованою водою для виготовлення жовтого чорнила. Інша область застосування - органічний аналіз для виявлення амінів, алкалоїдів та креатиніну. Ці основні речовини утворюють жовті солі, які характеризуються температурою плавлення (утворення похідних).
Використання пікринової кислоти як наповнювача для гранат (як у Першій світовій війні) було припинено через неконтрольоване утворення дуже чутливих до ударів пікратів важких металів. Пікринова кислота тут замінена тротилом. У мікроскопії пікринова кислота використовується як компонент фіксуючих рідин (для збереження клітинних структур) і для фарбування зразків. Ще однією областю застосування пікринової кислоти є металографія. Тут речовина використовується для травлення металевих поверхонь, напр. B. при приготуванні магнієвих сплавів або при дослідженнях сегрегації на сталях. Травлення сталей проводиться с Реагент Igeweskys, 5% розчин пікринової кислоти в безводному спирті. Пікринова кислота також використовується для вимірювання концентрації креатиніну: креатинін утворює комплекс Мейзенгеймера (реакція Жаффе) у лужному розчині з пікриновою кислотою, червоний колір якої вимірюється фотометрично.
Юридична
Пікринова кислота класифікується як вибухонебезпечна речовина групи речовин А (суха) або С (змочена 25% -ною водою) відповідно до пункту 3 розділу 1 Закону про вибухові речовини відповідно до Закону про вибухові речовини. [12] Тому для приватних осіб суха пікринова кислота підлягає дозволу згідно з Розділом 27 SprengG. Суха пікринова кислота класифікується в групі зберігання 1.1 або I або як небезпечне благо в класі 1.1 (речовини, здатні масово вибухнути), [3] змочена 30% водою в групі зберігання 1.4. [13]
Як комерційний продукт, пікринова кислота змочується> 30% води і таким чином флегматизується. [3] Зволожена (> 30% води) пікринова кислота поводиться як легкозаймиста тверда речовина і використовується для транспортування як Легкозаймиста тверда речовина небезпечних вантажів класу 4.1 згідно з ADR. [14]