Friday, March 16, 2012

Nitraatgrupp lõhkeainetes



Ülal illustreeritud nitraatgrupp esineb peaaegu kõigis kuulsamates lõhkeainetes alates püssirohust. ~19. sajandi esimesel poolel õpiti seda sihilikumalt materjalidele lisama, et saada lõhkeainet kuigi tavaliselt on sellised ained ettearvamatult plahvatusohtlikud. Umbes Ameerika kodusõja paiku õpiti seda tselluloosile lisama, et kasvõi vatitükkidega kahurikuule lendama saata. Hiljem lisas Alfred Nobel nitraatgruppe glütseriini külge tekitades sellega nitroglütseriini.
Osalt võivad nitraatgrupid molekuli stabiilsust vähendada elektronegatiivsuse tõttu. Mida suurem on elektronegatiivsus seda tugevamalt üritab elektron sinna minna. Tavaliselt on nitraatgrupid kinnitunud süsiniku külge ja see tekitab vähemalt 3 aatomit pika raja, kus iga järgnev aatom üritab jõulisemalt elektrone püüda. Süsinik on neist kolmest nõrgim elektroni püüdja ja sellest edasi levib elektron lämmastiku ja hapniku külge jättes omavahel ühenduses süsiniku aatomite jaoks suhteliselt vähem elektrone. Kui süsinikel peaks tekkima elektronide puudus, siis hakkavad nende positiivse laenguga tuumad üksteisest eemale tõukuma ning kui lisada löök või kuumus, siis võib see põhjustada kiiret plahvatust.
Tihti lisatakse lõhkeainetele metalle nagu raud või alumiinium, mis annaks reaktsioonile elektrone (muuhulgas põhjustab elektronide vahetus tihti kuumust).

Mõned näited

Kaalium- ja naatriumsalpeeter. Esimest on kasutatud püssirohus ning teist on kasutatud väetise ja raketikütusena.

Ammoonium nitraat on kasutusel väetisena ja osade poolt väetispommides.





Glütserool ja sellest saadud nitroglütseriin.



Tselluloos ja nitrotselluloos. Klipp nende kahe põlemiskiiruste erinevusest. Tselluloosi leidub suvalises taimerakke sisaldavas materjalis. Nitrotselluloosi üks uurija tegi puuvillasele põllele nitraatiooni sisaldava happega kokku ja kui ta selle pliidi kohale kuivama jättis, siis see põll plahvatas mingi aja mõõdudes. Nobel kasutas sama hapet nitroglütseriini tootmises ning mõlemal juhul kinnitus see nitraatgrupp algmaterjali -OH gruppide külge. Samuti liitub see grupp tärklise ja poolsuvalise teise -OH rühmi sisaldava ainega.

TNT.


C-4 koostises olev RDX. Kaalu arvestades ~1,5 korda võimsama plahvatusega kui TNT.

No comments:

Post a Comment