الرئيسية » الموسوعة الكيميائية » نيتروجليسرين Nitroglycerine

نيتروجليسرين Nitroglycerine

النتروجليسرين (NG) ، و المعروف أيضًا باسم ثلاثي النتروجليسرين TNG) trinitroglycerin) و النيترو و ثلاثي نترات الجليسريل (glyceryl trinitrate (GTN ، أو 3،2،1-ثلاثي نيتروكسي بروبان (trinitroxypropane) ، هو سائل كثيف ، عديم اللون ، زيتي ،ذو لون اصفر باهت يسبب الصداع عند التعامل معه و هو شديد الانفجار عند تزويده بالحرارة أو عند هزه او رجه بشدة . صيغته الكيميائية  C3H5N3O9 و وزنه الجزيئي 227.09 جرام/مول، و كثافته 1.5918 جرام/سم3 ، و درجة انصهاره 13.5 درجة سيليزية و درجة غليانه 218 درجة سيليزية و هو شحيح الذوبان في الماء و الجليسيرول و الإيثر البترولي ، و لكنه قابل للذوبان في الكحول و الإيثير و الأسيتون و حمض الخليك الثلجي و خلات الإيثيل و البنزين و النيتروبنزين و البيريدين و الكلوروفورم  . يمكن تحضير النيتروجلسيرين عن طريق تفاعل 3،2،1-ثلاثي هيدروكسي بروبان مع خليط من حمض النيتريك و حمض الكبريتيك المركزين أو يتم إنتاج  النتروجليسرين  بشكل شائع من خلال نترتة الجليسرول مع حمض النيتريك المدخن في ظل ظروف مناسبة لتشكيل استر حمض النيتريك.  و بغض النظر عن الأسم و طريقة التحضير فإن النيتروجلسيرين ليس مركب نيترو و لكن استر لحمض النيتريك ، و هو يستعمل في صناعة الديناميت و المتفجرات .

و كيميائيا ، فهذه المادة عبارة عن مركب نترات عضوي و ليس مركب نيترو ، ومع ذلك تم الاحتفاظ بالاسم التقليدي. اخترع النتروجليسرين في عام 1847 ، وقد استخدم النيتروجلسرين كعنصر نشط في تصنيع المتفجرات ، ومعظمهم من الديناميت ، وعلى هذا النحو فإنه يستخدم في البناء ، والهدم ، وصناعات التعدين. منذ الثمانينيات من القرن التاسع عشر ، استخدمها الجيش كعنصر نشط ،و كمادة تدخل في صناعة النيتروسليلوز
و في الطب لأكثر من 130 عامًا ، يستخدم النتروجليسرين كموسع للأوعية (تمدد الجهاز الوعائي) لعلاج أمراض القلب ، مثل الذبحة الصدرية وفشل القلب المزمن. على الرغم من أنه كان معروفًا سابقًا أن هذه التأثيرات المفيدة ترجع إلى تحويل النتروجليسرين إلى أكسيد النيتريك .
كما أن النيتروجليسرين متاح في أقراص تحت اللسان ، بخاخات ، مراهم . كان النتروجليسرين أول مادة متفجرة عملية تم إنتاجها وكانت أقوى من المسحوق الأسود. و تم تصنيعه لأول مرة بواسطة الكيميائي الإيطالي أسكانيو سوبريرو في عام 1847 ، وكان يعمل تحت إشراف تيوفيل جولز بيلوز في جامعة تورينو. في البداية دعا سوبريرو اكتشاف بيروجليسرين وحذر بشدة من استخدامه كمتفجر. و قد تم تبني النتروجليسرين لاحقًا كمفجر مفيد تجارياً بواسطة ألفريد نوبل ، الذي جرب طرقًا أكثر أمانًا للتعامل مع المركب الخطير ولكن و نظرا لخطورة المادة قتل العديد من عمال المصانع في انفجار في مصنع أسلحة نوبل في عام 1864 في هيلينبورغ في السويد.
بعد مرور عام ، أسس نوبل شركة ألفريد نوبل وشركاه في ألمانيا وبنى مصنعًا معزولًا في تلال كروميل في غيستاخت بالقرب من هامبورغ. قام هذا العمل بتصدير مزيج سائل من النيتروجلسرين والبارود المسمى “زيت التفجير” ، لكن هذا كان غير مستقر للغاية ويصعب التعامل معه ، كما يتضح من العديد من الكوارث، فقد تم تدمير مباني مصنع كروميل مرتين. و في أبريل عام 1866 ، تم شحن ثلاثة صناديق من النيتروجلسرين إلى كاليفورنيا من أجل خط سكة حديد المحيط الهادئ المركزي ، الذي كان يخطط لتجربته كمفجر متفجر للإسراع في بناء نفق سوميت بطول 1،659 قدمًا (506 م) عبر جبال سييرا نيفادا . انفجرت واحدة من الصناديق ، ودمرت مكتب شركة ويلز فارجو في سان فرانسيسكو وقتل 15 شخصا. هذا أدى إلى فرض حظر كامل على نقل النتروجليسرين السائل في ولاية كاليفورنيا.
كان تصنيع النتروجليسرين في الموقع ضروريًا لما تبقى من عمليات الحفر والتفجير الصخرية اللازمة لاستكمال أول خط سكة حديد عبر القارات في أمريكا الشمالية. كما تم حظر النتروجليسرين السائل على نطاق واسع في أي مكان آخر ، وأدت هذه القيود القانونية إلى قيام ألفريد نوبل وشركته باختراع الديناميت في عام 1867. وقد تم ذلك عن طريق خلط النتروجليسرين مع تراب دياتومي الموجودة في تلال كروميل. تم تشكيل مخاليط مماثلة عن طريق خلط النتروجليسرين مع مواد ماصة خاملة أخرى ، وتم تجربة العديد من المجموعات من قبل شركات أخرى في محاولة للالتفاف عن براءة اختراع نوبل للديناميت.
و تُعرف مخاليط الديناميت التي تحتوي على النيتروسليلوز ، والتي تزيد من لزوجة الخليط ، باسم “الجيلاتين”. و بعد اكتشاف أن نتريت الأميل ساعد في تخفيف آلام الصدر ، جرب الطبيب ويليام موريل استخدام النتروجليسرين للتخفيف من الذبحة الصدرية وتقليل ضغط الدم. بدأ علاج مرضاه بجرعات صغيرة مخففة من النتروجليسرين في عام 1878 ، وسرعان ما تم تبني هذا العلاج على نطاق واسع بعد أن نشر موريل نتائجه في مجلة لانسيت في عام 1879. و قد قام الاطباء بتسمية هذا المركب بالترينيترين ، حتى لا يخاف منه الكيميائي والجمهور.

النيتروجلسرين ، في شكله النقي ، عبارة عن مادة متفجرة ، فأقل صدمة جسدية تسبب انفجارها ، وتتحلل بمرور الوقت إلى أشكال غير مستقرة. هذا يجعل النتروجليسرين شديد الخطورة للنقل أو الاستخدام. وهي في شكلها غير المخفف تعتبر واحدة من أقوى المتفجرات في العالم ، مقارنة بالمتفجرات الاحدث RDX و PETN المطورتين حديثًا.
في وقت مبكر من تاريخه ، تم العثور على النتروجليسرين السائل ليكون “منزوع الحساسية” عن طريق تبريده إلى حوالي 5 إلى 10 درجة سيليزية . في درجة الحرارة هذه ، يتجمد النتروجليسرين ، ويتقلص عند التصلب. يمكن أن يكون ذوبانه أمرًا شديد الحساسية ، خاصة إذا كانت الشوائب موجودة أو كان الاحترار سريعًا للغاية.
و كيمياء “إزالة الحساسية” من النتروجليسرين ممكن إلى درجة يمكن اعتبارها “آمنة” مثل المتفجرات العالية الحديثة ، مثل إضافة ما يقرب من 10 إلى 30 ٪ من الإيثانول ، الأسيتون ، أو ثنائي نيتروتولوين. و يتطلب إزالة الحساسية بذل جهد إضافي لإعادة تكوين المنتج “النقي”. و في حالة فشل ذلك ، يجب افتراض أن النتروجليسرين المُنزع الحساسية أكثر صعوبة بكثير في التفجير ، مما يجعله عديم الفائدة على أنه مادة متفجرة للتطبيق العملي.
و هناك مشكلة خطيرة في استخدام النتروجليسرين ناتجة عن درجة التجمد العالية التي تبلغ 13 درجة سيليزية . فالنتروجليسرين الصلب أقل حساسية للصدمة من السائل ، وهي سمة شائعة في المتفجرات. في الماضي ، كان النتروجليسرين يشحن غالبًا في الحالة المتجمدة ، لكن هذا أدى إلى ارتفاع عدد الحوادث أثناء عملية ذوبان الجليد قبل استخدامه مباشرةً. يتم التغلب على هذا العيب باستخدام مخاليط النتروجليسرين مع متعدد النيترات polynitrate الأخرى. على سبيل المثال ، يتجمد مزيج من النتروجليسرين وجلايكول الإيثيلين ثنائي النترات عند درجة حرارة 29 سيليزية .

و يمكن إنتاج النتروجليسرين بواسطة نترتة الجليسرين في وجود حمض كمادة محفزة .

عند التصنيع في المصنع يتم خلط الجليسرول مع خليط تقريباً بنسبة 1: 1 مكون من حمض الكبريتيك المركز و حمض النيتريك المركز.

 

مقالات قد تفيدك :

عن Akram Amir El Ali

استاذ الكيمياء التحليلية ومصمم غرافيك

شاهد أيضاً

ثلاثي أيسو البيوتيلين Triisobutylene

مادة سائلة قابلة للاشتعال ، صيغتها الكيميائية C4H8)3) ، و وزنها الجزيئي 168.32 جرام/مول. و …

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.