Nitroglycerin

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Nitroglycerin
propane-1,2,3-triyl trinitrate IUPAC name
Chemical formula	C3H5(NO3)3
Molecular mass	227.0872 g/mol
Shock sensitivity	Very High
Friction sensitivity	Very high
Density	1.13 kg/dm³ at 15 °C
Explosive velocity	7700 m/s
RE factor	1.50
Melting point	13.2 °C (55.76 °F)
Autoignition temperature	Decomposes at 50 to 60 °C (122 to 140 °F)
Appearance	Clear yellow/colorless oily liquid
CAS number	55-63-0
PubChem	4510
C(C(CO(=O))O (=O))O(=O)

Nitroglicerina (NG)-também conhecida como nitroglicerina, trinitroglicerina e trinitrato de glicerina – é um líquido pesado, incolor e oleoso obtido pela nitração do glicerol. É um poderoso explosivo e é utilizado na fabricação de dinamite, que por sua vez é empregada nas indústrias de construção e demolição. É também um plastificante em alguns propulsores sólidos para foguetes. Na medicina, a nitroglicerina serve como vasodilatador (agente que dilata os vasos sanguíneos) e por isso é usada no tratamento das condições cardíacas.

História

Nitroglicerina foi descoberta pelo químico Ascanio Sobrero em 1847, trabalhando sob T.J. Pelouze na Universidade de Torino. O melhor processo de fabricação foi desenvolvido por Alfred Nobel na década de 1860. Sua empresa exportava uma combinação líquida de nitroglicerina e pólvora como “Óleo de Jacto Sueco”, mas era extremamente instável e perigoso, resultando em numerosas catástrofes, incluindo uma explosão que destruiu um escritório da Wells Fargo em São Francisco em 1866. O líquido foi amplamente banido, e o Nobel desenvolveu a dinamite, um explosivo menos sensível, misturando nitroglicerina com o kieselguhr absorvente inerte (terra diatomácea). Outras misturas similares, como a dualina e o lithofracteur, também foram preparadas misturando nitroglicerina com materiais inertes como o gel nitrocelulósico ou a gelatina explosiva.

Instabilidade e dessensibilização

Na sua forma pura, a nitroglicerina é um explosivo de contacto – isto é, o choque físico pode causar a sua explosão. Degrada-se com o tempo para formas ainda mais instáveis, tornando-o altamente perigoso para o transporte ou uso. Na sua forma não diluída, é um dos explosivos mais potentes, comparável aos explosivos militares RDX e PETN (que não são utilizados em munições em concentração total devido à sua sensibilidade), bem como ao explosivo plástico C-4.

P>Aceramente na história deste explosivo foi descoberto que a nitroglicerina líquida pode ser “dessensibilizada” através do arrefecimento a 5 a 10 °C (40 a 50 °F), a cuja temperatura congela, contraindo-se após a solidificação. Entretanto, o degelo posterior pode ser extremamente sensibilizante, especialmente se impurezas estiverem presentes ou se o aquecimento for muito rápido.

É possível “dessensibilizar” quimicamente a nitroglicerina a um ponto em que ela pode ser considerada aproximadamente tão “segura” quanto as modernas formulações altamente explosivas, pela adição de aproximadamente 10 a 30% de etanol, acetona, ou dinitrotolueno. (A porcentagem varia com o agente dessensibilizante utilizado). A dessensibilização requer um esforço extra para reconstituir o produto “puro”. Caso contrário, deve-se assumir que a nitroglicerina dessensibilizada é substancialmente mais difícil de detonar, possivelmente tornando-a inútil como explosiva para aplicações práticas.

Um grave problema no uso da nitroglicerina está associado ao seu alto ponto de congelamento 13 °C (55 °F). A nitroglicerina sólida é muito menos sensível ao choque do que a forma líquida, uma característica comum em explosivos. No passado, era frequentemente enviada no estado congelado, mas isto resultou em muitos acidentes durante o processo de descongelamento pelo utilizador final, imediatamente antes de ser utilizada. Esta desvantagem pode ser superada usando misturas de nitroglicerina com outros polinitratos; por exemplo, uma mistura de nitroglicerina e dinitrato de etilenoglicol congela a -29 °C (-20 °F).

Detonação versus deflagração

Nitroglicerina e qualquer ou todos os diluentes usados podem certamente deflagrar ou queimar. No entanto, o poder explosivo da nitroglicerina é derivado da detonação: a energia da decomposição inicial causa um gradiente de pressão que detona o combustível circundante. Isto pode gerar uma onda de choque auto-sustentada que se propaga através do meio rico em combustível à ou acima da velocidade do som, como uma cascata de decomposição quase instantânea, induzida pela pressão, do combustível em gás. Isto é bastante diferente da deflagração, que depende apenas do combustível disponível, independentemente das diferenças de pressão ou choque.

Manufatura

O processo de fabricação industrial usa frequentemente uma mistura de ácido sulfúrico e ácido nítrico de quase 50:50. Isto pode ser produzido misturando ácido nítrico fumante branco (ácido nítrico puro do qual os óxidos de nitrogênio foram removidos, em oposição ao ácido nítrico fumante vermelho) e ácido sulfúrico concentrado. Esta mistura é frequentemente obtida pelo método mais barato de misturar ácido sulfúrico fumante (ácido sulfúrico contendo excesso de trióxido de enxofre) e ácido nítrico azeotrópico (consistindo em cerca de 70% de ácido nítrico, sendo o resto água).

O ácido sulfúrico produz espécies de ácido nítrico protonado, que são atacadas pelos átomos de oxigênio nucleofílicos da glicerina. O grupo nitro é assim adicionado como um éster (C-O-NO2), e produz-se água.

A adição de glicerina resulta numa reacção exotérmica (ou seja, o calor é libertado). No entanto, se a mistura se tornar demasiado quente, resulta numa reacção de fuga – um estado de nitração acelerada acompanhado pela oxidação destrutiva de materiais orgânicos de ácido nítrico e a libertação de gás de dióxido de azoto castanho muito venenoso com elevado risco de explosão. Assim, a mistura de glicerina é adicionada lentamente ao vaso de reacção que contém a mistura de ácido (não ácido a glicerina). O nitrador é resfriado com água fria ou alguma outra mistura de refrigerante e mantido durante toda a adição da glicerina a cerca de 22 °C. O vaso de nitração, muitas vezes construído em ferro ou chumbo e geralmente agitado com ar comprimido, tem um alçapão de emergência na sua base, que paira sobre uma grande piscina de água muito fria e no qual toda a mistura de reação (chamada de carga) pode ser despejada para evitar uma explosão, um processo chamado de “afogamento”. Se a temperatura da carga exceder cerca de 10 °C (valor real varia de acordo com o país), ou se forem vistos fumos castanhos na ventilação dos nitroglicerinados, então ela é imediatamente afogada.

Por causa dos grandes perigos associados à sua produção, a maioria das instalações de produção de nitroglicerina estão em plataformas offshore ou em locais remotos.

Fins medicinais

Na medicina, a nitroglicerina é geralmente chamada de trinitrato de glicerina e é usada como medicamento para o coração (sob os nomes comerciais Nitrospan®, Nitrostat®, e Tridil®, entre outros). Utilizado como tratamento para angina de peito (doença isquêmica do coração), está disponível na forma de comprimidos, pomada, solução (para uso intravenoso), remendos transdérmicos (Transderm Nitro®, Nitro-Dur®), ou sprays administrados sublingual (Nitrolingual Pump Spray®, Natispray®).

A principal ação da nitroglicerina é a vasodilatação-ampliação dos vasos sanguíneos. A nitroglicerina dilata mais as veias do que as artérias, diminuindo a pré-carga cardíaca e levando aos seguintes efeitos terapêuticos durante episódios de angina de peito:

• subsídio de dor torácica
• diminuição da pressão arterial
• aumento da frequência cardíaca.
• hipotensão ortostática

Estes efeitos surgem porque a nitroglicerina é convertida em óxido nítrico no corpo (por um mecanismo que não é completamente compreendido), e o óxido nítrico é um vasodilatador natural. Recentemente, ele também se tornou popular em um uso fora do rótulo com concentração reduzida (0,2%) em forma de pomada, como um tratamento eficaz para a fissura anal.

Efeitos adversos à saúde

A exposição freqüente a altas doses de nitroglicerina pode causar fortes dores de cabeça – uma condição conhecida como “cabeça de GN”. As dores de cabeça podem ser severas o suficiente para incapacitar algumas pessoas. Parece, contudo, que muitas pessoas desenvolvem uma tolerância e dependência à nitroglicerina após uma exposição prolongada. Os sintomas de abstinência incluem dores de cabeça e problemas cardíacos. Estes sintomas podem desaparecer com a reexposição à nitroglicerina. Para os trabalhadores regularmente expostos a esta substância no local de trabalho (como nas instalações de produção de nitroglicerina), isto pode resultar numa “dor de cabeça de segunda-feira de manhã” – eles desenvolvem sintomas de abstinência durante o fim-de-semana, que são contrariados pela reexposição no dia de trabalho seguinte. In rare cases, withdrawal has been found to be fatal.

See also

• Alfred Nobel
• Dynamite
• Explosive
• Glycerol

Notes

• Akhavan, Jacqueline. 2004. The Chemistry of Explosivos. RSC Paperbacks. Cambridge, UK: Royal Society of Chemistry. ISBN 0854046402.

• Davis, Tenney Lombard. 1984. The Chemistry of Powder and Explosives. Hollywood, CA: Angriff Press. ISBN 0913022004.

• Meyer, Edith Patterson. 1958. Dynamite and Peace; the Story of Alfred Nobel. Boston: Little, Brown. OCLC 1252824.

• Meyer, Rudolf, Josef Köhler, and Axel Homburg. 2007. Explosives. Weinheim: Wiley-VCH. ISBN 978-3527316564.

Todos os links recuperados em 6 de dezembro de 2018.

• PubChem: Nitroglicerina. NCBI.
• 1,2,3-Propanetriol, trinitrato (Nitroglicerina) NIST.
• The Tallini Tales of Destruction. logwell.com. (Histórias detalhadas e horríveis do uso histórico de torpedos cheios de nitroglicerina para reiniciar poços de petróleo.)