نیتروگلیسیرین مایعی روغنی، بی‌رنگ و بی‌بو با فرمول شیمیایی C3H5N3O9 است که به عنوان یک ماده منفجره قوی شناخته می‌شود. نیتروگلیسیرین (NG) به نام های تری نیترات گلیسیریل و یا نیترات گلیسیریل نیز نامیده می شود .
نیتروگلیسیرین بسیار ناپایدار و انفجارپذیر است. حتی کوچکترین لرزش یا ضربه می‌تواند باعث انفجار آن شود. نیتروگلیسیرین در مجاورت اسیدها و بازها به شدت ناپایدارتر می‌شود. این ماده سمی است و در صورت تماس با پوست یا استنشاق بخارات آن می‌تواند باعث سردرد، سرگیجه، تهوع و استفراغ شود.
عناوین مطالبی که خواهیم گفت
نگهداری، حمل و نقل و استفاده از نیتروگلیسیرین در بسیاری از کشورها تحت قوانین و مقررات سختگیرانه‌ای قرار دارد. به دلیل ماهیت خطرناک نیتروگلیسیرین، اکیداً توصیه می‌شود که از هرگونه آزمایش یا کار عملی با این ماده بدون تجهیزات و دانش کافی خودداری کنید.
تاریخچه و پیشینه نیتروگلیسیرین
تاریخچه و پیشینه نیتروگلیسیرین به صورت خلاصه عبارت است از
- نیتروگلیسیرین در سال 1842 توسط شیمیدان ایتالیایی، آسکانیو سوبرو کشف شد.
- در ابتدا به عنوان داروی ضد آنژین استفاده می‌شد، اما به دلیل ناپایداری و خطر انفجار بالا، کاربرد آن در پزشکی متوقف شد.
- در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، نیتروگلیسیرین به طور گسترده در معدنکاری، ساخت و ساز و جنگ به عنوان ماده منفجره استفاده می‌شد.
- به مرور زمان، روش‌های تولید و استفاده از نیتروگلیسیرین بهبود یافت تا از خطرات ناشی از آن کاسته شود. امروزه، تولید و استفاده از نیتروگلیسیرین تحت نظارت‌های دقیق ایمنی انجام می‌شود.
نیتروگلیسیرین از زمان کشف تا امروز تأثیر قابل توجهی بر صنایع مختلف و علم شیمی داشته و همچنان به عنوان یک ماده مهم در زمینه‌های مختلف استفاده می‌شود.
ساختار نیتروگلیسیرین
نیتروگلیسیرین (C3H5N3O9) یک ترکیب نیتروآلی است که ساختار مولکولی آن از سه گروه نیترو (NO2) و یک مولکول گلیسرول تشکیل شده است و یک ترکیب شیمیایی با ساختار پیچیده و حساس دارد .
نیتروگلیسیرین (C3H5N3O9) یک ماده منفجره بسیار قوی و حساس است و همچنین این ترکیب یک استر نیتریک اسید است که از گلیسرول و اسید نیتریک ساخته می‌شود.
ویژگی‌های نیتروگلیسیرین
| ویژگی | توضیحات |
|---|---|
| نام‌های دیگر | تری نیترات گلیسیریل، نیترات گلیسیریل |
| حالت فیزیکی | مایع بی‌رنگ در دمای عادی |
| نقطه انجماد | 4 تا 8 درجه سانتی‌گراد بالای صفر |
| نقطه جوش | 100 درجه سانتی‌گراد |
| حلالیت | در آب و الکل حل می‌شود |
| چگالی | 1.6 گرم بر سانتی‌متر مکعب |
| بوی | بی‌بو |
| طعم | تلخ |
| حساسیت | بسیار حساس به ضربه و شوک |
| قدرت انفجاری | معادل پتن و به مراتب بیش از TNT |
| تعادل اکسیژن | مثبت |
| قابلیت جذب | از طریق پوست و تنفس |
نقش دوگانه نیتروگلیسیرین به عنوان یک ماده منفجره و درمان پزشکی، تاریخچه پیچیده و کاربردهای متنوع آن را برجسته می کند. در حالی که خواص انفجاری آن در صنایع مختلف مفید بوده است، استفاده پزشکی از آن با تسکین شرایط قلبی عروقی جان افراد بی‌شماری را نجات داده است. با این حال، استفاده از آن نیاز به توجه دقیق به ایمنی و رعایت مقررات برای جلوگیری از حوادث و سوء استفاده دارد.
کاربردهای نیتروگلیسیرین
نیتروگلیسیرین به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، در صنایع مختلف و همچنین در حوزه پزشکی کاربردهای گسترده‌ای دارد. در زیر به برخی از این کاربردها اشاره می‌کنیم:
1. مواد منفجره صنعتی
- تخریب سازه‌ها: نیتروگلیسیرین به دلیل قدرت انفجاری بسیار بالا، در تخریب سازه‌های بتنی، سنگی و سایر مواد سخت استفاده می‌شود.
- صنعت معدن: این ماده در استخراج معادن و شکافتن سنگ‌های بزرگ به کار می‌رود، به طوری که می‌تواند حجم زیادی از پوشش‌های خاکی و سنگی را تخریب کند.
- ساخت دینامیت: نیتروگلیسیرین به عنوان جزء اصلی در ساخت دینامیت استفاده می‌شود. آلفرد نوبل با ترکیب نیتروگلیسیرین و مواد جاذب، دینامیت را اختراع کرد که ایمنی بیشتری نسبت به نیتروگلیسیرین خالص داشت.
2. کاربردهای پزشکی
- درمان بیماری‌های قلبی: نیتروگلیسیرین در دوزهای بسیار کم به عنوان دارویی موثر برای درمان آنژین صدری و برخی مشکلات قلبی استفاده می‌شود. این ماده باعث اتساع شریان‌ها و بهبود جریان خون به قلب می‌شود.
- داروهای ضد درد: به عنوان بخشی از برخی داروهای ضد درد استفاده می‌شود که به واسطه خاصیت گشادکننده عروق، می‌تواند دردهای ناشی از کمبود خون‌رسانی را کاهش دهد.
3. سایر کاربردها
- مواد اولیه در ترکیبات شیمیایی: نیتروگلیسیرین به عنوان یک ماده شیمیایی واسطه در تولید سایر ترکیبات شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- تست‌های آزمایشگاهی: در برخی آزمایش‌های شیمیایی و پژوهش‌های علمی، نیتروگلیسیرین به عنوان یک ماده مرجع یا نمونه استفاده می‌شود.
نکات ایمنی و احتیاط‌های لازم درمورد نیتروگلیسیرین
با توجه به حساسیت نیتروگلیسیرین به شوک، حرارت و ضربه، کار با این ماده نیازمند دقت و احتیاط فراوانی است:
- شرایط نگهداری: نیتروگلیسیرین باید در ظروف محکم و مقاوم به شوک نگهداری شود و در دمای پایین و دور از منابع حرارتی و جرقه‌ها قرار گیرد.
- حمل و نقل: برای حمل و نقل نیتروگلیسیرین، از وسایل نقلیه مخصوص و پروتکل‌های ایمنی ویژه استفاده می‌شود تا خطر انفجار به حداقل برسد.
- مقررات ایمنی: باید تمام مقررات و استانداردهای ایمنی مربوط به مواد منفجره رعایت شود و تنها افراد آموزش‌دیده مجاز به کار با این ماده هستند.هنگام کار با نیتروگلیسیرین باید از لباس و تجهیزات ایمنی مناسب استفاده کرد، از ذخیره آن در مقادیر زیاد و به مدت طولانی خودداری کرد و در صورت نشت یا ریزش نیتروگلیسیرین، باید فوراً محل را تخلیه و با مقامات ذیربط تماس گرفت.
جایگزین‌های نیتروگلیسیرین
با توجه به خطرات و حساسیت‌های نیتروگلیسیرین، در صنایع مختلف تلاش‌هایی برای یافتن جایگزین‌های ایمن‌تر و کارآمدتر صورت گرفته است. در زیر به برخی از این جایگزین‌ها اشاره می‌کنیم:
1. تی‌ان‌تی (TNT)
- تری‌نیتروتولوئن: یکی از رایج‌ترین مواد منفجره جایگزین برای نیتروگلیسیرین است که به دلیل پایداری و ایمنی بیشتر در برابر شوک و ضربه، به طور گسترده در صنایع نظامی و معدنی استفاده می‌شود. تی‌ان‌تی به راحتی قابل حمل و ذخیره‌سازی است و به دلیل پایداری بالا در شرایط مختلف، گزینه‌ای ایمن‌تر نسبت به نیتروگلیسیرین به شمار می‌رود.
2. آمونیم نیترات
- مواد منفجره مبتنی بر آمونیم نیترات: این ترکیب در ساخت مواد منفجره قوی مانند ANFO (آمونیم نیترات/سوخت نفتی) استفاده می‌شود. ANFO در صنعت معدن و ساخت و ساز به دلیل ایمنی و قدرت بالا کاربرد گسترده‌ای دارد. آمونیم نیترات به خودی خود پایدار است و به راحتی با سایر مواد قابل ترکیب است تا انفجارهای کنترل‌شده‌ای ایجاد کند.
3. پنتریت (PETN)
- پنتا اریتریتول تترا نیترات: ماده منفجره‌ای بسیار قدرتمند و پایدار است که در صنایع نظامی و انفجارهای کنترل‌شده به کار می‌رود. پنتریت نسبت به نیتروگلیسیرین حساسیت کمتری به شوک و حرارت دارد و قدرت انفجاری بالاتری نیز دارد.
4. آر دی ایکس (RDX)
- Research Department Explosive: یک ماده منفجره نیتروآمین با قدرت بالا و پایداری مناسب است که به طور گسترده در ترکیبات مواد منفجره نظامی و صنعتی استفاده می‌شود. RDX دارای پایداری شیمیایی بالاست و در دماهای مختلف به خوبی عمل می‌کند.
5. نیترات اتیلن گلیکول (EGDN)
- ماده منفجره‌ای شبیه به نیتروگلیسیرین است که در دماهای پایین‌تر قابل استفاده است. این ماده در ترکیبات مختلف مواد منفجره به کار می‌رود. EGDN به دلیل ویژگی‌های مشابه با نیتروگلیسیرین، به عنوان یک جایگزین در برخی مواد منفجره استفاده می‌شود.
ویژگی‌های انفجاری نیتروگلیسیرین
نیتروگلیسیرین به عنوان یکی از قوی‌ترین مواد منفجره شناخته می‌شود که ویژگی‌های انفجاری آن عبارتند از:
- قدرت انفجاری بالا: یکی از قوی‌ترین مواد منفجره شناخته‌شده.
- حساسیت زیاد به ضربه: بسیار حساس به ضربه و تکان.
- تولید گاز زیاد: تولید مقدار زیادی گازهای داغ در هنگام انفجار.
- سرعت انفجار زیاد: سرعت بالای موج انفجاری.
- تولید حرارت بالا: تولید حرارت بسیار زیاد در زمان انفجار.
- نیتروژن بالا: دارای مقدار زیادی نیتروژن که به قدرت انفجار کمک می‌کند.
- پایداری حرارتی پایین: در دماهای بالاتر به راحتی ناپایدار می‌شود.
- محلول در اکثر حلال‌های آلی: به خوبی در حلال‌های آلی حل می‌شود.
- مسمومیت زا: دارای خواص سمی و خطرناک برای سلامتی.
- تاریخچه استفاده در دینامیت: استفاده گسترده در ساخت دینامیت.
