Пикринова киселина - биология
безцветни до слабо жълти листа или призматични кристали [2]
добър в етанол (80 g l -1 при 20 ° C), бензен,
бедни на вода (14 g · l -1 при 20 ° C [3], 60 g · l -1 при 100 ° C)
Пикринова киселина (гр. πικρος, пикантен = горчив) е общото име за 2,4,6-тринитрофенол (TNP). Структурата се състои от бензенов пръстен с хидроксилна група (–OH) и три нитро групи (–NO2) като заместители. Той принадлежи към групата вещества, наречени тринитрофеноли, група от шест конституционни изомера. Наричат се солите им Пикрати.
история
Чрез лечение на индиго с азотна киселина, Питър Вулф е първият, който успява да произведе пикринова киселина през 1771г. В допълнение към жълтото оцветяване на коприната, първоначално то нямаше по-голямо значение. [7]
Веществото е първият детониращ, експлозивен пълнител от куршуми и се използва като Lyddit, Ekrasit, Schimose или Melinit от 1886 г., след като френският Eugène Turpin открива експлозивните свойства на отдавна познатата киселина. [7]
През 1864 г. германският лекар Вилхелм Ерб пише статия за Физиологични и терапевтични ефекти на пикриновата киселина. През 1865 г. завършва хабилитацията си с дисертация по този въпрос. [8-ми]
2300 тона пикринова киселина са отговорни за катастрофалната експлозия в Халифакс през 1917 г. [9]
Използването на пикринова киселина за оцветяване на печени изделия в края на 19 век е широко разпространено и се счита за такова Светски горчив [1] известен, който е предотвратен след натрупване на случаи на отравяне.
Представяне и извличане
Пикриновата киселина се получава чрез сулфониране на фенол и след това обработката му с азотна киселина. [7] Алтернативно, той може да се приготви от хлоробензен чрез 2,4-динитрохлоробензол, 2,4-динитрофенол и неговата подновена нитрация. [10] Веществото може да бъде получено директно чрез оксинитрация на бензен, като се използва концентрирана азотна киселина в присъствието на живачен (II) нитрат. [7] В миналото пикриновата киселина също се е произвеждала от акароидна смола.
характеристики
Пикриновата киселина образува безцветни до леко жълти, силно горчиви на вкус кристали, които трудно се разтварят в студена вода, но са по-разтворими във вряща вода и лесно разтворими в етанол и бензен. Поради натрупването на електроно-изтеглящи нитро групи (–NO2), пикриновата киселина е силна киселина поради своята фенолна хидроксилна група (pKa = 0,29). Поради това той образува множество соли с неорганични и органични основи. Солите са Пикрати Наречен. Така се образува амониев пикрат с амоняк.
Като силна киселина водната пикринова киселина атакува неблагородни метали с образуването на пикрати.
Пикриновата киселина изгаря във въздуха с много дим; ако се нагрее много бързо или при първоначално запалване, възниква детонация. Пикриновата киселина е чувствителна към термични (топлина, огън) и механични (удар, триене) натоварвания и се счита за взривно вещество по смисъла на Закона за експлозивите. За изпращане за използване като лабораторен химикал (виж по-долу), кристализиралата киселина се стабилизира („флегматизирана“) чрез добавяне на малко вода.
| Образователна енергия | −865,9 kJ kg −1 [11] |
| Енталпия на образуването | −936,2 kJ kg −1 [11] |
| Кислороден баланс | −45,4% [11] |
| Съдържание на азот | 18,34% [11] |
| Нормален обем на газа | 881 l kg −1 [11] |
| Експлозия топлина | 3546 kJ kg -1 (H2O (l)) 3465 kJ kg -1 (H2O (g)) [11] |
| Специфична енергия | 1033 kJ kg -1 (105,3 mt/kg) [11] |
| Издутина на оловен блок | 315 см 3 [11] |
| Скорост на детонация | 7350 m s -1 |
| Тест на стоманена втулка | Граничен диаметър 4 mm [11] |
| Чувствителност към удар | 7.4 Nm [11] |
| Чувствителност при триене | до 353 N без реакция [11] |
Някои от солите напр. Б. Оловният пикрат е изключително чувствителен към удар, триене и искри. Следователно те се държат като първоначални експлозиви. Амониевият пикрат е използван като експлозив.
Комплексите за пренос на заряд, които пикриновата киселина образува с ароматични вещества, също се наричат пикрати. Тези твърди вещества често са трудно разтворими и оцветени. Поради своите характерни и остри точки на топене (напр. Бензен пикрат 84 ° C [4], толуен пикрат 88 ° C [4], антрацен пикрат 138 ° C [4]), пикриновата киселина се използва предимно като реагент за откриване на ароматични вещества използвани.
Пикриновата киселина е отровна. Може да причини тежки алергични реакции по кожата. Следователно трябва да се избягва замърсяване с прах или пари.
използване
Пикриновата киселина се използва предимно от багрилната промишленост за производство на 2-амино-4,6-динитрофенол (пикринова киселина). Преди това се използва с гума арабика и дестилирана вода, за да се получи жълто мастило. Друга област на приложение е органичният анализ за откриване на амини, алкалоиди и креатинин. Тези основни вещества образуват жълти соли, които се характеризират с точката си на топене (образуване на производни).
Използването на пикринова киселина като пълнеж за гранати (както през Първата световна война) е прекратено поради неконтролираното образуване на силно чувствителни на удар тежки метални пикрати. Тук пикриновата киселина е заменена с TNT. В микроскопията пикриновата киселина се използва като компонент на фиксиращи течности (за запазване на клетъчните структури) и за оцветяване на проби. Друга област на приложение на пикриновата киселина е металографията. Тук веществото се използва за ецване на метални повърхности, напр. Б. при приготвянето на магнезиеви сплави или при проучвания за сегрегация върху стомани. Офортването на стоманите се извършва с Реактив на Igeweskys, 5% разтвор на пикринова киселина в безводен алкохол. Пикриновата киселина се използва и за измерване на концентрацията на креатинин: Креатининът образува комплекс на Майзенхаймер (реакция на Jaffé) в алкален разтвор с пикринова киселина, чийто червен цвят се измерва фотометрично.
Правна
Пикриновата киселина е класифицирана като експлозивно вещество в вещество от група А (сухо) или С (навлажнено с 25% вода) в съответствие с раздел 1, параграф 3 от Закона за взривните вещества в съответствие със Закона за взривните вещества. [12] Следователно за частни лица сухата пикринова киселина подлежи на разрешение съгласно раздел 27 от SprengG. Когато е суха, пикриновата киселина се класифицира в група за съхранение 1.1 или I или като опасна стока в клас 1.1 (вещества, способни на масова експлозия), [3] навлажнена с 30% вода в група за съхранение 1.4. [13]
Като търговски продукт, пикриновата киселина се навлажнява с> 30% вода и по този начин се флегматизира. [3] Навлажнена (> 30% вода) пикринова киселина се държи като запалимо твърдо вещество и се използва за транспорт като Запалимо твърдо вещество на опасни товари клас 4.1 съгласно ADR. [14]