Kyselina pikrová - biológia
bezfarebný až slabo žltý list alebo hranolové kryštály [2]
dobrý v etanole (80 g l −1 pri 20 ° C), benzén,
chudobné na vodu (14 g · l −1 pri 20 ° C [3], 60 g · l −1 pri 100 ° C)
Kyselina pikrová (gr. πικρος, pikantné = bitter) je bežný názov pre 2,4,6-trinitrofenol (TNP). Štruktúra pozostáva z benzénového kruhu s hydroxylovou skupinou (–OH) a tromi nitroskupinami (–NO2) ako substituentmi. Patrí do skupiny látok nazývaných trinitrofenoly, skupina šiestich konštitučných izomérov. Ich soli sa nazývajú Pikrates.
príbeh
Ošetrením indiga kyselinou dusičnou bol Peter Woulfe v roku 1771 prvým, kto dokázal vyrobiť kyselinu pikrovú. Okrem žltého sfarbenia hodvábu nemal spočiatku väčší význam. [7]
Látka bola prvým detonačným výbušným plnidlom guľky a používala sa ako Lyddit, Ekrasit, Schimose alebo Melinit od roku 1886 potom, čo Francúz Eugène Turpin objavil výbušné vlastnosti dávno známej kyseliny. [7]
V roku 1864 nemecký lekár Wilhelm Erb napísal príspevok Fyziologické a terapeutické účinky kyseliny pikrovej. V roku 1865 ukončil habilitáciu prácou na túto tému. [8]
Za katastrofický výbuch Halifaxu v roku 1917 bolo zodpovedných 2 300 ton kyseliny pikrovej. [9]
Používanie kyseliny pikrovej na farbenie pečiva na konci 19. storočia bolo veľmi rozšírené a považovalo sa za také Svetsky trpký [1] je známe, čomu sa zabránilo po hromadení prípadov otravy.
Prezentácia a extrakcia
Kyselina pikrová sa vyrába sulfonáciou fenolu a potom sa na ňu pôsobí kyselinou dusičnou. [7] Alternatívne sa môže pripraviť z chlórbenzénu pomocou 2,4-dinitrochlórbenzénu, 2,4-dinitrofenolu a jeho obnovenej nitrácie. [10] Látku je možné vyrobiť priamo oxidáciou benzénu koncentrovanou kyselinou dusičnou v prítomnosti dusičnanu ortutnatého. [7] V minulosti sa kyselina pikrová vyrábala aj z acaroidovej živice.
charakteristiky
Kyselina pikrová vytvára bezfarebné až slabo žlté, silno horkasto kryštály, ktoré sa ťažko rozpúšťajú v studenej vode, sú však rozpustnejšie vo vriacej vode a ľahko rozpustné v etanole a benzéne. Kvôli akumulácii nitroskupín sťahujúcich elektróny (–NO2) je kyselina pikrová vďaka svojej fenolovej hydroxylovej skupine (pKa = 0,29) silnou kyselinou. Preto tvorí množstvo solí s anorganickými a organickými zásadami. Soli budú Pikrates zavolal. Takto vzniká pikanát amónny s amoniakom.
Vodná kyselina pikrová ako silná kyselina napáda základné kovy tvorbou pikrátov.
Kyselina pikrová horí vo vzduchu s veľkým množstvom dymu; pri veľmi rýchlom zahriatí alebo počiatočnom zapálení dôjde k detonácii. Kyselina pikrová je citlivá na tepelné (teplo, oheň) a mechanické (nárazové, trecie) namáhanie a považuje sa za výbušnú látku v zmysle zákona o výbušninách. Na účely prepravy ako laboratórna chemikália (pozri nižšie) sa kryštalizovaná kyselina stabilizuje („flegmatizuje“) pridaním malého množstva vody.
| Vzdelávacia energia | −865,9 kJ kg −1 [11] |
| Entalpia formácie | −936,2 kJ kg −1 [11] |
| Kyslíková rovnováha | −45,4% [11] |
| Obsah dusíka | 18,34% [11] |
| Normálny objem plynu | 881 l kg −1 [11] |
| Výbuchové teplo | 3 546 kJ kg −1 (H2O (l)) 3465 kJ kg −1 (H2O (g)) [11] |
| Špecifická energia | 1033 kJ kg −1 (105,3 mt/kg) [11] |
| Vydutie oloveného bloku | 315 cm 3 [11] |
| Detonačná rýchlosť | 7350 m · s -1 |
| Skúška oceľovým puzdrom | Hraničný priemer 4 mm [11] |
| Citlivosť na náraz | 7,4 Nm [11] |
| Citlivosť na trenie | do 353 N žiadna reakcia [11] |
Niektoré zo solí, napr. B. Pikrát olovnatý je mimoriadne citlivý na nárazy, trenie a iskry. Správajú sa preto ako prvotné výbušniny. Ako výbušnina sa použil pikrát amónny.
Komplexy na prenos náboja, ktoré kyselina pikrová vytvára s aromatickými látkami, sa tiež označujú ako pikráty. Tieto pevné látky sú často ťažko rozpustné a zafarbené. Kyselina pikrová sa kvôli svojim charakteristickým a ostrým teplotám topenia (napr. Benzénpikrát 84 ° C [4], toluénpikrát 88 ° C [4], antracénpikrát 138 ° C [4]) primárne používala ako detekčné činidlo pre aromatické látky. použité.
Kyselina pikrová je jedovatá. Môže spôsobiť vážne alergické reakcie na pokožke. Je preto potrebné zabrániť kontaminácii prachom alebo parami.
použitie
Kyselina pikrová sa v priemysle farbiva primárne používa na výrobu 2-amino-4,6-dinitrofenolu (kyselina pikrová). Predtým sa používal s arabskou gumou a destilovanou vodou na výrobu žltého atramentu. Ďalšou oblasťou použitia je organická analýza na detekciu amínov, alkaloidov a kreatinínu. Tieto zásadité látky tvoria žlté soli, ktoré sa vyznačujú teplotou topenia (tvorbou derivátu).
Používanie kyseliny pikrovej ako plniva do granátov (ako v prvej svetovej vojne) bolo prerušené z dôvodu nekontrolovanej tvorby pikantátov ťažkých kovov veľmi citlivých na nárazy. Kyselina pikrová tu bola nahradená TNT. V mikroskopii sa kyselina pikrová používa ako zložka fixačných kvapalín (na ochranu bunkových štruktúr) a na farbenie vzoriek. Ďalšou oblasťou použitia kyseliny pikrovej je metalografia. Tu sa látka používa na leptanie kovových povrchov, napr. B. pri príprave zliatin horčíka alebo pri segregačných štúdiách na oceliach. Leptanie ocelí sa vykonáva pomocou Igeweskysovo činidlo, 5% roztok kyseliny pikrovej v bezvodom alkohole. Kyselina pikrová sa tiež používa na meranie koncentrácie kreatinínu: Kreatinín vytvára v alkalickom roztoku s kyselinou pikrovou Meisenheimerov komplex (Jafféova reakcia), ktorého červená farba sa meria fotometricky.
Legálne
Kyselina pikrová je klasifikovaná ako výbušná látka skupiny látok A (suchá) alebo C (zvlhčená 25% vodou) v súlade s oddielom 1 ods. 3 zákona o výbušninách v súlade so zákonom o výbušninách. [12] Pre súkromné osoby preto suchá kyselina pikrová podlieha schváleniu podľa oddielu 27 SprengG. Keď je kyselina pikrová suchá, je klasifikovaná v skladovacej skupine 1.1 alebo I alebo ako nebezpečný tovar v triede 1.1 (látky schopné hromadného výbuchu) [3] zvlhčená 30% vodou v skladovacej skupine 1.4. [13]
Ako komerčne dostupný produkt je kyselina pikrová navlhčená> 30% vodou a je tak flegmatizovaná. [3] Navlhčená (> 30% voda), kyselina pikrová sa správa ako horľavá tuhá látka a používa sa na prepravu ako Horľavá tuhá látka nebezpečného tovaru triedy 4.1 podľa ADR. [14]