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Explosivos aromáticos

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Categoría: Apuntes y Monografías > Química >
Material educativo de Alipso relacionado con Explosivos aromaticos
  • Aromáticos - Colorantes y Pinturas:
  • Síntesis y reactividad de compuestos aromáticos: ...
  • Explosivos aromáticos:

  • Enlaces externos relacionados con Explosivos aromaticos

    Explosivos Aromáticos

    Los explosivos

    En su sabiduría, la naturaleza se ha abstenido de incluir en su pródiga abundancia química ninguna sustancia de carácter explosivo. Dicho en otras palabras, los explosivos son productos puramente artificiales. Los explosivos son, entonces, cuerpos capaces de transformarse por una violenta reacción química en un gas a temperatura elevada.

    No obstante, es cierto que bajo circunstacias especiales -provocadas por el hombre- ciertas sustancias naturales, tales como el gas natural, o el fino polvo de carbón o de harina, pueden formar mezclas explosivas con el aire.

                En su primer intento afortunado de preparar un explosivo, el hombre mezcló dos sustancias combustibles, carbón vegetal y azufre, con otra sustancia, el salitre, que contiene una abundancia de oxígeno en una forma condensada o combinada. La energía del explosivo deriva aquí, de los tres componentes naturales de la mezcla. Además, la mezcla de los constituyentes oxidantes y oxidables es mecánica; en otras palabras, es extramolecular.

                No conforme con la potencia de su primer explosivo -la pólvora negra- el hombre ha dirigido su atención hacia la energía orgánica concentrada en los hidratos de carbono, grasas, hulla y petróleo. Dentro de las moléculas de sustancias derivadas de esas fuentes, tan estables y pacíficas en su forma natural, él ha introducido una influencia potencial desintegradora en la forma de nitrogrupos (-NO2). Estos nitrogrupos infectan la molécula de inestabilidad, en virtud de la ligadura relativamente débil entre sus átomos componentes de oxígeno y de nitrógeno. Al llegar el momento apropiado, ellos provocan el derrumbe completo de la sociedad molecular en la cual se han infiltrado.

                Estos mismos son los denominados agitadores químicos, los cuales se adhieren a veces a átomos de oxígeno, como en la glicerina y otros alcoholes, y a veces, a átomos de carbono, como en el benceno y tolueno. Cuando se unen a átomos de carbono, siendo este el tema de nuestro trabajo, el redultado es un verdadero nitrocompuesto o compuesto nitrado, con la ligadura C-NO2. El trinitrotolueno, un auténtico nitroderivado del hidrocarburo derivado, a su vez, del  alquitrán de hulla, el tolueno:

    En la práctica, se introduce el nitrogrupo en la molécula sometiéndose el compuesto orgánico original a un tratamiento con la llamada “mezcla sulfonítrica”, que consiste en una mezcla de ácido nítrico y sulfúrico concentrados.

    Ya se hizo notar que la mayoría de los explosivos contienen consituyentes oxidantes y oxidables dentro de la misma molécula. En tales explosivos, la yuxtaposición de los elementos carbono, hidrógeno y oxígeno es intramolecular, y no extramolecular como en el caso de la pólvora negra. Los átomos de estos tres elementos, tensos para iniciar una repentina combustión, se mantienen separados por átomos del elemento indiferente, el nitrógeno. Las moléculas mismas son estructuras híbridas que contienen los nitrogrupos, portadores de oxígeno, injertados en su núcleo moleular natural. De ese modo, cada molécula de explosivo está completamenter equipada; no depende del oxígeno extraño. Cuando ocurre la explosión, la molécula experimenta una súbita disgregación exotérmica, liberándose el nitrógeno como un elemento libre gaseoso. Es por ello que la guerra ha sido descripta químicamente, más de una vez, como la rápida liberación, en gran escala, del nitógeno gaseoso de su combinación orgánica.

    Popularmente, es creído que los explosivos son grandes contenedores de energía. Por ello, es común que no se comprenda que el compuesto natural original, en su medio ambiete provisto de oxígeno, es un depósito más rico en energía que el explosivo derivado. Esto es directa consecuencia de la introducción de los nitrogrupos, quienes producen cierta “dilución” del carbono y del hidrógeno en la molécula.

      Un ejemplo notable de esta clase, está dado por el hidrocarburo derivado del alquitrán de hulla, el tolueno y su derivado, el nitrotolueno. El explosivo desarrolla, al quemarse completamente, menos que el 36% de la energía liberada por el compuesto madre; aquí también, la energía liberada durante la explosión es mucho menor, dado que el trinitrotolueno contiene menos que la mitad de cantidad de oxígeno necesaria para su combustión completa:

                4 C7H5 O6N3 + 21 02 ====> 28 CO2 + 10 H2O + 6 N2

                   

                    La ecuación indica que cuatro moléculas de trinitrotolueno contienen 24 moléculas de oxígeno y necesitan 42 átomos de oxígeno para su combustión completa. En la combustión explosiva, o interna, de la sustancia, este déficit no puede cubrirse.

                Para la combustión completa de cualquier compuesto oorgánico, cada átomo componente de carbono requiere dos átomos de oxígeno y cada dos átomos de hidrógeno necesitan un átomo de oxígeno. Pero en los procesos explosivos del tipo intramolecular, la molécula del explosivo debe proveer su propio oxígeno; no puede “girar” sobre el oxïgeno atmosférico. En algunos explosivos las proporciones son más favorables que en otra, siendo la nitroglicerina compuesto que contiene una provisión completa de oxígeno; necesita tan sólo 8,5 átomos de oxígeno para su combustión completa y es capaz de proveer nueve. Por el contrario, el nitrotolueno, requiere 16,5 átomos de oxígeno de los cuales sólo puede suministrar seis.            

                Al mismo tiempo, y a pesar de lo dicho en párrafos anteriores, los explosivos intramoleculares poseen la privativa ventaja de ser compuestos independientes para producir su combustión, hecho que los hace únicos ya que el resto de las sustancias combustibles precisan oxígeno del medio para dicha reacción.

                En resumen: la mayoría de los explosivos pueden considerarse como productos híbridos, en los cuales el hombre ha ingertado perturbadores nitrogrupos en las plácidas moléculas cargadas de energía. Además, la característica sobresaliente de los explosivos no es el hecho de que contiene una provisión excepcionalmente grande de energía, sino que puede liberar su energía rápidamente con la producción de sustancias gaseosas.

    El “encendido” de los explosivos

                Desde la aparición de la pólvora, se ha pensado que es necesaria la aplicación de una llama para provocar una explosión. No obstante, se ha revertido esta falacia popular junto con lel descubrimiento de ciertos explosivos que no explotan  al inflamarse por medio de una llama y otros pueden explotar sin ser encendidos.

                Los explosivos pueden estar en un espacio abierto o encerrados demtro de un resistente receptáculo, tales como la vaina de un cartucho.

                Muchos explosivos, al ser encendidos mediante una llama arden tranquilamente a diferentes velocidades. Estos comprenden la pólvora negra, cordita, y los derivados del alquitrán de hulla entre otros. Otros explosivos, por ejemplo el nitruro de plomo, expotan con gran violencia al inflamarse bajo cualquier situación. Se puede establecer como origen de esas diferencias el comportamiento de las velocidades relativas de las correspondientes reacciones.

                La velocidad es un factor primordial en las reacciones explosivas las cuales están comprendidas entre amplios límites.

    La detonación

                Aún en los explosivos tales como el nitruro de plomo, existe un período sumamente breve de combustión lenta, pero a esto sucede una rápida aceleración que culmina con una violenta explosión acompañada de intensas ondas de choque. Cada onda de choque forma un frente explosivo que se propaga a través de la masa del explosivo. Tal onda de choque, onda de detonación u onda detonante, puede llevar su acción explosiva aún a traves de una brecha de aire y activar una masa adicional de explosivos situada del otro lado de la misma.

                Una explosión provocada por una onda de choque se conoce como detonación. Los explosivos que arden rápidamente hasta llegar al aire libre se llaman explosivos detonantes. Estos son los que, aún en pequeñas cantidades, al ser sometidos a la acción de una llama al aire libre arden violentamente con una velocidad tal que los hace explotar. Estos explosivos son utilizados para hacer explotar compuestos más estables.

               

    Agentes propulsores y rompedores o demoledores

                Los explosivos como la pólovora negra y la cordita, que arden sin detonar aunque se hallen firmemente encerrados, pueden usarse como agentes propulsores o explosivos de propulsión, llamados también explosivos propulsivos o deflagradores. En los cartuchos que contienen estos propulsores, la cápsula fulminante cargada con una composición adecuada, se enciende por un impacto del mecanismo percutor, y la llamarada consiguiente inflama la pólvora negra adyacente. En el caso de la cordita, entre el cartucho y el percutor frecuentemente una pequeña carga de pólvora, la cual enciende a la cordita. Un explosivo que, por el contrario, al hallarse confinado bajo estas condiciones, sea capaz de inflamarse hasta detonar, no puede emplearse como propulsor, debido a que la presión repentina que desarrolla al detonarse reventaría el arma.

    Los explosivos de este último tipo se conocen como explosivos rompedores, explosivos de alto poder o simplemente altos explosivos, los cuales se utilizan para cargar proyectiles de cañón, bombas, torpedos y minas. Están caracterizados por la violencia de su efecto disruptivo desarrollado repentinamente, efecto conocido como rompedor o brisante. Este mismo se obtiene únicamente por detonación, puesto que requiere la liberación de la energía del explosivo en el tiempo más corto y con la mayor concentración posible.

    Compuestos aromáticos

    Se llaman compuestos aromáticos una serie de sustancias cuyas moléculas son de tipo cíclico (no alifáticos). Son todos derivadso del compuesto aromático fundamental, que es el benceno. La molécula del benceno (C6H6) tiene simetría hexagonal perfecta siendo muy estable y resistente a la oxidación. Su fórmula espacial fue descubierta por Kekulé. El benceno y todos los demás aromáticos están formados directa o indirectamente a partir del alquitrán de hulla.

    El benceno, que no debe confundirse con la “bencina de petróleo“, es el más importante de los compuestos primarios derivados del alquitrán de hulla. Es un líquido incoloro, inflamable, cuyo punto de ebullición es de 80,4º C, no miscible con agua; como el tolueno y naftaleno, es un hidrocarburo. Además de su presencia en el alquitrán de hulla, se lo puede encontrar, así también como el tolueno, en el petróleo de Borneo. Este mismo ha sido usado, por tanto, como fuente complementaria de algunos de los llamados “explosivos deriavados del alquitrán de hulla”.

    Explosivos aromáticos

                Los nitrocuerpos aromáticos son conocidos desde la segunda mitad del siglo XIX y fueron descubiertos y empleados en un principio confines artilleros. Su esacasa sensibilidad a la percución,  pero particularmente su inercia a explosión por el calor y los débiles fulminantes en otros tiempos disponibles fueron motivo de que se les considerara poco adecuados como explosivos. En 1885, el panorama cambió por completo, pues la desventajosamente considerada inercia de explosión demostró ser precisamente lo que se necesitaba para dos exigencias ineludibles de la granada rompedora de artillería: la seguridad del cañón y la seguridad de manejo del proyectil.

                Además de esto, no son estos explosivos exclusivamente militares; algunos de estos nitrocuerpos, en particular el TNT, gozan también de gran utilización como explosivos industriales.

                Estos grupos derivados del alquitrán de hulla están tan estrechamente entrelazados que un miembro de un grupo puede frecuentemente ser considerado como un subgrupo en la preparación de un miembro de otro grupo, presentandose así una interdependencia entre los productos químicos derivados.

               

    Aparatos de Nitración

    En la práctica técnica, la nitración del benceno, tolueno, fenol, etc., se lleva a cabo en nitradores de fundición, con una tapa abovedada. La cantidad de ácido nítrico en la mezcla sulfonítrica se reduce al mínimo requerido para la operación determinada y la “mezcla agotada” residual, que consta principalmente de ácido sulfúrico, se concentra o se fortifica generalmente, de una manera apropiada para su uso ulterior. Se asegura una buena mezcla mediante el uso de un agitador mecánico o agitador de aire comprimido, como en el caso del nitroseparador. Se pueden utilizar tanto una camisa exterior como serpentinas interiores con el objeto de regular la temperatura, por medio de la circulación de agua fría, caliente o vapor. Existen también un caño de salida que conduce los vapores ácidos a una torre de recuperación. Al final de la nitración, el nitrador se usa como embudo separador, descargándose primero, la mezcla agotada caliente mediante el grifo de descarga, y finalmente, el compuesto nitrado en estado líquido o fundido. En algunos tipos de nitradores, los productos se expulsan a través de un caño fijado a la tapa, mediante aire comprimido, en vez de efectuarse esta operación por gravedad a través del grifo inferior.

    Nitrobencenos

    Al producirse la nitración del benceno, se obtienen como productos derivados de éste el mononitrobenceno (MNB), el dinitrobenceno (DNB) y el trinitrobenceno (TNB), conocidos como explosivos aromáticos, siendo el último de ellos el más potente.

    El nitrobenceno, C6H5NO2, es muy fácil de preparar por la adición gradual, aplicando una suave agitación, de una mezcla fría de 4 c.c. de ácido sulfúrico concentrado y 3 c.c. de ácido nítrico concentrado, a 2 c.c. de benceno contenido en un pequeño frasco. Se permite que la temperatura llegue a 50ºC y después de unos pocos minutos, el líquido amarillento se vierte en un exceso de agua fría. El nitrobenceno se separa como un pesado aceite, de color amarillo claro, con olor de almendras amargas:

                        C6H6 +  HONO2  ======> C6H5NO2 + H2O

    Empleado como perfume para jabón, sus vapores son venenosos y al aspirarse continuamente, producen cianosis y lividez de la piel, causada por una perfecta oxidación de la sangre. Por último, el nitrobenceno es un compuesto de primera importancia en la fabricación de anilina, por ejemplo.

    El dinitrobenceno, es decir, el único de los tres escalones de la nitración del benceno que como explosivo de artillería alcanzó cierta importancia en ambas guerras mundiales, puede prepararse mediante el agregado de 0,5 a 1 c.c. de nitrobenceno, gota a gota, a una mezcla fría de 3 c.c. de ácido sulfúrico concentrado y 2 c.c. de ácido nítrico fumante, en un tubo de ensayo de boca ancha, con agitación. El se calienta y al verterse después de un minuto en un exceso de agua fría, se separa en un depósito cristalino de dinitrobenceno. Este compuesto aromático ejerce una acción venenosa muy similar a la del trinitrotolueno. Si bien es muy estable al choque, puede explotar al calentarse repentinamente, siendo insoluble en agua.

      Las propiedades explosivas del nitrobenceno y del dinitrobenceno no son notables, y es difícil de producir la detonación de los mismos. Considerados como explosivos, estos nitrobencenos tienen un déficit de oxígeno, y en la práctica sólo se emplean muy mezclados sustancias ricas en ese elemento esencial. Así, el nitrobenceno ha sido usado con el algodón pólvora, en una pólvora sin humo llamada Indurita. Además, con el clorato de potasio de Chedditas.

      El trinitrobenceno, un sólido cristalino, es un explosivo más potente que el dinitrobenceno y aún que el trinitrotolueno.

    Su velocidad de detonación, hallándose en forma de pastilla, es de unos 6700 m/s, mientras que la del dinitrobenceno es de 6100 m/s.

    Nitrotoluenos

                El tolueno, C7H8, llamado a veces toluol, siendo su designación química metilbenceno, CH3-C6H5, puede ser sintetizado a partir del benceno. Es un líquido incoloro, inflamable, su punto de ebullición es 110ºC, y no es miscible con agua. Se somete a la nitración más fácilmente que el benceno. Los mononitrotoluenos (MNT), los dinitrotoluenos (DNT), y el trinitrotolueno (TNT) se fabrican todos como explosivos ,siendo el último de los nombrados, con mucho, el más importante. Al nitrarse el tolueno, las posiciones que adoptan los nitrogrupos al incorporarse al núcleo del benceno, son preferentemente aquellas designadas por números pares, comenzando la numeración a partir del átomo de carbono ligado al grupo metilo.

                El mononitrotolueno comercial es un líquido oleaginoso que consiste esencialmente en una mezcla de 2-nitrotolueno y 4-nitrotolueno; es un componente de ciertos explosivos para voladura y pólvoras sin humo. El 2,4-dinitrotolueno, cuyo punto de fusión es 70º, tiene usos similares.

                Estos derivados menos nitrados del tolueno se forman durante las primeras etapas del proceso de nitración que conduce al trinitrotolueno. La trinitración se lleva a cabo en etapas. Por ejemplo, a una carga aproximadamente de una tonelada de tolueno en un nitrador, se le agregan gradualmente unas 3,3 toneladas de mezcla sulfonítrica conteniendo aproximadamente 62% de ácido sulfúrico y 21% de ácido nítrico, siendo el resto agua; la mezcla se agita continuamente y se mantiene a una temperatura de 35º en el curso de toda la operación de la adición del ácido, que insume entre 3 y 6 horas. Se descarga la mezcla agotada y se  agita el MNT bruto bajo condiciones apropiadas, con la mezcla residual de la etapa final de una nitración anterior, con la adición de ácido nítrico.

                El DNT bruto resultante se conduce entonces a un nitrador cargado con un poco más de 5 toneladas de una mezcla sulfonítrica que contiene 79,5% de ácido sulfúrico y 17,8% de ácido nítrico, manteniéndose en el ínterin una temperatura límite de 66ºC. Luego, se permite que la temperatura se eleve, a una velocidad cuidadosamente controlada, hasta 100º, temperatura que se mantiene hasta que una muestra del TNT resultante presenta un punto de solidificación en húmedo de 72,5º. Debido a la apreciable solubilidad del TNT en la mezcla residual, la carga se diluye a 90º con una cantidad determinada de agua a la misma temperatura; luego se transfiere a una separador , de donde la capa superior de TNT fundido es conducida a un tanque en el cual se somete a un lavado previo con un poco de agua en ebullición. El TNT bruto, que tiene aproximadamente dos veces el peso del tolueno original, está entonces en condiciones de ser sometido al lavado final.

                Para algunos fines, el TNT puede ser utilizado sin una purificación ulterior. Además del 2,4,6-trinitrotolueno ,o alfa-trinitrotolueno, contiene pequeñas cantidades de otros trinitrotoluenos y vestigios de dinitrotoluenos (todos con el nitrogrupo en una posición correspondiente a un número impar). Estas impurezas una objetable exudación oleaginosa cuando el TNT se encuentra en forma de bloque; se eliminan más efectivamente, mediante un tratamiento con una solución de sulfito de sodio, la cual los convierte en sulfonatos solubles. Después del lavado y del escamado, el TNT purificado en esta forma tiene un punto de solidificación en seco de 80,5-80,6ºC.

                Existen otros procesos de elaboración de trinitrotolueno, como el de nitración continua y nitración en dos etapas, pero no son muy utilizados. El diagrama de la nitración del tolueno se ha incluído anteriormente.

                El alfa-TNT es un sólido muy estable, de color amarillo claro ,que se funde a 81º. Al ser calentado al aire libre hasta aproximadamente 250º, se inflama y arde con una llama caliente, rojiza y muy hollinienta, pero no explota cuando se encuentra en pequeñas cantidades. No explota por impacto de una bala de fusil, y es tan insensible al choque que puede usarse en los proyectiles perforantes en los cuales es esencial un retardo en la explosión.

                En forma de polvo o de cristales sueltos detona con el fulminato de mercurio en una cápsula de detonación; pero en forma de bloque requiere un multiplicador de su propio polvo, o de tetril, etc. La velocidad de detonación alcanza a 6700 m/s, cuando se halla en esta última forma. Su estabilidad, potencia, y bajo punto de fusión, lo que determina su maleabilidad, han hecho que el TNT sea un explosivo de la mayor importancia, y desde la Primera Guerra Mundial, ha sido usado extensamente como explosivo rompedor militar la amplia aceptación de este explosivo queda puesta de manifiesto por la gran cantidad de nombres que tiene: trilita, trinol, tritolo, tritón, trotilo, y fullpulver-02 (Fp02). Se utiliza principalmente como carga explosiva en granadas, bombas y minas. si se usa solo, puede ser fundido mediante vapor vivo y vertido dentro del receptáculo.

                Debido a su muy considerable déficit de oxígeno, el TNT se usa más frecuentemente mezclado con sustancias ricas en oxígeno, principalmente con nitrato de amonio. el Amatol, introducido en 1915 como carga explosiva, puede contener hasta 80% de nitrato de amonio y 20% de TNT; además de su gran eficacia, este explosivo tiene la ventaja de su relativo bajo costo, dado que el nitrato de amonio cuesta mucho menos que el TNT, que figura entre los productos químicos finos. Algunas variedades de ammonal, también contienen TNT, el cual también suele ser usado en las cápsulas detonantes.

                Al igual que otros hidrocarburos nitrados usados como explosivos, el TNT origina efectos fisiológicos perjudiciales. Los operarios expuestos a sus vapores y polvos son propensos a sufrir de cianosis, dermetitis e intoxicación general, salvo si se toman las precauciones adecuadas. La eliminación del polvo es de gran importancia en las fábricas de TNT y la piel debe estar protegida mediante el empleo de máscaras, guante, y overalls.

    Nitrofenoles

    Un importante grupo de derivados del benceno son los fenoles, conocidos también como ácidos carbólicos,  son compuestos derivados del alquitrán de hulla y contienen oxígeno. Químicamente son los hidroxibencenos (HOC6H5). Son el punto inicial de una cantidad muy elevada de colorantes, drogas y otros productos químicos finos como la aspirina. El compuesto explosivo más importante derivado de los fenoles es el ácido pícrico, o trinitrofenol, conocido como explosivo rompedor, bajo los nombres de liddita, melinita, shimose, pertita, picrinita ,etc.

    El ácido pícrico fue descubierto en 1771 por Woulfe, quien lo obtuvo calentando índigo con ácido nítrico; Hausmann lo preparó en forma similar en 1788; y en 1799 Welter lo introdujo como el primer colorante artificial; colorea la lana y la seda de un amarillo brillante en un baño acuoso tibio. Debido a su gusto amargo se lo llegó a conocer “amargo de Welter”; el nombre de ácido “pícrico” , derivado del griego, designa esa misma sustancia. En 1841, Laurent demostró que podía obtenerse mediante la nitración del fenol.

    Durante la Primera Guerra Mundial, la provisión de fenol “directo” del alquitrán de hulla para la fabricación de liddita fue suplementada por el fenol “sintético” preparado a partir del benceno; por otra parte, el benceno fue asimismo convertido en ácido pícrico por otro proceso que no comprendía el fenol como etapa intermedia.

    La nitracón del fenol es fundamentalmente similar a la del tolueno, ocupando los nitrogrupos las posiciones pares:

    Los fenoles menos nitrados entran sólo en medida secundaria en la fabricación de algunos explosivos compuestos, pero son ellos mismos importantes compuestos intermedios.

    En el método corriente de la fabricación del ácido pícrico se vierte el fenol fundido dentro de aproximadamente cuatro veces su peso de ácido sulfúrico concentrado, contenido en una vasija de hierro con camisa de vapor, y equipada con un agitador, manteniéndose la temperatura a unos 70ºC , durante cuatro horas. La solución resultante de fenol sulfonado se nitra luego, en nitradores de hierro esmaltado con camisas de vapor, permitiéndose que la temperatura original de 20º se eleve hasta aproximadamente 80º a medida que se agrega el ácido nítrico. Después de dos horas de agitación adicional, se descarga la mezcla agotada y se separa el ácido pícrico cristalino por filtración, se lava enérgicamente con agua fría, se filtra por succión, y seca por centrifugado y en estufas calentadas por vapor. El ácido residual se concentra y se vuelve a usar.

    En la última etapa de la fabricación se deba evitar el contacto con metales, dado que los picratos metálicos son sensibles al choque. Por esta misma razón, se barniza el interior de los proyectiles cargados con ácido pícrico, y se debe evitar la presencia de materiales básicos, tales como el mortero de cal, en los edificios usados para almacenar la liddita. El picrato de plomo es particularmente sensible a la detonación por choque o por calor. El ácido pícrico no causa dermatitis, pero su polvo y sus vapores tienen efectos irritantes, además de producir una mancha amarilla en la piel, pelo o ropa.

    El ácido pícrico forma laminillas o agujas amarillas que se funden a 122º. se disuelve muy poco en agua, formando una solución amarilla. Cuando se calienta al aire libre, en pequeñas cantidades, se inflama a unos 260º, y arde violentamente sin explotar; si hay presentes vestigios de sustancias básicas, puede explotar, y cuando se calienta con un poco de litargirio, detona violentamente. También es propenso a explotar al ponerse en contacto con una superficie caldeada al rojo.

    No fue sino hasta cien años después del descubrimiento del ácido pícrico, que Spregel, en 1871, demostró su potencia explosiva al detonarse. En 1886, Turpin lo introdujo como carga explosiva en proyectiles huecos, y poco tiempo después fue generalmente adoptado para este fin. Desde 1915, sin embargo, ha sido sustituido mayormente por explosivos rompedores menos peligrosos, tales como el amatol.

    el ácido pícrico puro es relativamente insensible al choque. En forma de polvo seco puede detonarse con una carga de 1,5 g de fulminato de mercurio, pero en forma de bloque es mucho más resistente a la detonación; el ácido pícrico mojado sólo puede detonarse usando un multiplicador, como por ejemplo, un poco de su polvo seco. El déficit de oxígeno del ácido pícrico es menor que el del trinitrotolueno y por consiguiente, el ácido pícrico es un explosivo más potente que el TNT.

    A pesar de su menor potencia explosiva, se prefiere el TNT al ácido pícrico, debido a su falta de propiedades acídicas, y al consiguiente menor peligro de su utilización; además, a diferencia del ácido pícrico, puede fundirse mediante el uso del vapor vivo, para ser vertido en proyectiles, moldes y mezclas.

    Explosivos derivados de  la anilina

    Se llaman arilaminas o anilinas una serie de compuestos aromáticos, derivadas del benceno pasando por el nitrobenceno, cuya característica es la existencia de un grupo funcional basado en el nitrógeno distinto del NO2. El más sencillo es la anilina (C6H5NH2), a partir de la cual se fabrican gran cantidad de tinturas y colorantes... y también algunos potentes explosivos.

    El más importante de éstos es el tetrilo, también llamado tetralita. Su nombre científico es 2,4,6-tetranitrometilanilina o trinitrofenilmetilnitramina, y su fórmula molecular es C7H5N5O8. Se prepara por nitración de la dimetilanilina, utilizando ácido sulfúrico en un proceso que da como resultado un polvo de color amarillo sucio: el tetrilo bruto. Posteriormente se desacidifica con enérgicos lavados de agua.

    Este tetrilo funde a alrededor de 120º C; por recristalización en benzol o acetona se forma una variedad más pura, que funde a 128º C. El tetrilo “standard” sueco no funde a menos de 129º C y permanece estable durante al menos 40 minutos a 80º C.

    Una vez separado de sus soluciones el tetrilo es un polvo fino y cristalino, color amarillo claro, con densidad absoluta igual a 1,73. Es muy poco soluble en agua y poco en alcohol, pero se disuelve con facilidad en benzol o acetona. Es venenoso, y al ser inflamado o calentado a 200º C arde con llama luminosa y clara. Es muy sensible a la percusión (detona con facilidad) por lo cual se lo suele utilizar como cebo o multiplicador, o mezclado con otras sustancias. Su fuerza expansiva es de 375 c.c. (mayor a la del ácido pícrico), y en estado puro se lo utiliza prensado para aprovechar su gran poder rompedor.

    Estrechamente relacionado con el tetrilo está el pentrilo o pentril, llamado oficialmente (2,4,6-tetranitrofenilamino)-nitrato de etilo. Su fórmula desarrollada difiere de la del tetrilo sólo por la presencia de un radical nitrato de etilo remplazando a un radical metilo, siendo su fórmula molecular C8H6N6O10.

    Se obtiene por nitración del 2,4-dinitrofenilaminoetanol, preparado por reacción entre aminoetanol y dinitroclorobenceno. Es más potente que el tetrilo, manifestando especialmente su poder como explosivo rompedor (16% mayor potencia que el tetrilo).

    Un tercer explosivo de este tipo es el hexilo o hexanitodifenilamina. Consiste en dos trinitrobencenos unidos por un grupo NH (fórmula molecular: C12H5N7O12). Se trata de un polvo amarillo, muy venenoso, que se puede preparar de dos maneras. El método más sencillo es la nitración directa de la difenilamina en ácido sulfúrico concentrado; no obstante, industrialmente se prefiere ejecutar dos pasos: primero condensar el clorodinitrobenzol con anilina en la dinitrofenilamina y luego efectuar la nitración de ésta a hexilo.

    Este producto, que se funde a 238º C, es uno de los explosivos más estables y se lo utiliza como constituyente de explosivos rompedores para bombas, minas, etc. Es insoluble en todos los disolventes usuales, con excepción del ácido nítrico, que lo admite en cantidad moderada. Históricamente, fue empleado por los alemanes en ambas guerras mundiales, mezclado con trinitrotolueno y aluminio, para carga de torpedos y minas submarinas.

    Por último, es menester mencionar la 2,3,4,6-tetranitroanilina, llamada también TNA. Es un sólido amarillo, de punto de fusión igual a 220º C, que se prepara por nitración de la anilina en presencia de ácido sulfúrico concentrado. Tiene una densidad absoluta alta, (mayor a cualquier explosivo rompedor puramente orgánico): 1,867 es su valor. Tiene una potencia rompedora muy elevada, 11% mayor que la del tetrilo, y se descompone lentamente en agua en ebullición.

      

    Explosivos aromáticos

    Bibliografía:

                                        * Read, John. Explosivos. Editorial Lautaro, 1947

                              * Stettbacher, A. Pólvoras y explosivos. Ediciones G. Gili                                           Buenos Aires, 1948

                              * Diccionario enciclopédico Larousse. Editioral Planeta.                                                Barcelona, 1992


     
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