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Monografias | Explosivos aromáticos

Explosivos aromáticos

Resumen: 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.

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Los explosivos

 

En su sabiduría, la naturaleza se ha abstenido de incluir en su pródigaabundancia química ninguna sustancia de carácter explosivo. Dicho en otraspalabras, los explosivos son productos puramente artificiales. Los explosivosson, entonces, cuerpos capaces de transformarse por una violenta reacción químicaen 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 carbóno de harina, pueden formar mezclas explosivas con el aire.

           En su primer intento afortunado de preparar un explosivo, el hombre mezclódos sustancias combustibles, carbón vegetal y azufre, con otra sustancia, elsalitre, que contiene una abundancia de oxígeno en una forma condensada ocombinada. La energía del explosivo deriva aquí, de los tres componentesnaturales de la mezcla. Además, la mezcla de los constituyentes oxidantes yoxidables es mecánica; en otras palabras, es extramolecular.

           No conforme con la potencia de su primer explosivo -la pólvora negra- elhombre ha dirigido su atención hacia la energía orgánica concentrada en loshidratos de carbono, grasas, hulla y petróleo. Dentro de las moléculas desustancias derivadas de esas fuentes, tan estables y pacíficas en su formanatural, él ha introducido una influencia potencial desintegradora en la formade nitrogrupos (-NO2). Estos nitrogrupos infectan la molécula deinestabilidad, en virtud de la ligadura relativamente débil entre sus átomoscomponentes de oxígeno y de nitrógeno. Al llegar el momento apropiado, ellosprovocan el derrumbe completo de la sociedad molecular en la cual se haninfiltrado.

           Estos mismos son los denominados agitadores químicos, los cuales seadhieren 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 aátomos de carbono, siendo este el tema de nuestro trabajo, el redultado es unverdadero nitrocompuesto o compuesto nitrado, con la ligadura C-NO2. El trinitrotolueno, un auténtico nitroderivado del hidrocarburo derivado, a suvez, del  alquitrán de hulla, eltolueno:

 

En la práctica, se introduce el nitrogrupo en la molécula sometiéndose elcompuesto 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 consituyentesoxidantes y oxidables dentro de la misma molécula. En tales explosivos, layuxtaposición de los elementos carbono, hidrógeno y oxígeno esintramolecular, y no extramolecular como en el caso de la pólvora negra. Los átomosde estos tres elementos, tensos para iniciar una repentina combustión, semantienen separados por átomos del elemento indiferente, el nitrógeno. Las moléculasmismas son estructuras híbridas que contienen los nitrogrupos, portadores de oxígeno,injertados en su núcleo moleular natural. De ese modo, cada molécula deexplosivo está completamenter equipada; no depende del oxígeno extraño.Cuando ocurre la explosión, la molécula experimenta una súbita disgregaciónexotérmica, liberándose el nitrógeno como un elemento libre gaseoso. Es porello que la guerra ha sido descripta químicamente, más de una vez, como la rápidaliberación, en gran escala, del nitógeno gaseoso de su combinación orgánica.

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

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

 

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

               

               Laecuación indica que cuatro moléculas de trinitrotolueno contienen 24 moléculasde oxígeno y necesitan 42 átomos de oxígeno para su combustión completa. Enla combustión explosiva, o interna, de la sustancia, este déficit no puedecubrirse.

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

           Al mismo tiempo, y a pesar de lo dicho en párrafos anteriores, losexplosivos intramoleculares poseen la privativa ventaja de ser compuestosindependientes para producir su combustión, hecho que los hace únicos ya queel resto de las sustancias combustibles precisan oxígeno del medio para dichareacción.

           En resumen: la mayoría de los explosivos pueden considerarse comoproductos híbridos, en los cuales el hombre ha ingertado perturbadoresnitrogrupos en las plácidas moléculas cargadas de energía. Además, lacaracterística sobresaliente de los explosivos no es el hecho de que contieneuna provisión excepcionalmente grande de energía, sino que puede liberar suenergía rápidamente con la producción de sustancias gaseosas.

El“encendido” de los explosivos

           Desde la aparición de la pólvora, se ha pensado que es necesaria laaplicación de una llama para provocar una explosión. No obstante, se harevertido esta falacia popular junto con lel descubrimiento de ciertosexplosivos que no explotan  alinflamarse por medio de una llama y otros pueden explotar sin ser encendidos.

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

           Muchos explosivos, al ser encendidos mediante una llama ardentranquilamente 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 bajocualquier situación. Se puede establecer como origen de esas diferencias elcomportamiento de las velocidades relativas de las correspondientes reacciones.

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

La detonación

            Aún en los explosivos tales como el nitruro de plomo, existe un períodosumamente breve de combustión lenta, pero a esto sucede una rápida aceleraciónque 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 lamasa 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 activaruna 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 llamanexplosivos detonantes. Estos son los que, aún en pequeñas cantidades, al sersometidos a la acción de una llama al aire libre arden violentamente con unavelocidad tal que los hace explotar. Estos explosivos son utilizados para hacerexplotar compuestos más estables.

 

Agentes propulsores y rompedores o demoledores

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

Losexplosivos de este último tipo se conocen como explosivos rompedores,explosivos de alto poder o simplemente altos explosivos, los cuales se utilizanpara cargar proyectiles de cañón, bombas, torpedos y minas. Estáncaracterizados por la violencia de su efecto disruptivo desarrolladorepentinamente, efecto conocido como rompedor o brisante. Este mismo se obtieneúnicamente por detonación, puesto que requiere la liberación de la energíadel explosivo en el tiempo más corto y con la mayor concentración posible.

Compuestos aromáticos

Sellaman compuestos aromáticos una serie de sustancias cuyas moléculas son detipo cíclico (no alifáticos). Son todos derivadso del compuesto aromáticofundamental, que es el benceno.La molécula del benceno (C6H6) tiene simetría hexagonalperfecta siendo muy estable y resistente a la oxidación. Su fórmula espacialfue descubierta por Kekulé. El benceno y todos los demás aromáticos estánformados directa o indirectamente a partir del alquitrán de hulla.

Elbenceno, que no debe confundirse con la “bencina de petróleo“, es el másimportante de los compuestos primarios derivados del alquitrán de hulla. Es unlíquido incoloro, inflamable, cuyo punto de ebullición es de 80,4º C, nomiscible con agua; como el tolueno y naftaleno, es un hidrocarburo. Además desu presencia en el alquitrán de hulla, se lo puede encontrar, así tambiéncomo el tolueno, en el petróleo de Borneo. Este mismo ha sido usado, por tanto,como fuente complementaria de algunos de los llamados “explosivos deriavadosdel alquitrán de hulla”.

 

Explosivos aromáticos

 

           Los nitrocuerpos aromáticos son conocidos desde la segunda mitad delsiglo XIX y fueron descubiertos y empleados en un principio confines artilleros.Su esacasa sensibilidad a la percución,  peroparticularmente su inercia a explosión por el calor y los débiles fulminantesen otros tiempos disponibles fueron motivo de que se les considerara pocoadecuados como explosivos. En 1885, el panorama cambió por completo, pues ladesventajosamente considerada inercia de explosión demostró ser precisamentelo que se necesitaba para dos exigencias ineludibles de la granada rompedora deartillería: 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 granutilización como explosivos industriales.

           Estos grupos derivados del alquitrán de hulla están tan estrechamenteentrelazados que un miembro de un grupo puede frecuentemente ser consideradocomo un subgrupo en la preparación de un miembro de otro grupo, presentandoseasí una interdependencia entre los productos químicos derivados.

           

Aparatos de Nitración

 Enla práctica técnica, la nitración del benceno, tolueno, fenol, etc., se llevaa cabo en nitradores de fundición, con una tapa abovedada. La cantidad de ácidonítrico en la mezcla sulfonítrica se reduce al mínimo requerido para laoperación determinada y la “mezcla agotada” residual, que constaprincipalmente de ácido sulfúrico, se concentra o se fortifica generalmente,de una manera apropiada para su uso ulterior. Se asegura una buena mezclamediante el uso de un agitador mecánico o agitador de aire comprimido, como enel caso del nitroseparador. Se pueden utilizar tanto una camisa exterior comoserpentinas interiores con el objeto de regular la temperatura, por medio de lacirculación de agua fría, caliente o vapor. Existen también un caño desalida que conduce los vapores ácidos a una torre de recuperación. Al final dela nitración, el nitrador se usa como embudo separador, descargándose primero,la mezcla agotada caliente mediante el grifo de descarga, y finalmente, elcompuesto 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 airecomprimido, en vez de efectuarse esta operación por gravedad a través delgrifo inferior.

 

Nitrobencenos

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

El nitrobenceno, C6H5NO2, es muy fácil depreparar por la adición gradual, aplicando una suave agitación, de una mezclafría de 4 c.c. de ácido sulfúrico concentrado y 3 c.c. de ácido nítricoconcentrado, a 2 c.c. de benceno contenido en un pequeño frasco. Se permite quela temperatura llegue a 50ºC y después de unos pocos minutos, el líquidoamarillento se vierte en un exceso de agua fría. El nitrobenceno se separa comoun 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 delbenceno que como explosivo de artillería alcanzó cierta importancia en ambasguerras mundiales, puede prepararse mediante el agregado de 0,5 a 1 c.c. denitrobenceno, gota a gota, a una mezcla fría de 3 c.c. de ácido sulfúricoconcentrado y 2 c.c. de ácido nítrico fumante, en un tubo de ensayo de bocaancha, con agitación. El se calienta y al verterse después de un minuto en unexceso de agua fría, se separa en un depósito cristalino de dinitrobenceno.Este compuesto aromático ejerce una acción venenosa muy similar a la deltrinitrotolueno. Si bien es muy estable al choque, puede explotar al calentarserepentinamente, siendo insoluble en agua.

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

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

Suvelocidad 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 delbenceno. 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 elbenceno. Los mononitrotoluenos(MNT), losdinitrotoluenos (DNT), y el trinitrotolueno(TNT) se fabrican todos como explosivos ,siendo el último de losnombrados, con mucho, el más importante. Al nitrarse el tolueno, las posicionesque adoptan los nitrogrupos al incorporarse al núcleo del benceno, sonpreferentemente aquellas designadas por números pares, comenzando la numeracióna partir del átomo de carbono ligado al grupo metilo.

           El mononitrotolueno comercial es un líquido oleaginoso que consisteesencialmente en una mezcla de 2-nitrotolueno y 4-nitrotolueno; es un componentede 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 primerasetapas del proceso de nitración que conduce al trinitrotolueno. La trinitraciónse lleva a cabo en etapas. Por ejemplo, a una carga aproximadamente de unatonelada de tolueno en un nitrador, se le agregan gradualmente unas 3,3toneladas de mezcla sulfonítrica conteniendo aproximadamente 62% de ácido sulfúricoy 21% de ácido nítrico, siendo el resto agua; la mezcla se agita continuamentey se mantiene a una temperatura de 35º en el curso de toda la operación de laadición del ácido, que insume entre 3 y 6 horas. Se descarga la mezcla agotaday se  agita el MNT bruto bajocondiciones apropiadas, con la mezcla residual de la etapa final de una nitraciónanterior, con la adición de ácido nítrico.

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

           Para algunos fines, el TNT puede ser utilizado sin una purificaciónulterior. Además del 2,4,6-trinitrotolueno ,o alfa-trinitrotolueno, contienepequeñas 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 encuentraen forma de bloque; se eliminan más efectivamente, mediante un tratamiento conuna 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 unpunto de solidificación en seco de 80,5-80,6ºC.

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

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

           En forma de polvo o de cristales sueltos detona con el fulminato demercurio en una cápsula de detonación; pero en forma de bloque requiere unmultiplicador de su propio polvo, o de tetril, etc. La velocidad de detonaciónalcanza 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 hechoque el TNT sea un explosivo de la mayor importancia, y desde la Primera GuerraMundial, ha sido usado extensamente como explosivo rompedor militar la ampliaaceptación de este explosivo queda puesta de manifiesto por la gran cantidad denombres que tiene: trilita,trinol, tritolo, tritón, trotilo, y fullpulver-02 (Fp02). Se utilizaprincipalmente 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 másfrecuentemente mezclado con sustancias ricas en oxígeno, principalmente connitrato de amonio. el Amatol, introducido en 1915 como carga explosiva, puedecontener hasta 80% de nitrato de amonio y 20% de TNT; además de su graneficacia, este explosivo tiene la ventaja de su relativo bajo costo, dado que elnitrato de amonio cuesta mucho menos que el TNT, que figura entre los productosquímicos finos. Algunas variedades de ammonal, también contienen TNT, el cualtambién suele ser usado en las cápsulas detonantes.

           Al igual que otros hidrocarburos nitrados usados como explosivos, el TNTorigina efectos fisiológicos perjudiciales. Los operarios expuestos a susvapores y polvos son propensos a sufrir de cianosis, dermetitis e intoxicacióngeneral, salvo si se toman las precauciones adecuadas. La eliminación del polvoes de gran importancia en las fábricas de TNT y la piel debe estar protegidamediante el empleo de máscaras, guante, y overalls.

 

Nitrofenoles

 

Unimportante grupo de derivados del benceno son los fenoles,conocidos también como ácidoscarbólicos,  soncompuestos derivados del alquitrán de hulla y contienen oxígeno. Químicamenteson los hidroxibencenos (HOC6H5). Son el punto inicial deuna cantidad muy elevada de colorantes, drogas y otros productos químicos finoscomo la aspirina. El compuesto explosivo más importante derivado de los fenoleses el ácido pícrico, o trinitrofenol, conocido como explosivo rompedor, bajolos nombres de liddita,melinita, shimose, pertita, picrinita ,etc.

Elácido pícrico fue descubierto en 1771 por Woulfe, quien lo obtuvo calentandoíndigo con ácido nítrico; Hausmann lo preparó en forma similar en 1788; y en1799 Welter lo introdujo como el primer colorante artificial; colorea la lana yla seda de un amarillo brillante en un baño acuoso tibio. Debido a su gustoamargo se lo llegó a conocer “amargo de Welter”; el nombre de ácido “pícrico”, derivado del griego, designa esa misma sustancia. En 1841, Laurent demostróque podía obtenerse mediante la nitración del fenol.

Durantela Primera Guerra Mundial, la provisión de fenol “directo” del alquitránde hulla para la fabricación de liddita fue suplementada por el fenol “sintético”preparado a partir del benceno; por otra parte, el benceno fue asimismoconvertido en ácido pícrico por otro proceso que no comprendía el fenol comoetapa intermedia.

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

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

En el método corriente de la fabricación del ácido pícrico se vierte el fenolfundido dentro de aproximadamente cuatro veces su peso de ácido sulfúricoconcentrado, contenido en una vasija de hierro con camisa de vapor, y equipadacon un agitador, manteniéndose la temperatura a unos 70ºC , durante cuatrohoras. La solución resultante de fenol sulfonado se nitra luego, en nitradoresde hierro esmaltado con camisas de vapor, permitiéndose que la temperaturaoriginal de 20º se eleve hasta aproximadamente 80º a medida que se agrega elácido nítrico. Después de dos horas de agitación adicional, se descarga lamezcla agotada y se separa el ácido pícrico cristalino por filtración, selava enérgicamente con agua fría, se filtra por succión, y seca porcentrifugado y en estufas calentadas por vapor. El ácido residual se concentray se vuelve a usar.

En la última etapa de la fabricación se deba evitar el contacto con metales, dadoque los picratos metálicos son sensibles al choque. Por esta misma razón, sebarniza el interior de los proyectiles cargados con ácido pícrico, y se debeevitar la presencia de materiales básicos, tales como el mortero de cal, en losedificios usados para almacenar la liddita. El picrato de plomo esparticularmente sensible a la detonación por choque o por calor. El ácido pícricono causa dermatitis, pero su polvo y sus vapores tienen efectos irritantes, ademásde producir una mancha amarilla en la piel, pelo o ropa.

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

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

El ácido pícrico puro es relativamente insensible al choque. En forma de polvoseco puede detonarse con una carga de 1,5 g de fulminato de mercurio, pero enforma de bloque es mucho más resistente a la detonación; el ácido pícricomojado sólo puede detonarse usando un multiplicador, como por ejemplo, un pocode su polvo seco. El déficit de oxígeno del ácido pícrico es menor que eldel trinitrotolueno y por consiguiente, el ácido pícrico es un explosivo máspotente 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 desu utilización; además, a diferencia del ácido pícrico, puede fundirsemediante el uso del vapor vivo, para ser vertido en proyectiles, moldes ymezclas.

 

Explosivos derivados de la anilina

Se llaman arilaminas o anilinas una serie de compuestos aromáticos, derivadas delbenceno pasando por el nitrobenceno, cuya característica es la existencia de ungrupo funcional basado en el nitrógeno distinto del NO2. El mássencillo es la anilina (C6H5NH2), a partir dela cual se fabrican gran cantidad de tinturas y colorantes... y también algunospotentes explosivos.

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

Este tetrilo funde a alrededor de 120º C; por recristalización en benzol o acetonase 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 40minutos a 80º C.

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

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

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

Un tercer explosivo de este tipo es el hexiloo 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 ácidosulfúrico concentrado; no obstante, industrialmente se prefiere ejecutar dospasos: primero condensar el clorodinitrobenzol con anilina en ladinitrofenilamina 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 loutiliza 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 losalemanes 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 tambiénTNA. Es un sólido amarillo, de punto de fusión igual a 220º C, que se preparapor nitración de la anilina en presencia de ácido sulfúrico concentrado.Tiene una densidad absoluta alta, (mayor a cualquier explosivo rompedorpuramente orgánico): 1,867 es su valor. Tiene una potencia rompedora muyelevada, 11% mayor que la del tetrilo, y se descompone lentamente en agua enebullición.


Explosivosaromáticos

 

 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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Publicado Friday 15 de August de 2003

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