Нитроглицерин. Об изготовлении Н. см. приложение. При вдыхании паров, равно как после смазывания языка, Н., в малых дозах, вызывает головную боль, тошноту, головокружение, ощущение жара и учащенное сердцебиение; после внутреннего употребления более значительных доз наблюдались головная боль, дрожание, мышечная слабость, доходившая до полного паралича, отдышка, в некоторых случаях смертельного отравления — резкое расстройство дыхания, синюха и глубокое угнетение нервной системы. Несмотря на эти опасные свойства, Н. сравнительно недавно предложен как средство против невралгий, в особенности против припадков грудной жабы; далее препарат этот испробован при бронхиальной астме, в некоторых случаях мигрени, при падучей, пляске св. Витта, и при остром и хроническом воспалении почек. Н. назначают по 0,0002—0,001 гр. несколько раз в день или в каплях, от 1 до 5 капель в 1% масляном или алкогольном растворе; средство это приготовляют также в пастилках.
Приложение
[править]Нитроглицерин. — Глицерин образует с азотной кислотой несколько сложных эфиров: Моно-Н. C₃H₅(OH)₂.NO₃, ди-Н. C₃H₅(OH)(NO₃)₂ (по два изомера) и три-Н. C₃H₅(NO₃)₃; из них последний имеет наибольшее значение и называется просто Н. Чистый Н. представляет бесцветную маслянистую довольно летучую жидкость, уд. в. 1,599. В твердом состоянии Н. известен в двух формах, имеющих разную температуру плавления, лабильная 2° и стабильная 13,2°. В воде Н. растворяется очень мало — 0,16%; хорошо растворим в спирте, эфире, хлороформе и др.; растворяет коллодионный пироксилин, камфору. Н. загорается трудно; горение заканчивается взрывом, если масса Н. прогреется до высокой температуры; от удара Н. взрывается легче в жидком состоянии, чем в твердом. В чистом состоянии Н. способен сохраняться многие годы без разложения при темп. ниже 45° Ц., примесь кислоты значительно понижает его стойкость. Ди-Н. получается, по Миколайчеку, нитрованием глицерина одной азотной кислотой (без серной). Можно получить его и так: разлагают Н. серной кислотой (по Виллю, на 100 глицерина берут 500 частей смеси, содержащей в 100 частях 9 частей воды и азотной и серной кислот в отношении 3:1); нитруют при темп. не выше 20°, выливают в воду водный раствор, извлекают эфиром. Получают оба изомера, их разделяют по способности одного из изомеров давать кристаллическое соединение с водой, плавящееся около 26°. В воде оба изомера значительно больше растворяются, чем три-Н., 77% при 15°. По чувствительности к удару в сухом состоянии близки к три-Н. (по Виллю, три-Н. взрывается от груза 2 кгр. при 4 см. и ди-Н. при 7—10 см.); кристаллический же ди-Н. или с 3% воды значительно менее чувствителен к удару (2 кгр. более 30 см.). Ди-Н. хорошо желатинирует коллодионный пироксилин. При приготовлении ди-Н. образуется и моно-Н.; по Виллю, получаются два изомера с темп. плавления 54° и 58°, в воде очень хорошо растворимы (70% при 15°).
Образование Н. происходит без труда при прямом воздействии глицерина с азотной кислотой по следующей реакции:
Производство Н. состоит из следующих стадий: 1) нитрация, 2) отделение от отработанных кислот, 3) предварительная промывка, 4) окончательная промывка, 5) фильтрование и 6) медленное отделение следов Н. от отработанных кислот. Первые три стадии производятся в одном здании (нитрационная), четвертая и пятая — в другом здании (промывочная) и шестая — в третьем отдельном здании. Для нитрации употребляются аппараты французской и немецкой систем, мало отличающиеся по конструкции; разница состоит в количествах получающегося Н.; немецкие аппараты — велики, в одну операцию производят до 35 пд. Н., и обыкновенно в нитрационной работают на одном аппарате и одном отделителе (сепараторе). Французские производят на одну операцию до 10 пд. Н., и работают обыкновенно на двух аппаратах попеременно, при каждом аппарате ниже его помещают по два сепаратора (каждый соответствует по емкости одной операции) и в нижнем ярусе мастерской помещают промывочный чан емкостью на две операции, т.-е. до 20 пд. Н. Как во французской, так и немецкой установках под аппаратом в нижнем этаже мастерской помещается громадных размеров деревянный бак с водой, в которой в случае неудачных операций (повышения температуры, разложения и т. п.) спускают содержимое аппарата; в этот бак поступают также промывные воды после промывки пола мастерской. Сущность нитрации заключается в следующем: по сигналу из нитрационной (поднятием флага) по кислотному трубопроводу гонят при помощи пневматической бочки готовую кислотную смесь, присланную с кислотного завода, или же (при отсутствии последнего) приготовляемую по мере надобности на динамитном же заводе в мастерской, расположенной неподалеку от нитрационной. Кислотная смесь поступает в аппарат, охлаждается имеющимися змеевиками с холодной водой до 15° Ц., затем приливается медленной струей глицерин, при чем во все время приливания глицерина содержимое аппарата взбалтывается при помощи сжатого воздуха. За ходом нитрации следят через имеющееся в крышке аппарата окошко, а также по термометру. По окончании нитрации смесь Н. с отработанной кислотой переливается в сепаратор — для отделения Н. от отработанной кислоты. Сепаратор французской системы представляет свинцовый открытый цилиндр с краном внизу и с отверстием для выпуска отделившегося Н. по свинцовым трубкам, вставляющимся в эти отверстия, и идущие к баку предварительной промывки, также свинцовому открытому. Сепаратор немецкой системы кончается конусом и имеет коническую стеклянную крышку; в сепараторе помещен змеевик для сжатого воздуха, термометр, в средней цилиндрической части устроено смотровое окошко, в котором ясно видна черта отделившегося Н. от отработанной кислоты. Промывочного бака не имеется, а внизу сепаратора устроены две свинцовые с крышками коробки; в одну впускают отработанную кислоту из сепаратора, в другую Н.; перед спускным краном имеется стеклянный цилиндр, в котором видно, когда начинает поступать Н.; коробка, предназначенная для Н., снабжена термометром, и в ней производится предварительная промывка Н. теплой водой (35° Ц.) при перемешивании сжатым воздухом. Предварительная промывка по французской установке производится также при перемешивании сжатым воздухом теплой водой (35° Ц.) один или два раза.
Для промывных вод перед спуском их имеются отстойные чаны, в которых собирают следы Н. В промывочном отделении обыкновенно имеются 2 промывных свинцовых чана или один, рассчитанный на две операции. Промывка ведется теплой водой 2 раза, затем содовым раствором, и окончательно теплой водой, перед поступлением в фильтр (свинцовый резервуар ниже промывочного) Н. испытывается на кислотность лакмусовым раствором, и кислый Н. в фильтр не допускается. Фильтруют Н. через слой какого-нибудь пористого тела: через шерстяную ткань или двойной слой из войлока и холста, через морскую соль; фильтруют, чтобы освободить от следов промывных вод и от взмученных веществ. Отработанная кислота со следами Н. поступает в отдельное здание, где помещают ряд свинцовых аппаратов, представляющих аппараты для нитрации, оканчивающиеся вверху коническими крышками с стеклянными цилиндрами, в которые всплывает Н.; операция отстаивания продолжается около 12 часов, после чего всплывший Н. переносят в промывочную, а отработанную кислоту отправляют в денитрационную мастерскую. Готовый Н. на динамитных заводах хранить избегают и по мере приготовления тотчас же расходуют для фабрикации динамита.
Следовательно, на 1 вес. часть глицерина приходится 7,54 кислотной смеси.
На 1 вес. часть глицерина приходится 6,54 вес. частей кислотной смеси.
На многих заводах в Англии и ее колониях и у нас в России принята фабрикация Н. по способу Натана-Томсона-Ринтул. В новейшей практике нитроглицеринового производства употребляется для аппаратов Натана-Томсона кислотная смесь следующего состава:
Обычный средний размер аппарата Натана рассчитан на нитрацию в 23 пд. 20 фнт. глицерина в операцию; на это количество приходится следующего количества кислот вышеприведенного состава:
Таким образом, на одну весовую часть глицерина приходится в среднем около 6 весовых частей кислотной смеси: 143:23,5 = 6,08 п. Выхода́ Н. по английским сведениям достигают 229% (Уэльтам-Аббе завод). На русском заводе выхода́ колеблются от 220% до 225%; на старых аппаратах выхода́ редко достигали 220% и то только в зимнее время. На 1 п. Н. приходится:
Состав отработанной кислоты:
Кислотная смесь поступает в 3 резервуара емкостью по 3000 пд. каждый. Глицерин для уменьшения вязкости подогревается, закладка не отвешивается, но выпускается по объему из мерника, снабженного водомерным стеклом. После взрыва в 1901 г. на Королевском заводе в Уэльтам Аббе Натаном и была разработана установка, в которой совершенно было устранено соприкосновение Н. с какими бы то ни было кранами — 1-е существенное отличие аппарата Натана от аппаратов старой системы, где Н. находится в соприкосновении с глиняными кранами, которые всегда являлись источником опасности, благодаря возможному трению в них при попадании посторонних тел (песок и т. п.) и трудности уберечься от возможной задержки в шлифе крана Н. 2-е существенное отличие от аппаратов старой системы — это впуск глицерина при помощи инжектора из алюминия, действующего сжатым воздухом и доходящим почти до дна аппарата; инжектор прямо вставляется в свинцовый цилиндр. Таким образом глицерин поступает в аппарат снизу в мелко распыленном состоянии, что дает возможность пронитроваться чуть не каждой отдельной капле. Нитрация начинается при 15° Ц. по введении кислотной смеси и охлаждении ее до этой темп.; во время нитрации темп. незначительно повышается, доходя к концу нитрации до 22°—25° Ц. Нитрация продолжается около 45 минут; по окончании нитрации смеси дают отстояться в самом аппарате и всплывший Н. вытесняют выпускаемой из верхнего вытеснительного бака отработанной кислотой, поступающей снизу в аппарат, при чем Н. выпускают по частям через цилиндр на крышке и боковой отросток (по третям) до тех пор, пока в окошке не покажется резкой границы, разделяющей Н. от кислоты; таким образом, применение отдельного сепаратора становится излишним, что составляет 3-е существенное отличие от старых установок — устранение излишнего соприкосновения Н. с отработанной кислотой и перепуска кислого Н. в отдельный сепаратор. Отработанная кислота не выпускается из аппарата, а остается до следующей нитрации, благодаря чему внутренность аппарата не подвергается действию кислых паров, вследствие чего значительно увеличивается срок службы прибора — 4-е существенное отличие. Омыление водой — 5-е существенное отличие, так как эта операция уничтожает необходимость иметь опасную мастерскую — для отделения Н. от отработанной кислоты (separation lente), что упрощает и удешевляет производство. Промывка производится два раза теплой водой (35° Ц.), затем содовым раствором, промывные воды поступают в лабиринт, где освобождаются следы Н., после чего они выводятся из мастерской в прудик, где раз в неделю патроном динамита взрываются могущие попадать в него с промывными водами последние следы Н. Благодаря применению лабиринтов и пр. количество Н., уходящего с промывными водами в отстойный бак, понизилось с 4½% до 1½%, а вследствие лучшего отстаивания кислотной смеси в резервуарах по 3000 пуд. количество Н. в иле понизилось с ½% до ¼% — 6-е существенное отличие. В последнее время (в 1913 г.) Натан видоизменил устройство мастерской, а именно: все операции — нитрация, промывка, фильтрование — совершаются в одной постройке; из нитратора (работа только с одним нитратором) Н. перепускается в два промывочных чана, расположенных рядом с нитратором и сообщающихся между собою в нижних частях резиновыми трубками, снабженными зажимами, так что промывку можно производить и сразу, или же сперва в одном, затем в другом промывочном баке; из них Н. переходит на фильтр, помещенный ниже промывочных чанов.