Nitroglycerin ist eine explosive Verbindung, die medizinisch zur Behandlung von Angina pectoris eingesetzt wird. Es entspannt die Blutgefäße, verbessert die Durchblutung und lindert Brustschmerzen. Aufgrund seiner Flüchtigkeit ist beim Umgang mit ihm äußerste Vorsicht geboten.
| IUPAC-Name | 1,2,3-Trinitrooxypropan-2-ylnitrat |
| Molekularformel | C3H5N3O9 |
| CAS-Nummer | 55-63-0 |
| Synonyme | Glyceryltrinitrat, Trinitroglycerin, NG, Nitrospan, Nitrostat |
| InChI | InChI=1S/C3H5N3O9/c7-4(8)13-1-3(15-6(11)12)2-14-5(9)10/h3H,1-2H2 |
Eigenschaften von Nitroglycerin
Nitroglycerin-Formel
Die Formel für Trinitroglycerin lautet C3H5N3O9. Es besteht aus drei Kohlenstoffatomen (C), fünf Wasserstoffatomen (H), drei Stickstoffatomen (N) und neun Sauerstoffatomen (O). Die molekulare Struktur von Trinitroglycerin ist durch das Vorhandensein mehrerer Nitratgruppen gekennzeichnet, die an ein Glycerinmolekül gebunden sind.
Nitroglycerin-Molmasse
Die Molmasse von Trinitroglycerin beträgt etwa 227,09 Gramm pro Mol. Sie wird berechnet, indem die Atommassen jedes Elements in der chemischen Formel (C3H5N3O9) addiert werden. Die Molmasse spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Menge an Trinitroglycerin, die für verschiedene Anwendungen benötigt wird.
Siedepunkt von Nitroglycerin
Trinitroglycerin ist eine leicht flüchtige Verbindung mit niedrigem Siedepunkt. Es siedet bei etwa 55 Grad Celsius (131 Grad Fahrenheit). Der niedrige Siedepunkt ermöglicht es Trinitroglycerin, sich leicht von Flüssigkeit in Gas umzuwandeln, was zu seinen explosiven Eigenschaften beiträgt.
Schmelzpunkt von Nitroglycerin
Der Schmelzpunkt von Trinitroglycerin liegt bei etwa 13 Grad Celsius (55 Grad Fahrenheit). Dieser relativ niedrige Schmelzpunkt ermöglicht, dass Trinitroglycerin bei Raumtemperatur in flüssiger Form vorliegt. Aufgrund seiner Hitze- und Stoßempfindlichkeit erfordert es jedoch eine sorgfältige Handhabung, um eine versehentliche Detonation zu vermeiden.
Dichte von Nitroglycerin g/ml
Die Dichte von Trinitroglycerin beträgt etwa 1,6 Gramm pro Milliliter (g/ml). Das bedeutet, dass ein Milliliter Trinitroglycerin 1,6 Gramm wiegt. Die relativ hohe Dichte von Trinitroglycerin trägt zu seiner Stabilität bei und ermöglicht eine einfache Lagerung und einen einfachen Transport.
Molekulargewicht von Nitroglycerin
Das Molekulargewicht von Trinitroglycerin beträgt etwa 227,09 Gramm pro Mol. Es ist die Summe der Atomgewichte aller Atome in einem Trinitroglycerinmolekül. Das Molekulargewicht liefert wichtige Informationen für chemische Berechnungen und zur Bestimmung der Menge an Trinitroglycerin, die in verschiedenen Anwendungen benötigt wird.
Struktur von Nitroglycerin
Die Struktur von Trinitroglycerin besteht aus einem Glycerinmolekül (Propan-1,2,3-triol), das an drei Nitratgruppen (-NO3) gebunden ist. Nitratgruppen sind an verschiedene Kohlenstoffatome im Glycerinrückgrat gebunden. Diese einzigartige molekulare Anordnung trägt zur explosiven Natur von Trinitroglycerin bei.
Löslichkeit von Nitroglycerin
Trinitroglycerin ist in einigen organischen Lösungsmitteln wie Ethanol, Aceton und Ether löslich. Allerdings ist es in Wasser nur wenig löslich. Diese begrenzte Wasserlöslichkeit erschwert die orale Verabreichung von Trinitroglycerin und wird für medizinische Zwecke häufig auf andere Weise verabreicht, beispielsweise über Sublingualtabletten oder transdermale Pflaster.
| Aussehen | Gelbe Flüssigkeit |
| Spezifisches Gewicht | 1,6 g/ml |
| Farbe | Blassgelb |
| Geruch | Leichter Geruch |
| Molmasse | 227,09 g/Mol |
| Dichte | 1,6 g/ml |
| Fusionspunkt | 13°C (55°F) |
| Siedepunkt | 55°C (131°F) |
| Blitzpunkt | 30°C (86°F) |
| Löslichkeit in Wasser | Schwach löslich |
| Löslichkeit | Löslich in organischen Lösungsmitteln wie Ethanol, Aceton, Ether |
| Dampfdruck | 0,1 mmHg |
| Wasserdampfdichte | 8,2 (Luft = 1) |
| pKa | 7,7 (pKa1), 8,8 (pKa2), 9,3 (pKa3) |
| pH-Wert | Neutral |
Sicherheit und Gefahren von Nitroglycerin
Trinitroglycerin birgt aufgrund seiner explosiven Natur erhebliche Sicherheitsrisiken. Es ist sehr empfindlich gegenüber Hitze, Stößen und Reibung, was bei unsachgemäßer Handhabung äußerst gefährlich ist. Es kann mit großer Wucht explodieren und schwere oder tödliche Verletzungen verursachen. Beim Umgang mit Nitroglycerin sollten strenge Sicherheitsprotokolle befolgt werden, einschließlich des Tragens geeigneter Schutzausrüstung und der Lagerung an einem sicheren, kühlen und trockenen Ort. Es ist wichtig, Funken, offene Flammen oder Zündquellen in der Nähe zu vermeiden. Besonderes Augenmerk muss auf Transport und Lagerung gelegt werden, um Unfälle zu vermeiden und die Explosionsgefahr zu minimieren.
| Gefahrensymbole | Explosiv, akut giftig |
| Sicherheitsbeschreibung | Sehr explosiv. Mit äußerster Vorsicht umgehen. Vermeiden Sie Hitze, Funken und offene Flammen. |
| UN-Identifikationsnummern | UN 0143 (Flüssigkeit) |
| HS-Code | 2909.10.00 |
| Gefahrenklasse | 1.1D (Sprengstoff) |
| Verpackungsgruppe | PG II (mittlere Gefahr) |
| Toxizität | Giftig beim Verschlucken oder Einatmen. |
Nitroglycerin-Synthesemethoden
Verschiedene Methoden können Nitroglycerin synthetisieren.
Ein gängiger Ansatz beinhaltet die Reaktion zwischen konzentrierter Salpetersäure (HNO3) und Glycerin (C3H8O3) . Die Reaktion findet unter sorgfältig kontrollierten Bedingungen statt, üblicherweise unter Zugabe von Schwefelsäure (H2SO4) als Katalysator. Halten Sie eine niedrige Temperatur aufrecht und geben Sie Glycerin langsam zu einer Mischung aus konzentrierter Salpetersäure und Schwefelsäure, um Nitroglycerin zu synthetisieren.
Eine andere Methode beinhaltet die Verwendung einer Mischsäure, die eine Kombination aus Salpetersäure und Schwefelsäure ist. Fügen Sie der gemischten Säure Glycerin hinzu und kontrollieren Sie dabei die Temperatur während der Nitroglycerinsynthese.
Bei beiden Methoden fungiert Salpetersäure als Oxidationsmittel und reagiert mit Glycerin unter Bildung von Nitroglycerin. Schwefelsäure unterstützt die Reaktion, indem sie eine geeignete Umgebung schafft und als Katalysator wirkt.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Synthese von Nitroglycerin aufgrund seiner hochexplosiven Natur große Sorgfalt und Fachwissen erfordert. Befolgen Sie jederzeit strenge Sicherheitsmaßnahmen, um das Risiko von Unfällen während des gesamten Prozesses zu minimieren.
Nach der Synthese wird die resultierende Nitroglycerinlösung häufig durch Waschen und Filtrieren gereinigt, um Verunreinigungen zu entfernen.
Insgesamt umfasst die Nitroglycerinsynthese eine Reihe chemischer Reaktionen, die eine präzise Kontrolle und Einhaltung von Sicherheitsprotokollen erfordern, um einen erfolgreichen und sicheren Prozess zu gewährleisten.
Verwendung von Nitroglycerin
Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften findet Trinitroglycerin mehrere wichtige Anwendungen in verschiedenen Bereichen. Hier sind einige wichtige Anwendungen von Nitroglycerin:
- Behandlung von Angina pectoris: Ärzte verwenden Nitroglycerin häufig medizinisch zur Linderung und Vorbeugung von Angina pectoris, einer Erkrankung, die aufgrund einer verminderten Durchblutung des Herzens Brustschmerzen verursacht. Es entspannt die Blutgefäße, verbessert die Durchblutung und lindert Brustschmerzen.
- Sprengstoffe: Trinitroglycerin ist ein Hauptbestandteil vieler Sprengstoffe. Aufgrund seiner hohen Sprengkraft und Empfindlichkeit eignet es sich für Anwendungen wie Bergbau, Bauwesen und Militäreinsätze.
- Industrielle Fertigung: Trinitroglycerin dient als Vorstufe für die Synthese anderer Sprengstoffe wie Dynamit und TNT (Trinitrotoluol). Diese Stoffe werden häufig in der Bau-, Steinbruch- und Abbruchindustrie eingesetzt.
- Pyrotechnik: Bei Feuerwerken und pyrotechnischen Shows wird Nitroglycerin verwendet, um lebendige und schillernde visuelle Effekte zu erzeugen.
- Analytische Chemie: Analytische Chemiker verwenden Nitroglycerin als Standardverbindung, um die Leistung und Wirksamkeit verschiedener Analyseinstrumente und -methoden zu bestimmen.
- Stabilisatoren und Triebwerke: Es findet Anwendung in Treibstoffen für Raketen und Flugkörper und sorgt für den notwendigen Schub für Weltraumforschungs- und Verteidigungssysteme.
- Artilleriegeschosse: Hersteller integrieren Nitroglycerin in Artilleriegeschosse, um deren Sprengkraft und Wirksamkeit auf dem Schlachtfeld zu verbessern.
- Wissenschaftliche Forschung: Laboratorien verwenden Nitroglycerin für Forschungszwecke, einschließlich Studien zum Explosionsverhalten, zur Stoßwellenphysik und zu chemischen Reaktionen.
Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Nitroglycerin verdeutlichen seine Bedeutung im medizinischen, industriellen und wissenschaftlichen Bereich, allerdings mit großer Vorsicht aufgrund seiner explosiven Natur.
Fragen:
F: Wofür wird Nitroglycerin verwendet?
A: Trinitroglycerin entspannt die Blutgefäße, verbessert die Durchblutung und hilft, Brustschmerzen (Angina pectoris) zu lindern.
F: Was ist Nitroglycerin?
A: Trinitroglycerin ist eine Sprengstoffverbindung, die medizinisch zur Behandlung von Angina pectoris und in Sprengstoffen für verschiedene industrielle und militärische Anwendungen verwendet wird.
F: Wofür wird Nitroglycerin verwendet?
A: Trinitroglycerin wird zur Behandlung von Angina pectoris, als explosive Komponente und in Industrien wie dem Bergbau, dem Baugewerbe und der Pyrotechnik eingesetzt.
F: Wie wirkt Nitroglycerin?
A: Trinitroglycerin setzt Stickstoffmonoxid frei, das die glatte Muskulatur, einschließlich der in den Blutgefäßen, entspannt und so zu einer verbesserten Durchblutung führt.
F: Wie wirkt Nitroglycerin im Körper?
A: Im Körper wird Trinitroglycerin in Stickstoffmonoxid umgewandelt, das die Blutgefäße erweitert und die Arbeitsbelastung des Herzens verringert.
F: Welche Einzelbindung im Nitroglycerin ist wahrscheinlich die kürzeste?
A: Die Einfachbindung zwischen Kohlenstoff und Stickstoff (CN) in Trinitroglycerin ist wahrscheinlich die kürzeste.
F: Ist Nitroglycerin ein Betablocker?
A: Nein, Trinitroglycerin ist kein Betablocker. Es gehört zu einer Klasse von Medikamenten, die Nitrate genannt werden.
F: Welche Einzelbindung im Nitroglycerin ist am wenigsten polar?
A: Die Einfachbindung zwischen Kohlenstoff und Kohlenstoff (CC) in Trinitroglycerin ist am wenigsten polar.
F: Wie wurde Nitroglycerin im Fernen Westen hergestellt?
A: Im Wilden Westen wurde Trinitroglycerin typischerweise durch Mischen von Glycerin mit konzentrierter Salpeter- und Schwefelsäure unter kontrollierten Bedingungen hergestellt.
F: Wie explodiert Nitroglycerin?
A: Trinitroglycerin explodiert, wenn es Hitze, Stößen oder Reibung ausgesetzt wird, was zu einer schnellen Gasfreisetzung und einem erheblichen Anstieg von Volumen und Druck führt.
F: Wie riecht Nitroglycerin?
A: Trinitroglycerin hat einen leichten Geruch, der oft als leicht süßlich oder ätherisch beschrieben wird.