Nitroglicerina

Nitroglicerina Alerta sobre risco à saúde
Nome IUPAC	1,2,3-trinitroxypropane
Outros nomes	1,3-dinitrooxypropan-2-yl nitrate propane-1,2,3-triyl trinitrate
Identificadores
Número CAS	55-63-0
PubChem	4510
DrugBank	APRD00153
Código ATC	C01DA02
SMILES	C(C(CO[N+](=O)[O-])O[N+](=O)[O-])O[N+](=O)[O-]
Propriedades
Fórmula química	C3H5N3O9
Massa molar	227.04 g mol-1
Aparência	Clear yellow/colorless oily liquid
Densidade	1,59 g·cm–3
Ponto de fusão	13,5 °C (rhombisch, stabil) 2,8 °C (triklin, labil)
Ponto de ebulição	160 °C (20 hPa)
Solubilidade em água	insolúvel
Pressão de vapor	0,25 Pa (20 °C)
Farmacologia
Biodisponibilidade	<1%
Via(s) de administração	Sublingual, Transdermal, Oral, Intravenosa
Metabolismo	Hepático (rápido)
Meia-vida biológica	3 minutos
Classificação legal	Pharmacist Only (S3) (AU)
Riscos na gravidez e lactação	C(US)
Explosive data
Sensibilidade ao choque	muito alta
Sensibilidade à fricção	muito alta
Velocidade de explosão	7700 m/s
Fator RE	1.50
Riscos associados
NFPA 704	3 3 4
Frases R	R3, R26/27/28, R33, R51/53
Frases S	S1/2, S33, S35, S36/37, S45, S61
Compostos relacionados
Nitratos de alquila relacionados	Dinitrato de glicol Tetranitrato de eritritol Tetranitrato de pentaeritrina
Excepto onde denotado, os dados referem-se a materiais sob condições PTN Referências e avisos gerais sobre esta caixa. Alerta sobre risco à saúde.

Nitroglicerina, também conhecida como trinitroglicerina ou trinitrato de glicerina, é um composto químico explosivo obtido a partir da reação de nitração da glicerina. A fórmula química da nitroglicerina é C₃H₅N₃O₉ (3 átomos de carbono, 5 de hidrogênio, 9 de oxigênio e 3 de nitrogênio)

Nas condições ambientes, é um líquido oleoso com a aparência da glicerina original de coloração amarela mais denso que a água. Solidifica-se a 13,3 °C.

História

Foi descoberta por Ascanio Sobrero (1812-1888) em 1847, que primeiramente a chamou de "piroglicerina", misturando glicerina, ácido sulfúrico e ácido nítrico.

Em 1867, Alfred Nobel, cujo pai, engenheiro, na cidade russa de São Petersburgo, instalou uma fábrica de nitroglicerina, concebeu absorver a nitroglicerina por um material poroso, absorvente e inerte como a sílica, pós de cerâmicas, argila seca, gesso, carvão, e em especial, as terras diatomáceas (Kieselguhr) obtendo uma massa moldável. Tal massa foi patenteada como dinamite.

Processo industrial

Ácidos nítrico e sulfúrico são filtrados em filtro de placa e transferidos a partir de tanques para um reator chamado nitrator (forma-se a chamada mistura sulfonítrica). Glicerina aquecida e filtrada é enviada ao nitrador a partir de um tanque com pressão controlada (1,5 atm) e temperatura de ≈40 °C para não ocorrer variação da viscosidade. Os mesmos valores de temperatura e pressão são consideradas para a mistura sulfonítrica. A reação se completa entre 60 e 90 minutos a uma temperatura de ≈40 °C, mantida através de sistema de resfriamento por trocador de calor interno e pressão de 1,5 atm. A nitroglicerina é descarregada e enviada a um primeiro separador orgânico onde ocorre a separação dos ácidos residuais, enviados para reutilização no processo, e nitroglicerina bruta. A partir do separador orgânico a nitroglicerina bruta é enviada para uma série de colunas lavadoras com recheio de anel de raschig de vidro. Estas colunas têm por finalidade a remoção dos ácidos residuais que ainda persistem na msitura reacional. Na primeira coluna é lavada com água fria, imediatamente enviada para a segunda, onde é colocada uma solução quente de carbonato de sódio a 3% e, finalmente, na última coluna a nitroglicerina é lavada com água fria. Nos fundos e topos destas colunas ocorrem as separações entre as fases aquosa, enviada para o tanque de solução de carbonato e orgânica. A nitroglicerina retirada pelo topo da última coluna é filtrada e imediatamente enviada para separador orgânico, tipo “labirinto”, onde é retirada com alta pureza (97-99%) e isenta de ácidos residuais e água. A fase aquosa retirada da última coluna é enviada para um outro separador orgânico, também tipo “labirinto” para recuperação de nitroglicerina remanescente.

Obtenção

A nitroglicerina é preparada misturando cuidadosa e lentamente a glicerina com uma mistura fria de ácido sulfúrico e ácido nítrico concentrados não permitindo que a temperatura ultrapasse 30º C. A reação que se dá é com o ácido nítrico e não com o sulfúrico, cuja função é fixar a água que se forma na reação. A nitroglicerina separa-se da mistura ácida formando uma camada oleosa sobrenadante. Pela simplicidade do processo, dificultam-se em muitos países (como no Brasil) a aquisição de ácido nítrico e ácido sulfúrico.

A reação que ocorre é descrita pela seguinte equação química:

$CH_2OH-CHOH-CH_2OH \; + \; 3HNO_3 \rightarrow C_3H_5(NO_3)_3 \; + \; 3H_2O$

Aplicações

Química do explosivo

A nitroglicerina foi o primeiro explosivo a ser empregado em grande escala. É um composto muito explosivo pois "liberta" muitas moléculas de gás.

$2C_3H_5(NO_3)_3(l) \rightarrow 5H_2(g) + 6NO_2(g) + 6CO_(g)$

É exatamente esta velocidade de sua reação de decomposição que faz com a nitroglicerina seja tão explosiva. A rápida expansão dos gases quentes produzidos (há uma conversão entre a energia de ligação para energia cinética) provoca uma onda de choque supersônica. Pela estequiometria da reação acima, 2 moles de nitroglicerina (454 gramas) são capazes de gerar 17 moles de gases quentes (380,8 litros de gases, nas CNTP).

Características como explosivo:

É utilizado na fabricação de explosivos, como a dinamite, ou empregado como plastificante em propelentes sólidos (por exemplo, pólvoras empregadas em munições de variados calibres).

A nitroglicerina é um explosivo extremamente instável (pequenas perturbações podem provocar sua detonação), e ao longo do tempo ela degrada para formas ainda menos estáveis. Por essa razão, é um composto de transporte e manuseio bastante perigosos. Deve-se evitar que a temperatura da nitroglicerina atinja valores abaixo do seu ponto de fusão (13 °C), pois sua posterior fusão é extremamente arriscada, podendo levar à detonação, ou acima do seu ponto de ignição que é entre 50 °C e 60 °C, acima daí ocorre rápida decomposição química, numa reação exotérmica que eleva ainda mais sua temperatura. A detonação ocorre a aproximadamente 218 °C.

O uso industrial da nitroglicerina sempre esteve baseado em sua grande capacidade explosiva, entretanto, o grande problema para seu uso industrial provém do fato de ela ser muito sensível à percussão (qualquer pequena batida no recipiente que a contém, qualquer pequeno choque, a faz explodir), o que dificulta sua manipulação, a estocagem e o transporte.

Usualmente é transportado em caixas acolchoadas a baixa temperatura para diminuir o risco de explosão.

Quando Alfred Nobel inventou a dinamite, que é mais segura, ocorreu uma diminuição do uso do nitro, como também é chamada, em sua apresentação líquida.

Uma vantagem da nitroglicerina em relação aos outros explosivos, como o TNT (trinitrotolueno), é que, ao contrário deste, nenhuma forma sólida de carbono é formada, produzindo uma explosão sem fumaça, propriedade muito útil para a artilharia. Assim, após o disparo, o soldado não ficaria com a visão obscurecida por uma cortina de fumaça.

Em medicina

Encontra também uso na medicina, onde é utilizado como vasodilatador, no tratamento de doenças cardíacas, para o tratamento da enfermidade isquêmica coronária, o infarto agudo de miocárdio e na insuficiência cardíaca congestiva. É administrado pelas vias transdérmica, sublingual ou intravenosa. Pertence ao grupo dos fármacos antianginosos.

Quase todos os medicamentos atualmente usados para dilatar as coronárias são derivados da nitroglicerina.

O mecanismo do efeito da nitroglicerina nos doentes cardíacos foi descoberto por cientistas estadunidenses (Robert Furchgott, Louis Ignarro e Ferid Murad, os quais receberam o Prêmio Nobel pela descoberta), que apresentaram estar relacionado aos mecanismos energéticos das células, nas mitocôndrias, e numa enzima que liberta óxido nítrico (NO). Quando a nitroglicerina se transforma em NO, provoca um relaxamento muscular e, conseqüentemente, alarga as artérias.

É de se notar que Ascanio Sobrero (sintetizada por ele em 1847) já havia observado que a substância provocava dores de cabeça, causadas exatamente pela dilatação dos vasos cranianos. Mas quem primeiro descreveu os benefícios da nitroglicerina para os cardiopatas foi Murrel em 1879.

Inicialmente ela foi utilizada, em pequenas doses, especialmente na medicina dos EUA, com o nome de glonoína, em solução alcoólica a 1%, para combater a nevralgia do coração, os distúrbios nervosos, a enxaqueca, o soluço e o enjôo.

Em 1879, na Corrida Ciclística dos Seis Dias, na França, os franceses alguns ciclistas usavam a nitroglicerina pelo seu efeito vasodilatador coronariano.

Em 1886, na Corrida dos 600 km entre Bordeaux e Paris se tem a primeira notícia de morte por uso de estimulantes: morre o ciclista inglês Linton, que usou uma mistura de cocaína com nitroglicerina.

Ver também

• Goma-2

Ligações externas

• O que é nitroglicerina e por que ela é tão potente? (em português) no Mundo Estranho.