Tetranitrato de eritritol

É um éster de ácido nítrico, obtido pela nitração do álcool sólido eritritol , o ETN em condições ambientais normais é um sólido cristalino que é insolúvel em água , mas bem solúvel em álcool, Acetona ou hidrocarbonetos líquidos. É um poderoso alto Explosivo ,quase tão potente quanto o PETN , por causa de sua potência é interessante para substituição do PETN em Explosivos , é usado no mundo amador por hobbista principalmente em detonadores improvisados .

Tetranitrato de eritritol Alerta sobre risco à saúde
Nome IUPAC	[(2R,3S)-1,3,4-Trinitrooxybutan-2-yl] nitrate
Identificadores
Número CAS	7297-25-8
PubChem	5284553
ChemSpider	4447608
ChEBI	60072
SMILES	C(C(C(CO[N+](=O)[O-])O[N+](=O)[O-])O[N+](=O)[O-])O[N+](=O)[O-]
InChI	1/C4H6N4O12/c9-5(10)17-1-3(19-7(13)14)4(20-8(15)16)2-18-6(11)12/h3-4H,1-2H2/t3-,4+
Propriedades
Fórmula química	C4H6N4O12
Massa molar	302.05 g mol-1
Aparência	Sólido Branco , pó cristalino
Densidade	1,72g/cm³
Ponto de fusão	61 °C, 334 K, 142 °F
Ponto de ebulição	Decompõe-se a 160 °C
Explosive data
Sensibilidade ao choque	Alta (2.0 Nm)
Sensibilidade à fricção	Médio
Velocidade de explosão	8100 m/s
Fator RE	1.60
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades	n, εr, etc.
Dados termodinâmicos	Phase behaviour Solid, liquid, gas
Dados espectrais	UV, IV, RMN, EM
Exceto onde denotado, os dados referem-se a materiais sob condições normais de temperatura e pressão Referências e avisos gerais sobre esta caixa. Alerta sobre risco à saúde.

Tetranitrato de eritritol (ETN) é um composto explosivo quimicamente similar ao PETN. Apesar de sua grande potência é pouco interessante em Explosivos militares ,devido a sua sensibilidade alta demais para armamentos de guerra e é mais caro industrialmente que o PETN ,preferindo se assim o PETN em Explosivos militares , por outro lado o ETN é mais interessante que o PETN , pois o ETN tem baixo ponto de fusão 61°C , oque permite fundir e moldar em adequadamente na máxima densidade no envolucro do artefato , além do mais o ETN tem balanço de oxigênio positivo, que significa a presença de Oxigênio gasoso mesmo após a detonação , esse Oxigênio extra pode ser útil na oxidação de um alumínio em pó , titânio em pó ou então TNT ou RDX mesclado ao ETN , dando lhe assim , mais energia descarregada durante apenas no curto tempo da detonação , o tornando mais poderoso . O Tetranitrato de Eritritol ( ETN) é tóxico e apresenta toxicidade vasodilatadora igual ao da nitroglicerina ,a exposição prolongada a ésters nítricos causa danos sérios a saúde .

Nitratos de alquila relacionados são Nitrato de metila ,Dinitrato de glicol ,Nitroglicerina, Tetranitrato de pentaeritrina .

Propriedades [ editar código-fonte ]

ETN tem uma velocidade de detonação relativamente alta de 8206 m/s a uma densidade de 1,7219 (±0,0025) g/cm ³ .  É de cor branca e inodoro. ETN é comumente fundido em misturas com outros altos explosivos . É um pouco sensível a choques e fricção, por isso é preciso ter cuidado ao manuseá-lo. ETN dissolve-se prontamente em acetona e outros solventes cetônicos . A sensibilidade ao impacto e à fricção é ligeiramente superior à sensibilidade do tetranitrato de pentaeritritol (PETN). A sensibilidade do fundido fundido e do ETN prensado é comparável. Os nitratos inferiores de eritritol, como o trinitrato de eritritol, são solúveis em água, portanto não contaminam a maioria das amostras de ETN.

Assim como o PETN, o ETN é conhecido por ter uma vida útil muito longa. Estudos que observaram diretamente a estrutura cristalina não observaram sinais de decomposição após quatro anos de armazenamento em temperatura ambiente. O ETN tem um ponto de fusão de 61 °C, em comparação com o PETN, que tem um ponto de fusão de 141,3 °C. Estudos recentes da decomposição de ETN sugeriram uma etapa de limitação de velocidade unimolecular na qual a ligação O-NO ₂ é clivada e inicia a sequência de decomposição.

ETN pode e deve ser recristalizado, para remover os ácidos presos da síntese. Etanol ou metanol morno é um solvente viável (próximo a 10 g de ETN/100 ml de EtOH). O ETN irá precipitar como grandes plaquetas com densidade aparente de cerca de 0,3 g/cm ³ (material fofo) quando a solução ETN/etanol for rapidamente derramada em vários litros de água fria. Cristais menores e finos são produzidos pela adição lenta de água na referida solução de ETN/etanol com mistura intensa. Cristais muito finos podem ser preparados por resfriamento por choque de uma solução quente de ETN/etanol em um banho de resfriamento abaixo de -20 °C. O ETN pode ser facilmente pressionado manualmente até cerca de 1,2 g/cm ³ (com um leve risco de detonação acidental).

Mesmo pequenas amostras de ETN na ordem de 20 mg podem causar explosões relativamente poderosas que beiram a detonação quando aquecidas sem confinamento, por exemplo, quando colocadas sobre uma camada de folha de alumínio e aquecidas com chama por baixo.

O ETN pode ser fundido em água morna (cerca de 65 °C). Ligeira decomposição é possível (geralmente exibida pela mudança de cor de branco para amarelo muito claro). No entanto, nenhum relato de reações descontroladas levando à explosão foi confirmado (ao fundir usando apenas um balde de água morna e ETN recristalizado). O ETN fundido, se resfriado lentamente por um período de 10 a 30 minutos, tem densidade de 1,70 g/cm ³ , velocidade de detonação de 8.040 m/s e pressão de detonação P _cj de cerca de 300 kbar. Sua brisance é muito maior que a do Semtex (cerca de 220 kbar, dependendo da marca)  Misturas de ETN fundido com PETN (cerca de 50:50% em peso) são os explosivos mais brilhantes que podem ser produzidos por amadores moderadamente equipados. Essas misturas têm P _cj ligeiramente acima de 300 kbar e velocidade de detonação acima de 8 km/s. Isso está próximo ao máximo de explosivos militares em campo como LX-10 ou EDC-29 (cerca de 370 kbar e próximo a 9 km/s).

ETN é frequentemente plastificado usando aglutinantes de PIB /óleo sintético (muito comparável ao sistema aglutinante em C4 ) ou usando ésteres nítricos líquidos. Os explosivos plásticos à base de PIB são atóxicos e completamente comparáveis ​​ao C4 ou Semtex com P _cj de 200–250 kbar, dependendo da densidade (influenciada pelo tamanho do cristal, quantidade de aglutinante e quantidade de laminação final). Os sistemas EGDN /ETN/ NC são tóxicos ao toque, bastante sensíveis ao atrito e ao impacto, mas geralmente um pouco mais potentes que o C4 (P _cj de cerca de 250 kbar e E _det de 5,3 MJ/kg) e mais potentes que o Semtex (P _cj de cerca de 220 kbar e E_det abaixo de 5 MJ/kg) com P _cj de cerca de 250–270 kbar e E _det de cerca de 6 MJ/kg. ^{[ citação necessária ]} Observe que diferentes softwares explosivos ^{[ esclarecimentos necessários ]} e diferentes testes experimentais produzirão pressões de detonação absolutas que podem variar em 5% ou mais com as proporções relativas sendo mantidas. 125 g de explosivo plástico à base de ETN com sistema aglutinante EGDN/NC/cânfora com creme em cima O ETN fundido dá resultados inválidos no teste de Hess, ou seja, a deformação é maior que 26 mm, com o cilindro de chumbo completamente destruído. O Semtex 1A fornece apenas 21 mm no mesmo teste, ou seja, o ETN fundido é pelo menos 20% mais brilhante do que o Semtex 1A.

Explosivos plásticos ETN fundidos ou de alta densidade/baixo conteúdo inerte são um dos materiais em "listas de vigilância" para o terrorismo.

Equilíbrio de oxigênio [ editar fonte ]

Uma qualidade deste explosivo, que o PETN não possui, é um balanço positivo de oxigênio , o que significa que o ETN possui oxigênio mais do que suficiente em sua estrutura para oxidar totalmente todo o seu carbono e hidrogênio após a detonação . Isso pode ser visto na equação química esquemática abaixo.

2 C ₄ H ₆ N ₄ O ₁₂ → 8 CO ₂ + 6 H ₂ O + 4 N ₂ + 1 O ₂

Enquanto o PETN se decompõe em:

2 C ₅ H ₈ N ₄ O ₁₂ → 6 CO ₂ + 8 H ₂ O + 4 N ₂ + 4 CO

O monóxido de carbono (CO) ainda requer oxigênio para completar a oxidação a dióxido de carbono (CO ₂ ). Um estudo detalhado da química de decomposição de ETN foi recentemente elucidado.

Assim, para cada dois mols de ETN que se decompõem, um mol livre de O ₂ é liberado. Esse oxigênio pode ser usado para oxidar um pó de metal adicionado ou um explosivo com deficiência de oxigênio, como TNT ou PETN. Uma equação química de como o oxigênio do ETN com o PETN oxida é mostrada abaixo. O oxigênio extra do ETN oxida o monóxido de carbono (CO) a dióxido de carbono (CO ₂ ).

2 C ₄ H ₆ N ₄ O ₁₂ + 1 C ₅ H ₈ N ₄ O ₁₂ → 13 CO ₂ + 10 H ₂ O + 6 N ₂

Manufatura [ editar fonte ]

Como outros polióis nitrados , o ETN é produzido pela nitração do eritritol por meio da mistura de ácido sulfúrico concentrado e um sal de nitrato ou usando uma mistura de ácido sulfúrico e nítrico