Esplosivi: nitroglicerina, TNT e esplosivi al plastico
Le reazioni esplosive sono veloci processi di ossidoriduzione che avvengono in modo violento rilasciando energia. Durante tali reazioni, spesso un reagente allo stato solido viene convertito in prodotti gassosi.
Polvere da sparo
La polvere da sparo è costituita da una miscela di nitrato di potassio, carbonio e zolfo, tutti allo stato solido. Durante la reazione, l’azoto viene ridotto mentre il carbonio e lo zolfo vengono ossidati, generando due gas secondo la seguente reazione:
10 KNO3(s) + 3 S(s) + 8 C(s) → 2 K2CO3(s) + 3 K2SO4(s) + 6 CO2(g) + 5 N2(g)
Nitroglicerina
La nitroglicerina è un noto esplosivo, un liquido oleoso di colore giallo se impuro, molto instabile e suscettibile alla decomposizione. La sua detonazione provoca la formazione di gas ad alta temperatura e per ogni 4 molecole di nitroglicerina si ottengono 35 molecole di gas. La decomposizione istantanea, detta detonazione, della nitroglicerina comporta la formazione di gas ad alta temperatura.
TNT
Il trinitrotoluene (TNT) si presenta come un solido cristallino di colore giallo pallido, insolubile in acqua, ma solubile in solventi organici comuni. Esplode solo se è innescato da un detonatore, generando gas e fuliggine secondo la reazione:
2 C7H5N3O6(s) → 3 N2(g) + 7 CO(g) + 5 H2O(g) + 7 C(s)
Esplosivi al plastico
Gli esplosivi al plastico esplodono esclusivamente mediante detonatore e sono insensibili all’urto. Sono generalmente a base di T4, HMX e PETN, tutte sostanze caratterizzate dalla presenza di nitroguppi –NO3 in cui l’azoto presenta numero di ossidazione +5 che viene convertito in azoto molecolare con numero di ossidazione zero.
La variazione repentina del numero di ossidazione dell’azoto è una delle cause che porta alla possibilità di esplosione. Questi esplosivi sono T4 (C3H6N6O6), HMX (C4H8N8O8) e PETN (C(CH2ONO2)4).
In conclusione, le reazioni esplosive costituiscono un fenomeno affascinante da un punto di vista chimico e ingegneristico, ma è fondamentale gestirle con estrema cautela a causa del loro potenziale pericolosità.