A produção de gases e sua rápida expansão a partir do calor da reação é a força motora por trás dos explosivos. Os gases têm um volume muito maior que quantidades semelhantes de sólidos ou líquidos. O poder destrutivo de uma explosão decorre do choque de ondas causado pelo aumento muito rápido em volume quando gases se formam. No caso da pólvora, o choque de ondas se desloca a centenas de metros por segundo, mas no caso dos “alto-explosivos” (TNT ou Nitroglicerina, por exemplo), a velocidade pode chegar a seis mil metros por segundo.
Todas as reações explosivas produzem grande quantidade de calor. Diz-se que são altamente exotérmicas. Grandes quantidades de calor têm um efeito impressionante de aumentar o volume de gás. O calor provém da diferença de energia entre as moléculas da cada lado da equação da reação explosiva. As moléculas produzidas (no lado direito da equação) têm menos energia presa em suas ligações químicas do que as moléculas iniciais (à esquerda). Os compostos que se formam são mais estáveis. Em reações explosivas de compostos nitrados forma-se a molécula de nitrogênio que é extremamente estável. A estabilidade da molécula deve-se à força da ligação tripla que mantém juntos os dois átomos de nitrogênio. A grande força dessa ligação tripla significa que muita energia é necessária para quebrá-la. Inversamente, quando a ligação tripla é feita, muita energia é liberada, exatamente o que se deseja numa reação explosiva.
Afora a produção de calor e de gases, uma terceira propriedade importante das reações explosivas é a rapidez com que devem se efetuar. Se uma reação explosiva se desse lentamente, o calor se dissiparia, e os gases se difundiriam pelas vizinhanças sem a elevação súbita de pressão, a onda de choque destruidora e as temperaturas elevadas características de uma explosão. O oxigênio necessário para uma reação como esta tem de vir de uma molécula que está explodindo. Não pode vir do ar, porque o oxigênio da atmosfera não se torna disponível com a rapidez suficiente. Os compostos nitrados em que o nitrogênio e o oxigênio estão ligados entre si são muitas vezes explosivos, ao passo que outros compostos, em que tanto o nitrogênio quanto o oxigênio estão presentes, mas não ligados um ao outro, não são.
Podemos ver isso usando isômeros como exemplo, isto é, compostos que tem a mesma formula química, mas estruturas diferentes. O para-nitrotolueno e o ácido para-aminobenzóico tem ambos sete átomos de carbono, sete átomos de hidrogênio, um átomo de nitrogênio e um de oxigênio, e, portanto as formulas químicas idênticas de C7H7NO2, mas esses átomos estão arranjados de maneira diferente em cada uma das moléculas.
O para- ou p-nitrotolueno (o para informa simplesmente que os grupos CH3 e NO3 estão em extremidades opostas da molécula) pode ser explosivo, ao passo que o ácido p-aminobenzóico não o é absolutamente. Na verdade, provavelmente você já o esfregou no rosto durante o verão: trata-se do PABA, o ingrediente ativo de muitos protetores solares. Compostos como o PABA absorvem a luz ultravioleta exatamente nos comprimentos de onda que se mostram mais danosos para as células da pele. A absorção de luz ultravioleta em comprimento de onda particulares depende da presença no composto de uma alternância de ligações duplas e simples, possivelmente também com átomos de oxigênio e nitrogênio ligados. A variação no mesmo número de ligações ou de átomos desse padrão alternante muda o comprimento de onda da absorção. Outros compostos que absorvem nos comprimentos de ondas requeridos podem ser usados como protetores solares, contanto que também possam ser facilmente removidos com água, não tenham nenhum efeito tóxico ou alérgico, nenhum odor ou sabor desagradável e não se decomponham ao sol.
A explosividade de uma molécula nitrada depende do numero de grupos nitroligados que tem. O nitrotolueno tem apenas um grupo nitro. Uma nitração adicional pode acrescentar mais dois grupos ou três grupos nitro, resultando, respectivamente, em di- ou trinitrotoluenos. Embora possam explodir o nitrotolueno e o dinitrotolueno não encerram a mesma potência que a altamente explosiva molécula de trinitrotolueno (TNT).
No século XIX, quando os químicos começaram a estudar os efeitos do ácido nítrico sobre compostos orgânico, realizaram-se avanços na área dos explosivos. Apenas alguns anos depois que Friedrich Schönbein destruiu o avental da mulher com seus experimentos, um químico italiano de Turim, Ascanio Sobrero, preparou uma outra molecula nitrada altamente explosiva. Sobrero estivera estudando os efeitos do ácido nítrico sobre outros compostos orgânicos. Pingou glicerol, também conhecido como glicerina e de fácil obtenção a partir de gordura animal, numa mistura resfriada de ácidos sulfúrico e nítrico, e derramou a mistura resultante na água. Uma camada oleosa do que é hoje conhecido como nitroglicerina se separou. Usando um procedimento que era normal em seu tempo, mas impensável hoje em dia, Sobrero provou o novo composto e registrou comentários: “Um traço posto sobre a língua, mas não engolido, provoca uma dor de cabeça extremamente pulsante e violenta, acompanhada de grande fraqueza dos membros.”
Investigações posteriores revelaram que as fortes dores de cabeça sofridas pelos operários da indústria de explosivos se deviam à dilatação dos vasos sanguíneos causada pela manipulação de nitroglicerina. Essa descoberta resultou na prescrição de nitroglicerina para a doença cardíaca conhecida como angina de peito.
Para os que sofrem de angina, a dilatação de vasos sanguíneos que conduzem sangue ao coração, estreitados pela doença, permite o restabelecimento do fluxo sanguíneo em níveis adequados e alivia a dor. Hoje sabemos que a nitroglicerina libera no corpo a molecula simples óxido nítrico (NO) que é responsável pelo efeito de dilatação. Foi a pesquisa sobre esse aspecto do ácido nítrico que levou ao desenvolvimento da droga Viagra, que também depende do efeito de dilatação de vasos sanguíneos do óxido nítrico.
Entre outros papéis fisiológicos do ácido nítrico estão a manutenção da pressão sanguínea – por sua ação como molecula mensageira que transporta sinais entre as células – o estabelecimento da memória duradoura e o auxilio na digestão. A partir dessas investigações, foram desenvolvidos remédios para o tratamento da pressão alta em recém-nascidos e para o tratamento de vítimas de choque. O Premio Nobel de Medicina de 1989 foi concedido a Robert Furchgott, Louis Ignarro e Ferid Murad pela descoberta do papel desempenhado pelo óxido nítrico no corpo. No entanto, numa das reviravoltas irônicas da química, Alfred Nobel, que legou sua fortuna, derivada da nitroglicerina, à instituição dos prêmios Nobel, recusou pessoalmente a nitroglicerina como tratamento para as dores no peito causadas por sua doença cardíaca. Não acreditava que aquilo funcionasse – só que causaria dores de cabeça.
A nitroglicerina é uma molecula altamente instável, que explode se aquecida ou martelada. A reação explosiva:
4C3H3N3O9(l) --> 6N2(g) + 12CO2(g) + 10H2O(g) + O2
Onde, "4C3H3N3O9(l)" = Nitroglicerina, "6N2(g)" Nitrogênio, "12CO2(g)" Dióxido de carbono, "10H2O(g)" Água e "O2" Oxigênio.
produz nuvens de gases que se expandem rapidamente e intenso calor. Em contraste com a pólvora, que produz seis mil atmosferas de pressão em milésimos de segundo, igual quantidade de nitroglicerina é muito previsível, podendo explodir espontaneamente em resultado de um choque ou de aquecimento. Tornou-se assim necessário encontrar uma maneira segura e garantida de manusear e explodir, ou “detonar”, esse explosivo.
TEXTOS SOBRE GUERRA E EXPLOSIVOS
Russos amarravam cães a explosivos para conter os inimigos na Segunda Guerra Mundial
02 de maio de 2010
Por Giovanna Chinellato (da Redação)
Enquanto balas ecoavam e estilhaços voavam nos campos de batalha da Segunda Guerra Mundial, uma tática nova e cruel foi desenvolvida pelo exército russo numa tentativa de conter o avanço alemão. Cachorros amarrados a explosivos eram enviados para desarmar e destruir tanques inimigos – e atrasá-los no processo. Os Panzers alemães eram rápidos e poderosos veículos de guerra, e armas dinâmicas eram necessárias para pará-los.
Também conhecidos como cães-mina ou cães-bomba, os cachorros anti-tanque eram novidade em meio a um pensamento atrasado. Cachorros foram empregados em guerras desde tempos antigos, e a União Soviética havia aprovado seu uso militar para tarefas menos destrutivas em 1924. Não foi até 1930, entretanto, que a idéia de usar cães como bombas móveis foi desenvolvida, e com os dispositivos explosivos adaptados para nossos amigos de quatro patas. Em 1935, o Exército Vermelho teve seu primeiro esquadrão de cães anti-tanque.
Os cachorros eram treinados para carregar caixas ou bolsas lotadas de explosivos nas costas, presas com arreios. Eles eram inicialmente instruídos a procurar um alvo estático, e, depois de alcançá-lo, soltar a carga puxando uma cordinha com os dentes antes da bomba ser detonada por um timer. Entretanto, a tática nem sempre funcionava, o mais freqüente eram os cães voltarem correndo para seus condutores com a carga não detonada nas costas – que nas batalhas estaria sinistramente ticando em contagem regressiva.
Como resultado desse retrocesso, a idéia foi simplificada. Os cães eram treinados para encontrar qualquer tanque inimigo, com as bombas detonando em contato com o alvo. Cada animal era treinado a se arrastar embaixo do tanque para que a alavanca de madeira em suas costas fosse ativada, detonando os explosivos e explodindo o tanque – e o cachorro – em pedacinhos. Os cães eram deixados sem comida por dias, e depois a comida era colocada debaixo dos tanques, o que os condicionava a se abrigar ali, onde a blindagem é bem menor.
Conforme o conflito escalava em Eastern Front, o mesmo aconteceu com o uso de cães, e até o verão de 1941, 30 cachorros-bomba chegaram às linhas de batalhas. Quão efetivos eram esses suicidas? Não muito. Os cães cedo ou tarde sentiam o cheiro familiar de combustível diesel dos tanques soviéticos e essência de petróleo dos alemães; além disso, tinham medo de se arrastar por baixo de um tanque em movimento e se assustavam com os barulhos de tiro.
Cães persistentes que corriam ao lado dos tanques esperando que parassem eram mortos a tiros, enquanto os que recuavam às trincheiras normalmente pulavam e detonavam a carga, matando e ferindo soldados soviéticos. Esses cães tinham de ser mortos, fazendo com que os treinadores deixassem de querer um novo. Do grupo inicial de 30 cachorros, apenas quatro conseguiram detonar suas bombas perto de tanques alemães, enquanto seis explodiram voltando para os canis soviéticos e três foram mortos e levados embora pelos alemães.
Em parte por conta de suas capturas, o exercito alemão logo aprendeu a lidar com isso e adotaram as medidas contra o que eles viam como um programa desesperado e ineficiente, com ordens para atirarem em qualquer cachorro à vista. Os cachorro-bomba tiveram um sucesso ocasional – na batalha de Kursk, por exemplo, quando 16 cachorros inutilizaram 12 tanques alemães que tinham passado pelas linhas russas, e perto do aeroporto de Stalingrado, onde 13 tanques foram destruídos – mas essas foram exceções.
Tudo dito – e apesar da propaganda russa pelo contrário – as perigosas retiradas usando a Panzerabwerhrhunde compensam as vantagens, e o uso dessa prática cruel caiu muito depois de 1942. Foi, entretanto, tarde para mudar a mentalidade – incluindo a guerra com a Indochina na década de 40 e na guerra do Iraque em 2005.
TNT
PROTETOR SOLAR – princípio ativo PABA
Explosões
Químico Ascanio Sobrero - Biografia
Ascanio Sobrero ( Casale Monferrato , 12 de outubro 1812 - Turim , 26 de dezembro 1888 ) foi um químico e médico italiano . Fu lo scopritore della nitroglicerina e del sobrerolo . Ele foi o descobridor da nitroglicerina e sobrerol.
Depois de se formar em medicina e cirurgia na " Universidade de Turim , em 1833 , obteve uma licença para a prática no ano seguinte. Grazie all'interessamento dello zio Carlo Raffaello , direttore del Laboratorio chimico dell' Arsenale di Torino , iniziò ad occuparsi di questioni chimiche. Graças ao interesse de seu tio Charles Rafael , diretor do laboratório de química do " Arsenal de Turim , começou a lidar com questões de química.
Depois de se formar em medicina e cirurgia na Universidade de Turim, em 1833, obteve uma licença para a prática no ano seguinte. Graças ao interesse de seu tio Charles Rafael, diretor do Laboratório Químico Arsenal, em Turim, começou a lidar com questões de química.
Em 1840 ele foi para Paris para trabalhar no laboratório de Théophile Pelouzo, que eram altamente desenvolvidas pesquisas sobre a ação do ácido nítrico em substâncias orgânicas e efeitos explosivos que dela decorrem. Ele também trabalhou com Jean Baptiste Dumas. Em 1843 mudou-se no famoso laboratório de Justus von Liebig em Giessen.
De volta a Turim, foi professor assistente de química geral e professor de química na Escola de Mecânica e química aplicada às artes. Depois de perceber a nitroglicerina e viram propriedades explosivas e vasodilatadoras, desde 1848 docimastica ensinou química na Universidade de Turim.
Descoberto em 1851, o sobrerol (pirrol hidratado, sobrerol mais tarde renomeado em sua homenagem e ainda é usado farmacologicamente como estimulante respiratório).
De 1860 a 1882, a Escola de Engenheiros do pedido de Valentino. Ele trabalhou extensivamente com Francesco Selmi, no exílio, em Turim após os motins de 1848. Foi também membro da Academia Nacional das Ciências. Alfred Nobel, que tornou-se rica graças à nitroglicerina, que reconheceu-lhe uma pensão para a vida graças.
Em setembro de 1945, em Casale Monferrato (Alessandria província) é dedicado a ele uma escola técnica que hoje abriga uma escola de ciência e tecnologia, o Instituto realiza o técnico peritos químicos, informática, eletrônica e mecânica. O ITIS A. Sobrero é considerado, nas áreas vizinhas, uma instituição de alto nível para o grau de preparação que fornece os especialistas.
BIOGRAFIA DE ALFRED BERNARD NOBEL
nota: não achei em português video relacionado sobre ele então postei esse.
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