Picrates - un grupo de compuestos químicos - sales de ácido pícrico (2,4,6-trinitrofenol C 6 H 2 (NO 2 ) 3 OH). Tradicionalmente, este grupo también incluye compuestos de ácido pícrico con algunas sustancias orgánicas que, por regla general, no son sales. El ácido pícrico forma picratos con casi todos los metales excepto el estaño . Los picratos se utilizan con mayor frecuencia como explosivos iniciadores o componentes de composiciones que aumentan su sensibilidad .
Presumiblemente, Glauber descubrió las sales de ácido pícrico (picratos de plomo y potasio) al tratar la lana y el cuerno con ácido nítrico (para el cual desarrolló métodos) . Se cree que los primeros informes impresos sobre picrates se publicaron en 1795 , pero durante mucho tiempo no se determinó con precisión su composición y propiedades. El primer uso de una mezcla de picrato de potasio, nitrato de potasio y carbón como explosivo fue propuesto por Designolle en 1869 . En el mismo año, Fountaine propuso una mezcla de picrato de potasio y clorato de potasio, y Abel propuso una mezcla de picrato de amonio y nitrato de potasio. Los primeros estudios sistemáticos de picratos metálicos fueron realizados en 1901 por Dupre (Dupre), continuados por Will (Will) en 1906 , Silberrad (Silberrad) y Phillips (Phillips) en 1908 , Cast (Kast) en 1911 .
Una propiedad común de todos los picratos es formar hidratos cristalinos con diferente número de moléculas de agua . La sensibilidad depende en gran medida de la cantidad de agua residual, cuanto más, menos sensibles son los materiales.
En la serie de picratos con diferentes cationes , la sensibilidad decrece en la serie: Pb>Fe>Co>Ni>Ba>Cu>Mn>Zn>Ca, Na, NH 4
Los picrates pueden obtenerse por acción de hidróxidos o carbonatos de los metales correspondientes sobre el ácido pícrico, así como por otros métodos.
Fórmula química [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 3 Al, peso molecular 711,31 a. e.m. Contenido en nitrógeno 17,73%. Se funde por encima de 100 °C, explota al calentarse más. Puede obtenerse por calentamiento prolongado a partir de sus hidratos (por ejemplo, di-, tetra-, deca- o hexadecahidrato) por debajo de 100 °C. Sensibilidad a los golpes cuando se prueba por el método Arsenal Picattini con una carga de 2 kg - 40,6 cm (para TNT - 35,6 cm).
El picrato de aluminio dihidratado [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 3 Al*2H 2 O se obtiene del decahidrato cuando se calienta a +80 °C. En sensibilidad, es comparable a la sal anhidra, y el decahidrato tiene baja sensibilidad. El dihidrato de picrato de aluminio explota a unos 360 °C.
Picrato de aluminio básico [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 2 AlOH 7H 2 O, peso molecular 530,35 a.u. M. Los cristales en forma de aguja de color rojizo o amarillo pálido, cuando se calientan a +80 ° C, se convierten en un tetrahidrato amarillo, que explota al calentarse más.
Otros nombres: trinitrofenolato de amonio , explosivo D y dannita ( en: dunnita ) (en uso militar estadounidense).
Fórmula química C 6 H 2 (NO 2 ) 3 ONH 4 , peso molecular 246,14. El contenido de nitrógeno es del 22,77%. Balance de oxígeno con oxidación a CO 2 : −52%. Dos formas: amarillo estable y rojo metaestable. Obtenido por reacción de neutralización en una solución acuosa de ácido pícrico con amoníaco en forma de gas o solución acuosa.
Uno de los primeros explosivos de gran potencia que comenzó a usarse en el siglo XIX para equipar municiones, el picrato de amonio recibió el nombre de dannit del nombre del comandante del ejército estadounidense Dunn, quien propuso usarlo en proyectiles. Bajo el nombre Explosive D fue ampliamente utilizado y se usa en los EE. UU. Incluido en varias mezclas explosivas (por ejemplo, picratol ).
En términos de características explosivas, es ligeramente inferior a TNT, la sensibilidad es menor que la de TNT.
Fórmula química [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 2 Ba, peso molecular 594,64 a. e.m. Contenido en nitrógeno 14,14%. Polvo cristalino amarillo, explota a 333-337°C con potencia moderada. Se puede obtener calentando pentahidrato [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O]Ba·5H 2 O . Pentahidratado: cristales prismáticos amarillos con forma de aguja, se obtienen a partir de una solución acuosa concentrada. La sal anhidra explota a 403°C pero es insensible al impacto y la fricción.
Fórmula química [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 2 Cd, peso molecular 569,70 a. e.m. Contenido en nitrógeno 14,76%. Polvo cristalino amarillo. Explota a 336-341°C. Se obtiene calentando hidratos cristalinos a 80-150 °C. (penta-, hepta- u octohidrato). La sensibilidad al impacto de la sal anhidra según el método Arsenal Picatinny con una carga de 2 kg es de 30,5 cm (TNT - 35,6 cm). La sensibilidad del octahidrato es de 88,9 cm, es menos sensible que la pólvora negra .
Fórmula química [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 2 Ca, peso molecular 497,38 a. e.m. Contenido en nitrógeno 16,90%. Polvo cristalino amarillo. Explota a 323-328°C. Se obtiene calentando el decahidrato a +80 °C.
Fórmula química [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 2 Ce, peso molecular 824,45 a. e.m. Contenido en nitrógeno 15,29%. Polvo cristalino marrón. Explota a 306-313°C. Se obtiene por calentamiento de hidratos cristalinos (tri- o undecahidrato).
Fórmula química C 6 H 2 (NO 2 ) 3 OC, peso molecular 361.01 a. e.m. Contenido en nitrógeno 11,64%. Cristales amarillos en forma de aguja. Explota a 277-287 °C. Se utilizó en los EE. UU. para excitar una explosión de cargas de hexógeno en generadores magnetohidrodinámicos (generadores MHD).
Fórmula química [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 5 Cr 27H 2 0, peso molecular 1695.09 a. e.m. Contenido en nitrógeno 12,04%. Polvo cristalino verde. Obtenido por la interacción de cantidades equivalentes de picrato de bario y la modificación violeta del sulfato de cromo (la modificación verde no reacciona completamente con el picrato de bario). La sal anhidra se obtiene por deshidratación a 150 °C. El tridecahidrato y el monohidrato explotan a 330°C. Sensibilidad al choque cuando se prueba según el método Arsenal Picattini con una carga de 2 kg para tridecahidrato 91,4 cm3, para monohidrato 20,3 cm3 (para TNT - 35,6 cm3).
Fórmula química [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 2 Co, peso molecular 371.03 a. e.m. Contenido en nitrógeno 22,66%. Polvo cristalino marrón. Explota a 320-325 °C. Obtenido por calentamiento de hidratos cristalinos a 150 °C.
Fórmula química [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 2 Cu, peso molecular 520,85 a. e.m. Contenido en nitrógeno 16,14%. Polvo cristalino amarillo verdoso, muy higroscópico. Explota a 282-287 °C, según otras fuentes a 373 °C. Se obtiene calentando hidratos cristalinos a 80-150 °C. Sensibilidad a los golpes cuando se prueba por el método Arsenal Picattini con una carga de 2 kg - 30,5 (para TNT - 35,6 cm). El trihidrato explota a 300°C y tiene una sensibilidad al impacto de 48,3 cm.
Fórmula química [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 3 Fe 11H 2 O, peso molecular 938.4 a. e.m. Contenido en nitrógeno 13,44%. Polvo cristalino acicular rojo-amarillo. Obtenido por Custom en 1911 al tratar una solución saturada caliente de sulfato ferroso con picrato de bario. Tiene varios hidratos cristalinos que explotan a 295 °C. Sensibilidad a los golpes cuando se prueba según el método Picatinny Arsenal con una carga de 2 kg, desde 15,2 cm para material secado a 150 ° C hasta 91,4 cm para material secado a +25 ° C.
Fórmula química [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 2 Fe, peso molecular 513,15 a. e.m. Contenido en nitrógeno 16,38%. Polvo cristalino verde oscuro. Explota a 315-320°C. Obtenido por secado del octahidrato en un desecador al vacío sobre ácido sulfúrico. El octahidrato se obtuvo tratando una solución saturada caliente de sulfato de hierro (II) con picrato de bario. Los prismas hexagonales amarillos del octahidrato se vuelven marrones durante el almacenamiento. Sensibilidad a los golpes cuando se prueba por el método Arsenal Picattini con una carga de 2 kg - 91,4 cm.
Fórmula química [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 2 Pb, peso molecular 663.41 a. e.m. Contenido en nitrógeno 12,67%. Polvo cristalino amarillo. Explota a 270-281 °C. Se obtiene por secado del monohidrato o tetrahidrato a 150 °C. El tetrahidrato se obtuvo tratando una solución de ácido pícrico con carbonato de plomo. Sensibilidad al impacto de la sal anhidra cuando se prueba con una carga de 500 g - 4 cm (para fulminato de mercurio - 24 cm). La sensibilidad a los golpes cuando se prueba según el método Arsenal Picattini con una carga de 2 kg - 5 cm La sensibilidad a la fricción también es alta.
El monohidrato de picrato de plomo se patentó en Francia en 1872 para su uso en cebadores y detonadores. Utilizado en Alemania para la producción de mezclas incendiarias.
Fórmula química C 6 H 2 (NO 2 ) 3 OLi, peso molecular 235,05 a. e.m. Contenido en nitrógeno 17,88%. Polvo cristalino amarillo. Muy higroscópico, formando un monohidrato. Explota a 318-323°C. Se obtiene por secado de hidratos. Densidad 1.724 - 1.740 g/cm3.
Fórmula química [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 2 Mg, peso molecular 481,60 a. e.m. Contenido en nitrógeno 17,45%. Explota a 367-372 °C. Se obtiene por secado de hidratos a 150 °C.
Fórmula química [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 2 Mn, peso molecular 512,23 a. e.m. Contenido en nitrógeno 16,41%. Polvo cristalino amarillo. Explota a 325-330°C. Se obtiene por secado de hidratos a 150 °C.
Fórmula química [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 2 Ni, peso molecular 516.01 a. e.m. Contenido en nitrógeno 16,29%. Polvo cristalino verde. Explota a 335-340 °C, el hexahidrato explota a 390 °C. Se obtiene por secado de hidratos. Sensibilidad al choque cuando se prueba según el método Arsenal Picattini con una carga de 2 kg para sal anhidra - 10,1 cm.
El platino forma compuestos complejos que contienen el ion ácido pícrico:
Fórmula química C 6 H 2 (NO 2 ) 3 OK, peso molecular 267,20 a. e.m. Contenido en nitrógeno 15,73%. Cristales rómbicos de color amarillo rojizo o verde. Explota a 310-316 °C. Presuntamente, fue obtenido por primera vez por Glauber en el siglo XVII al disolver madera en ácido nítrico y neutralizar K2CO3 con potasa . Se obtiene en la reacción de neutralización de una solución acuosa caliente de carbonato de potasio con una solución caliente de ácido pícrico y separación de cristales cuando la solución se enfría. Solubilidad en agua a +15 °C 0,5 g/100 g agua, a 100 °C 25 g/100 g agua. Solubilidad en alcohol etílico 0,2 g/100 g El calor de descomposición explosiva a volumen constante es de 621,8 kcal/mol. Explota a 370 °C.
Sensibilidad a los golpes de 2 pulgadas. La estabilidad es cercana al picrato de amonio (Explosivo D), pero el brillo es menor. Detona al contacto con el fuego. En todas las condiciones de explosión, se libera humo negro de carbón no oxidado. Las mezclas con oxidantes (como el nitrato de potasio ) pueden arder sin detonar, pero son sensibles a los golpes y peligrosas de manejar.
En 1869 , Designol desarrolló una composición explosiva (una mezcla de picrato de potasio, nitrato de potasio y carbón vegetal ) ( pólvora Designol ), así como la pólvora Fountain (una mezcla de picrato de potasio y clorato de potasio ). El picrato de potasio se ha utilizado en composiciones pirotécnicas para silbatos de señales (utilizando el sonido característico que se produce cuando se queman algunos picratos). Se ha utilizado en propulsores balísticos de cohetes sólidos , en diversas composiciones de iniciación (por ejemplo, en mezclas de picrato de potasio, picrato de plomo y clorato de potasio).
Una mezcla de picrato de potasio y nitrato de potasio finamente dispersos, 60:40 por peso, bien empaquetada en papel de ¼ a ¾ de pulgada de diámetro o tubos de bambú, se quema con un fuerte silbido. Durante la Segunda Guerra Mundial, el ejército alemán usó silbatos como dispositivos adicionales para bombas para mejorar el impacto psicológico. Los silbatos se utilizaron como dispositivo de señalización durante un ataque con gas. Esta mezcla es altamente sensible y peligrosa de manipular, por lo que se reemplazó por una mezcla de ácido gálico y clorato de potasio.
Fórmula química C 6 H 2 (NO 2 ) 3 ORb, peso molecular 313,58 a. e.m. Contenido en nitrógeno 13,40%. Polvo cristalino acicular amarillo. Explota a 300-315 °C. Explota al impactar.
La plata forma sales complejas de amoniaco [Ag(NH 3 ) 2 ]·[C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 2 , peso molecular 682,23. Contenido de nitrógeno 28,75%. Cristales amarillos que explotan cuando se calientan.
Fórmula química C 6 H 2 (NO 2 ) 3 ONa, peso molecular 251,10 a. e.m. Contenido en nitrógeno 16,74%. Polvo cristalino acicular amarillento. Explota a 310-315 °C. Obtenido por secado del monohidrato a 150 °C. El monohidrato se obtuvo neutralizando una solución acuosa de ácido pícrico con carbonato de sodio. El monohidrato explota a 360°C. Sensibilidad al choque cuando se prueba según el método Picatinny Arsenal con una carga de 2 kg para monohidrato 43,2 cm, para sal anhidra 38,1 cm (para TNT 35,6 cm).
El picrato de sodio se quema al contacto con una llama e imparte estas propiedades a las mezclas con otros materiales. Fue utilizado en composiciones explosivas y pirotécnicas, incluso en lugar de picrato de potasio.
Los picratos dobles (por ejemplo, el picrato de sodio y el picrato de plomo producidos juntos) muestran menos sensibilidad a los golpes que estas sales solas.
Fórmula química C 6 H 2 (NO 2 ) 3 OTl, peso molecular 432,48 a. e.m. Contenido en nitrógeno 9,72%. Polvo cristalino acicular amarillo. Explota a 273-275°C. Obtenido por tratamiento de una solución de ácido pícrico con carbonato de talio. Explota con el calor y el impacto.
Fórmula química [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 4 Th, peso molecular 1324,68 a. e.m. Contenido en nitrógeno 12,69%. Polvo cristalino acicular amarillo. Punto de fusión +52- +53 °C. Explota al contacto con las llamas.
Fórmula química [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 2 Zn, peso molecular 522,67 a. e.m. Contenido en nitrógeno 16,08%. Polvo cristalino amarillo-marrón. Explota a 350-355 °C. Se obtiene por secado de hidratos a 150 °C. Sensibilidad a los golpes de 60 cm para una carga de 2 kg, que se acerca al ácido pícrico.
Fórmula química [C 6 H 2 (NO 2 ) 3 O] 4 Zr, peso molecular 1032,66 a.u. e.m. Contenido en nitrógeno 16,75%. Polvo cristalino acicular amarillo. Explota a 317-322 °C. Puede obtenerse por la acción del carbonato de circonio sobre una solución de ácido pícrico.
El ácido pícrico forma compuestos similares a los picratos con muchas sustancias orgánicas: hidrocarburos, nitrocompuestos, aminas, fenoles, etc. Por regla general, se pueden obtener hirviendo soluciones de alcohol, seguidas de enfriamiento y precipitación de cristales de picrato. Algunos ejemplos de tales compuestos: