Часть IV
   На главную I. Теоретические основы II. Углеводороды III. Кислородсодержащие соединения IV. Азотсодержащие соединения V. Высокомолекулярные соединения VI. Решение задач
Часть IV. АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Нитраты многоатомных спиртов
Многоатомные спирты (этиленгликоль, глицерин, целлюлоза и др.) под действием смеси азотной и серной кислот образуют полинитраты — сложные эфиры, содержащие 2, 3 и более нитратных групп ОNO2. Эти соединения широко используются в производстве взрывчатых веществ
Взрывчатое вещество — химическое соединение или смесь соединений, которые под определенным внешним воздействием способны к мгновенному, саморазвивающемуся химическому превращению в большое количество сильно сжатых и нагретых газов. Расширяясь, эти газы производят механическую работу (разрушение, перемещение, дробление, выбрасывание).
Например, разложение тринитрата глицерина (нитроглицерина) при взрыве сопровождается выделением значительной энергии и огромного объема газообразных веществ:
4C3H5(ONO2)3 12CO2↑ + 6N2↑ + 10H2O↑ + O2↑ + 5500 кДж
Таким образом, при взрыве нитроглицерина в количестве 1 моль выделяется примерно 7 моль газов.

Нитраты глицерина. В зависимости от соотношения реагентов и условий проведения реакции глицерин (трёхатомный спирт) может взаимодействовать с азотной кислотой одной, двумя или тремя ОН-группами и образовывать моно-, ди- и тринитраты.

Тривиальное название "нитроглицерин" даёт неверное представление о строении этого вещества, так как приставка "нитро" используется в названиях нитросоединений R-NO2 (например, CH3NO2нитрометан, C6H5NO2нитробензол).
Для устранения опасности самопроизвольного взрыва тринитрат глицерина наносится на твёрдый мелкопористый инертный носитель. Таким способом получают динамит. Создателем и основателем производства этого взрывчатого вещества был знаменитый шведский инженер-химик Альфред Нобель.
Нитроглицерин в малых дозах применяется в медицине как сосудорасширяющее средство при стенокардии.

Нитроцеллюлоза (нитраты целлюлозы) — сложные азотнокислые эфиры целлюлозы общей формулы:

[C6H7O2(OH)3-х(ONO2)х]n   (х = 1, 2 или 3)
Эти вещества получают при обработке целлюлозы смесью концентрированных азотной и серной кислот. В зависимости от условий проведения реакции и соотношения реагентов образуются мононитрат (х=1), динитрат (х=2) или тринитрат (х=3) целлюлозы.
Ди- и тринитраты целлюлозы (пироксилин) используют для производства бездымного пороха (типа баллистит), для желатинизации жидких нитроэфиров в производстве динамитов и др. взрывчатых веществ промышленного назначения.
Пироксилин — основа исторически первой искусственной пластмассыИскусственные полимерные материалы — высокомолекулярные вещества, полученные при химической модификации природных полимеров. целлулоида. Ранее целлулоид широко использовался для изготовления кино- и фотопленки, детских игрушек, мелких предметов быта. Его главный недостаток – легкая воспламеняемость и выделение токсичных оксидов азота при горении.
Моно- и динитраты целлюлозы (коллоксилин) применяются в медицине (коллодийная вата, коллодийный клей для перевязок).
Нитраты целлюлозы входят в состав нитролаков, нитроэмалей и нитрокрасок.

Тетранитрат пентаэритрита. Пентаэритрит (четырёхатомный спирт) при действии 5-ти кратным избытком 93-99% азотной кислоты, свободной от оксидов азота, образует тетранитрат пентаэритрита (пентаэритриттетранитрат, ТЭН).

Тетранитрат пентаэритрита используется в качестве инициирующего (детонирующие шнуры, детонаторы) и бризантного (в кумулятивных снарядах) взрывчатого вещества.