Pentaerythrit tetranitrát, pentrit, PETN je brizantní trhavina, používaná pro výrobu rozbušek a bleskovic, ve směsi s tritolem pak na počinové náložky a v zahraničí se přidává i do dynamitů (pentrinity). Samozřejmě se také používá ve vojenství flegmatizován voskem do protipancéřového střeliva a tvoří také součást některých novějších trhavin typu PBX a PBXN
(viz. BlastFX).
Poprvé syntetizován byl roku 1894 v Německu, ale používat se začal až po I.Světové válce.
Jedná se o jeden z nejstabilnějších dusičných esterů - při 120°C se rozkládá až po 4 hodinách.
Patří mezi velmi citlivé trhaviny. Pádová výška se podle různých autorů pohybuje kolem 20cm/2kg, řadí se do třídy nebezpečnosti A2, tj. spolu s nitroglycerinem a RDX.
Ke tření není příliš citlivý a plamenem se obtížně zapaluje. Jedovatost je malá díky malé rozpustnosti. Přesto s je nutné zacházet s ním opatrně!
Výroba:Běžně se pentrit připravuje esterifikací pentaerythritu dýmavou kyselinou dusičnou (min. 90% HNO3), ale ne každý má doma destilační aparaturu k její přípravě či dobré známé v chemickém průmyslu :o) a tento návod umožňuje syntézu pentritu relativně bezpečně, snadno a z nejjednodušších chemikálií.
Nedoporučuji zvětšovat výrobní množství - špatně se míchá a hrozí přehřátí a nekontrolovatelná reakce!
Potřeby:
1)70g dusičnanu sodného (čistý)
2)48ml (=88,5g) 96% H2SO4 (čistá)
3)10g pentaerythritu čistého
(!Ne podomácku vyrobeného - s tím to jde těžko!)
Postup:
1)
Do 250ml kádinky nalijeme H2SO4 a pomalu za míchání přisypáváme NaNO3. Dusičnan se rozpouští a teplota stoupá na 60°C. Nechladíme a teplotu udržujeme na 60-75°C ještě 10 minut. Poté kádinku zchladíme ponořením do jiné se studenou vodou.
2)
Navážíme pentaerythrit a navážku rozdělíme (od oka) na 3 části. Když nitrační směs v kádince dosáhne teploty 20°C, přisypeme 1. dávku. Silně mícháme bytelným teploměrem nebo velmi silným el. míchadlem. Teplota stoupne na 27-30°C - co nejrychleji ochladíme zpět na 20°C a vsypeme 2. dávku pentaerythritu. Směs je pořád hustší, míchání obtížnější, ale již se tolik nezahřeje (25-28°C).
3)
Znovu ochladíme na 20°C a přidáme 3. dávku pentaerythritu. To je kritický okamžik - je třeba mít nachystanou velkou kádinku (1000ml) s vodou. Často se stane, že směs jakoby vyschne, ztuhne, míchání je znemožněno, teplota roste až na 35-40°C a začínají se slabě tvořit oxidy dusíku. V tom případě celou kádinku rychle utopíme ve vodě a snažíme se dostat ztuhlou směs ven. V případě řádného průběhu reakce směs necháme ještě 15 minut doreagovat při 20-25°C a vyklopíme do 500-1000ml vody.
4)
Získáme tak kyselý roztok se suspenzí pentritu. Dekantujeme či zfiltrujeme přes plátno (filtrační papír se jemným pentritem značně zanáší a filtrace je velmi pomalá), několikrát promyjeme roztokem Na2CO3 a usušíme. Samozřejmě je možné (a ideální) použít i lepších stabilizačních metod (neutralizace amoniakem, rekrystalizace z acetonu).
Rekrystalizace v acetonu:
Ve vodní lázni zahřejeme 90ml acetonu k teplotě 45-50°C a přisypeme všechen získaný ještě vlhký pentrit, který se beze zbytku rozpustí. K roztoku přisypeme 0,2g bezvodého uhličitanu sodného. Po skončení krátkého vývinu CO2 (šumění) vlejeme acetonový roztok do (cca)500ml vody o teplotě do 30°C. V menším objemu dochází vzhledem k dobré rozpustnosti pentritu i ve zředěném acetonu k neúplnému srážení a tím i k menšímu výtěžku.
Vysrážený pentrit dekantujeme, odfiltrujeme a na filtru vysušíme při laboratorní teplotě do druhého dne.
Výtěžek je 18-20g PETN
Produkt: jemně krystalický, sněhobílý prášek vhodný do plastických trhavin
(Semtex)
i jako náplň do rozbušek.
Literatura, informace:
ProjectX vs. Detonator
, Chemie a technologie výbušin II (T. Urbanski), Technologie výbušin (C. Krauz).
Tímto bych chtěl poděkovat autorovi tohoto skvělého a zajímevého článku za jeho zaslání.