Stasera, facciamo sapone.

Matt di Sciencegeist sta organizzando questo blog carnival nel tentativo di recuperare la parola chimica dalle mani di persone ignoranti che assumono ciecamente che qualsiasi cosa con “sostanze chimiche” in essa deve essere malvagia. Questo non è un momento troppo presto. Non sono esattamente sicuro di come il pendolo dell’opinione pubblica oscillasse dai prodotti pubblicizzati come “Vivere meglio attraverso la chimica” ai prodotti pubblicizzati come “chemical free” (qualunque cosa significhi). Saponi e altri prodotti per la cura della pelle/bellezza sono certamente nel mirino della folla ‘chemical free’, ma non è quello di cui sto parlando oggi.

Come il sego rende, si scremare lo strato di glicerina. Se si dovesse aggiungere acido nitrico, si ottiene nitroglicerina. Se dovessi aggiungere nitrato di sodio e un pizzico di segatura, avresti della dinamite.

Ascanio Sobrero

No, invece parlerò di nitroglicerina. La nitroglicerina fu sintetizzata per la prima volta da Ascanio Sobrero nel 1847. Ha avvertito il maggior numero di persone che poteva mai farlo di nuovo, in quanto è estremamente instabile e pericoloso. Vedi, la detonazione della nitroglicerina produce gas che occuperebbero più di 1.200 volte il volume originale a STP (nota, dopo la detonazione, i gas rilasciati sono estremamente caldi, occupando così ancora più volume). L’onda di pressione risultante mentre i gas si espandono è abbastanza forte da distruggere edifici e uccidere persone. Il volto di Sobrero è stato permanentemente sfregiato a causa di un’esplosione di nitroglicerina mentre lo stava studiando. Alfred Nobel stava anche lavorando in questo laboratorio allo stesso tempo e ha deciso di prendere questo nuovo esplosivo e commercializzarlo. Sapeva che per realizzare un prodotto commerciale, doveva essere stabilizzato abbastanza da essere immagazzinato e spedito.

Ci sono stati un certo numero di incidenti registrati che coinvolgono nitroglicerina. Sobrero è stato sfigurato a causa di un’esplosione di nitroglicerina. Mentre Alfred e suo fratello Emil stavano lavorando su una formulazione sicura di nitroglicerina, un’esplosione ha preso la vita di Emil e molti altri. Ciò spinse i funzionari di Stoccolma a vietare la produzione di nitroglicerina e il laboratorio di Nobel dovette trasferirsi su una chiatta sul lago Mälaren.

Nel 1866, una spedizione di unlabeled (!) nitroglicerina liquida è stato consegnato a San Francisco per essere trasportato alle imprese di costruzione per l’uso in sabbiatura via roccia. Una delle casse è rimasta indietro a San Francisco, dopo di che ha iniziato a perdere. La cassa senza etichetta è stata portata all’ufficio Wells Fargo nel centro di SF (poi all’angolo tra California e Montgomery Street). Alcuni lavoratori hanno aperto la cassa per dare un’occhiata. L’esplosione risultante ha livellato diversi edifici e ucciso 15 persone. Quasi contemporaneamente, parte della nitroglicerina utilizzata nella costruzione è esplosa presto e ha ucciso 6 persone. Da allora in poi, tutta la nitroglicerina liquida doveva essere prodotta in loco se doveva essere utilizzata nella costruzione.

Anche nel 1866, Nobel formò la United States Blasting Oil Company per preparare la nitroglicerina in una fabbrica sul fiume Hackensack nel New Jersey. Tre anni dopo, la fabbrica fu distrutta da esplosioni e la produzione cessò.

Infine, nel 1867 Nobel capì come stabilizzare la nitroglicerina. L’aggiunta di kieselgur (terra di diatomee) trasformò la nitroglicerina in una pasta che poteva essere modellata in cilindri e avvolta in carta unta. Il pacchetto risultante era abbastanza stabile da immagazzinare e spedire. Nobel rapidamente fatto domanda per il brevetto per quello che ora conosciamo come dinamite.

Il suo uso più noto è nella demolizione, ed è stato anche ampiamente utilizzato nei propellenti militari. Alfred Nobel era piuttosto preoccupato per l’uso di nitroglicerina in tempo di guerra. Eppure ha continuato a sviluppare l’esplosivo in qualche modo sperando di raggiungere la pace, in un equilibrio-di-terrore, una sorta di distruzione reciprocamente assicurata. È citato nel 1891 come dicendo ” Forse le mie fabbriche metteranno fine alla guerra prima dei vostri congressi: il giorno in cui due corpi d’armata possono annientarsi reciprocamente in un secondo, tutte le nazioni civilizzate sicuramente si ritireranno con orrore e scioglieranno le loro truppe.”Mmm say diro’ che la storia gli ha dimostrato che si sbagliava.

Sì, con abbastanza sapone, si potrebbe saltare in aria qualsiasi cosa, se si fosse così inclini.

Quindi, come potrebbe questa sostanza chimica terribilmente distruttiva essere usata per sempre? Beh, inizia ascoltando i tuoi dipendenti. Molti lavoratori nelle fabbriche di produzione di nitroglicerina hanno iniziato a notare insoliti cambiamenti fisiologici legati al lavoro. Alcuni (tra cui Alfred Nobel) si lamenterebbero di mal di testa spaccati. Ciò ha causato nitroglicerina da considerare, di tutte le cose, come un rimedio omeopatico per curare il mal di testa. A causa dello stigma dell’omeopatia, molti medici affermati hanno rivolto il naso all’uso della nitroglicerina come trattamento medico. Naturalmente, molti medici rispettati del tempo stavano ancora prescrivendo il salasso come un trattamento medico razionale.

Nel 1879, Dr. William Murrell autore di un documento sostenendo l’uso di nitroglicerina per il trattamento di angina pectoris, o dolore toracico. Ha testato la nitroglicerina su se stesso toccando un tappo di sughero alla sua lingua. Ha ricevuto un mal di testa martellante, tachicardia e aumento della forza del suo battito cardiaco. Ha convinto 35 altre persone a provare anche questo, e tutti hanno notato gli stessi effetti (“No! Non fa affatto male! Guarda, altre 34 persone l’hanno fatto! Ti dispiace chiudere le persiane e abbassare le luci!”). Appoggiandosi alla ricerca del Dr. T. Lauder Brunton, pensava che la nitroglicerina potesse essere un trattamento efficace per l’angina pectoris. La sua ipotesi era giusta, e ora sappiamo perché.

L’angina pectoris è causata dalla mancanza di ossigeno sufficiente ai muscoli cardiaci. Devono quindi funzionare in qualche modo anaerobicamente, proprio come fanno gli altri nostri muscoli durante l’esercizio intenso. Proprio come dopo l’esercizio, quando questo accade ai muscoli del cuore, lo sperimentiamo come dolore al petto. Una delle molte cause di mal di testa è vasi sanguigni dilatati. Ora sappiamo che la nitroglicerina è un vasodilatatore. Dilata i vasi sanguigni, causando mal di testa a dosi più elevate, e permettendo più ossigeno di fluire al muscolo cardiaco in dosi più basse, alleviando il paziente del loro dolore toracico.

In forse una delle storie più ironiche della storia medica, Alfred Nobel è stato prescritto nitroglicerina per il dolore toracico in ritardo nella vita. Ricordando i forti mal di testa, ha rifiutato il trattamento. Divertente come le cose vanno cerchio completo a volte.

La storia completa di come la nitroglicerina causa la vasodilatazione non sarebbe stata svelata fino agli 1980 (ecco una lunga, ma davvero affascinante lettura di come questa scoperta si è sviluppata, dal 1700 al 1998). In un processo lungo e controverso, gli scienziati hanno scoperto che la nitroglicerina viene convertita in ossido nitrico (a sua volta una sostanza chimica tossica ad alte dosi) e che l’ossido nitrico è la molecola messaggero che causa la dilatazione dei vasi sanguigni. Risulta che lo fa aumentando la concentrazione di guanosina monofosfato ciclico (cGMP). Per portare la nostra storia cerchio completo (di nuovo), nel 1998 Robert Furchgott, Louis Ignarro, e Ferid Murad sono stati assegnati il Premio Nobel per la Fisiologia o la medicina per le loro scoperte in questo campo.

Quindi la nitroglicerina può causare dolore e accelerare la morte, o alleviare il dolore e posticipare la morte. Come sempre: la dose rende il veleno (o, la proteina rende il veleno). Quindi leggi il resto delle voci nel #ToxicCarnival e lascia che ti aiuti a sbarazzarti di questa stupida epidemia di chemofobia che sta affliggendo il nostro mondo.

Extra:

• La citazione dal documentario Fight Club di cui sopra per fare la dinamite non è del tutto scientificamente accurata purpose di proposito. I produttori di film non volevano formule scientificamente accurate per fare esplosivi in un film importante. La nitroglicerina è prodotta nitrando la glicerina con una miscela di acido nitrico e solforico. La glicerina è la spina dorsale che si lega agli acidi grassi per produrre trigliceridi, il principale costituente degli oli vegetali e dei grassi animali. Puoi nitrare molte molecole mescolandole con una miscela di acido nitrico e solforico. In questo modo generalmente li rende esplosivi. La cellulosa nitrante produce nitrocellulosa (guncotton). Il toluene nitrante produce trinitrotoluene (TNT). E la glicerina nitrante produce nitroglicerina.
• Fare nitroglicerina è piuttosto un processo esotermico. Il calore, come puoi immaginare, è piuttosto dannoso per gli esplosivi. Le esplosioni sono piuttosto devastanti negli impianti di produzione. Wikipedia descrive pratiche sicure per la produzione di nitroglicerina
  
  

  Il nitratore viene raffreddato con acqua fredda o qualche altra miscela di refrigerante e mantenuto per tutta l’aggiunta di glicerina a circa 22 °C (72 °F), molto al di sotto del quale l’esterificazione avviene troppo lentamente per essere utile. Il recipiente nitratore, spesso costruito in ferro o piombo e generalmente mescolato con aria compressa, ha una botola di emergenza alla sua base, che pende su una grande piscina di acqua molto fredda e in cui l’intera miscela di reazione (chiamata carica) può essere scaricata per prevenire un’esplosione, un processo denominato annegamento. Se la temperatura della carica supera circa 30 °C (86 ° F) (valore effettivo variabile per paese) o fumi marroni sono visti nello sfiato del nitratore, allora viene immediatamente annegato.

• L’esposizione ripetuta alla nitroglicerina, assumendo regolarmente compresse di nitroglicerina o lavorando attorno alla nitroglicerina, alla fine porterà alla tolleranza. Per i lavoratori industriali, il fine settimana lontano dal lavoro fornisce abbastanza tempo di inattività lontano dalla nitroglicerina che gli effetti di tolleranza svaniscono. Dopo la riesposizione la settimana successiva, i lavoratori spesso sperimentano ciò che è noto come mal di testa del lunedì mattina.
• Come accennato in precedenza, la nitroglicerina viene mescolata con la terra diatomea per formare la dinamite. La terra diatomea è una roccia sedimentaria composta principalmente da silice, con alcuni allumina e ossido di ferro. In laboratorio, lo conosciamo come Celite, il grande aiuto al filtro. Appare anche in alcune cucciolate di gatto e come abrasivo in alcuni dentifrici.
• La nitroglicerina è molto un esplosivo utilizzato in modo sicuro dal punto di vista farmaceutico. Ma è ancora un esplosivo. E se ci sono residui su qualcosa che stai cercando di prendere attraverso la sicurezza dell’aeroporto, il rilevatore di esplosivi potrebbe individuarti per, uh, ulteriori controlli.
• Come con tutti i farmaci, tu e il tuo medico dovete essere consapevoli dei farmaci incompatibili. La fisiologia dell’ossido nitrico / cGMP è piuttosto interessante. La vasodilatazione cerebrale causa mal di testa. vicino ai vasi sanguigni ostruiti, aumenta il flusso sanguigno, abbassa la pressione sanguigna e aiuta effettivamente a prevenire la coagulazione. Alcuni macrofagi rilasciano ossido nitrico che aiuta a uccidere i batteri invasori increase e aumentare il cGMP in other altre parti del corpo di un genere leads porta a leads un effetto che rende questo blog non più adatto alle famiglie. C’è un certo colore di una certa pillola sul mercato (chiamarla inviterebbe tutti i tipi di spam) che inibisce il metabolismo cGMP in questa part parte del corpo. Gli acquirenti di nitroglicerina devono essere sicuri di menzionare l’assunzione di questa pill altra pillola to al loro medico per evitare controindicazioni.