ikväll gör vi tvål.

Matt över på Sciencegeist organiserar denna bloggkarneval i ett försök att återkräva ordet kemikalie från händerna på okunniga människor som blint antar någonting med ’kemikalier’ i det måste vara ont. Det här är inte ett ögonblick för tidigt. Jag är inte helt säker på hur pendeln av den allmänna opinionen svängde från produkter som annonseras som ’ bättre levande genom kemi ’till produkter som annonseras som’ kemisk fri ’ (vad det än betyder). Tvål och andra hudvårdsprodukter/skönhetsprodukter finns säkert i korshåren hos den kemiska fria publiken, men det är inte vad jag pratar om idag.

som talgen gör, skummer du av glycerinskiktet. Om du skulle tillsätta salpetersyra fick du nitroglycerin. Om du skulle lägga till natriumnitrat och en skvätt sågspån, skulle du ha dynamit.

Ascanio Sobrero

Nej, istället ska jag prata om nitroglycerin. Nitroglycerin syntetiserades först av Ascanio Sobrero 1847. Han varnade så många människor som han aldrig kunde göra det igen, eftersom det är extremt instabilt och farligt. Se, detonation av nitroglycerin producerar gaser som skulle uppta mer än 1200 gånger den ursprungliga volymen vid STP (notera, vid detonation är de frigjorda gaserna extremt heta och upptar därmed ännu mer volym). Den resulterande tryckvågen när gaserna expanderar är tillräckligt stark för att förstöra byggnader och döda människor. Sobreros ansikte var permanent ärr på grund av en nitroglycerinexplosion medan han studerade den. Alfred Nobel arbetade också i detta laboratorium samtidigt och bestämde sig för att ta detta nya explosiva och kommersialisera det. Han visste att för att göra en kommersiell produkt behövde den stabiliseras tillräckligt för att lagras och skickas.

det har förekommit ett antal registrerade olyckor med nitroglycerin. Sobrero vanställdes som ett resultat av en nitroglycerinexplosion. Medan Alfred och hans bror Emil arbetade med en säker formulering av nitroglycerin, tog en explosion livet av Emil och flera andra. Detta fick Stockholmstjänstemän att förbjuda produktionen av nitroglycerin och Nobels laboratorium var tvungen att flytta på en pråm vid sjön M.

i 1866, en sändning av omärkt (!) flytande nitroglycerin levererades till San Francisco för att transporteras till byggföretag för användning vid sprängning av sten. En av lådorna stannade kvar i San Francisco, varefter den började läcka. Den omärkta lådan togs till Wells Fargo-kontoret i centrala SF (sedan i hörnet av Kalifornien och Montgomery Streets). Några arbetare pried öppna lådan för att ta en titt. Den resulterande explosionen nivellerade flera byggnader och dödade 15 personer. Nästan samtidigt, en del av nitroglycerin som används i konstruktion detonerade tidigt och dödade 6 personer. Från och med då skulle allt flytande nitroglycerin tillverkas på plats om det skulle användas i konstruktion.även 1866 bildade Nobel United States Blasting Oil Company för att förbereda nitroglycerin i en fabrik vid Hackensack River i New Jersey. Tre år senare förstördes fabriken av explosioner och produktionen upphörde.slutligen räknade Nobel 1867 ut hur man stabiliserar nitroglycerin. Genom att tillsätta kieselgur (kiselgur) förvandlades nitroglycerinet till en pasta som kunde formas till cylindrar och lindas i smurt papper. Det resulterande paketet var tillräckligt stabilt för att lagra och leverera. Nobel ansökte snabbt om patentet på det vi nu känner som dynamit.

dess mest ökända användning är i rivning, och det har också använts i stor utsträckning i militära drivmedel. Alfred Nobel var ganska bekymrad över krigstidens användning av nitroglycerin. Ändå fortsatte han att utveckla sprängämnet på något sätt i hopp om att uppnå fred, i en balans av terror, ömsesidigt säker förstörelse slags sätt. Han Citeras 1891 som att säga ” kanske mina fabriker kommer att sätta stopp för kriget tidigare än era kongresser: den dag då två army corps ömsesidigt kan utplåna varandra på en sekund, kommer alla civiliserade nationer säkert att recoil med skräck och upplösa sina trupper.”Mmm … kommer att säga att historien har bevisat honom fel.

Ja, med tillräckligt med tvål kan man spränga nästan vad som helst, om man var så benägen.

Så hur kan denna fruktansvärt destruktiva kemikalie någonsin användas för gott? Det börjar med att lyssna på dina anställda. Många arbetare i nitroglycerinproduktionsfabriker började notera ovanliga arbetsrelaterade fysiologiska förändringar. Vissa (inklusive Alfred Nobel) skulle klaga på att dela huvudvärk. Detta orsakade att nitroglycerin av allt betraktades som ett homeopatiskt medel för att bota huvudvärk. På grund av homeopati stigma vände många etablerade läkare näsan vid användning av nitroglycerin som medicinsk behandling. Naturligtvis förskrivde många respekterade läkare av tiden fortfarande blodsläckning som en rationell medicinsk behandling.

1879 författade Dr William Murrell ett papper som förespråkade användningen av nitroglycerin för att behandla angina pectoris eller bröstsmärta. Han testade nitroglycerin på sig själv genom att röra en korkpropp på tungan. Han fick en bultande huvudvärk, takykardi och ökning av hjärtslagets kraft. Han övertygade 35 andra människor att prova detta också, och de noterade alla samma effekter (”nej! Det gör inte ont alls! Se, 34 andra människor har gjort det! Har du något emot att stänga persiennerna och stänga ner lamporna!”). Med stöd av Dr.T. Lauder Bruntons forskning trodde han att nitroglycerin kan vara en effektiv behandling för angina pectoris. Hans hypotes var rätt, och vi vet nu varför.

Angina pectoris orsakas av brist på tillräckligt med syre till hjärtmusklerna. De måste då fungera något anaerobt, ungefär som våra andra muskler gör under intensiv träning. Ungefär som efter träning, när detta händer med hjärtmusklerna, upplever vi det som bröstsmärta. En av de många orsakerna till huvudvärk är dilaterade blodkärl. Vi vet nu att nitroglycerin är en vasodilator. Det utvidgar blodkärlen, orsakar huvudvärk vid högre doser och tillåter mer syre att strömma till hjärtmuskeln i lägre doser, vilket lindrar patienten av bröstsmärta.

i kanske en av de mer ironiska berättelserna om medicinsk historia ordinerades Alfred Nobel nitroglycerin för bröstsmärta sent i livet. Kom ihåg den svåra huvudvärk, han avböjde behandlingen. Roligt hur saker går i full cirkel ibland.

den fullständiga historien om hur nitroglycerin orsakar vasodilation skulle inte unraveled fram till 1980-talet (här är en lång, men verkligen fascinerande läsning om hur denna upptäckt utvecklades, från 1700-talet till 1998). I en lång och omtvistad process upptäckte forskare att nitroglycerin omvandlas till kväveoxid (i sig en giftig kemikalie vid höga doser) och att kväveoxid är budbärarmolekylen som får blodkärlen att utvidgas. Det visar sig att det gör det genom att öka koncentrationen av cykliskt guanosinmonofosfat (cGMP). För att få vår historia full circle (igen) tilldelades Robert Furchgott, Louis Ignarro och Ferid Murad Nobelpriset i fysiologi eller medicin för sina upptäckter på denna arena 1998.så nitroglycerin kan antingen orsaka smärta och påskynda döden eller lindra smärta och skjuta upp döden. Som alltid: dosen gör giftet (eller proteinet gör giftet). Så Läs resten av posterna i #ToxicCarnival och låt oss hjälpa till att bli av med den här dumma kemofobiepidemin som plågar vår värld.

Extras:

• citatet från dokumentären Fight Club ovan för att göra dynamit är inte helt vetenskapligt korrekt… med avsikt. Filmskapare ville inte ha vetenskapligt korrekta formler för att göra sprängämnen i en stor film. Nitroglycerin framställs genom nitrering av glycerin med en blandning av salpetersyra och svavelsyra. Glycerin är ryggraden som binder med fettsyror för att göra triglycerider, huvudbeståndsdelen av vegetabiliska oljor och animaliska fetter. Du kan nitratera många molekyler genom att blanda dem med en blandning av salpetersyra och svavelsyra. Att göra det gör dem generellt Explosiva. Nitrerande cellulosa gör nitrocellulosa (guncotton). Nitrerande toluen gör trinitrotoluen (TNT). Och nitrerande glycerin gör nitroglycerin.
• att göra nitroglycerin är en ganska exoterm process. Värme, som du kan föreställa dig, är ganska skadligt för sprängämnen. Explosioner är ganska förödande vid tillverkningsanläggningar. Wikipedia beskriver säkra metoder för tillverkning av nitroglycerin
  

  nitratorn kyls med kallt vatten eller någon annan kylvätskeblandning och bibehålls genom hela glycerintillsatsen vid ca 22 C (72 F), mycket under vilken förestringen sker för långsamt för att vara användbar. Nitratorkärlet, ofta konstruerat av järn eller bly och i allmänhet omrört med tryckluft, har en nödfälldörr vid basen, som hänger över en stor pool med mycket kallt vatten och i vilken hela reaktionsblandningen (kallad laddningen) kan dumpas för att förhindra en explosion, en process som kallas drunkning. Om laddningens temperatur överstiger cirka 30 CCR (86 FCR) (det faktiska värdet varierar beroende på land) eller bruna ångor ses i nitratorns ventil, drunknar den omedelbart.

• upprepad exponering för nitroglycerin, antingen genom att regelbundet ta nitroglycerintabletter eller genom att arbeta runt nitroglycerin kommer så småningom att leda till tolerans. För industriarbetare ger helgen bort från jobbet tillräckligt med tid borta från nitroglycerin att toleranseffekterna slits av. Vid åter exponering nästa vecka upplever arbetare ofta vad som kallas måndag morgon huvudvärk.
• som nämnts ovan blandas nitroglycerin med kiselgur för att bilda dynamit. Kiselgur är en sedimentär sten som huvudsakligen består av kiseldioxid, med viss aluminiumoxid och järnoxid också. I lab vet vi detta som Celite, det stora filterhjälpen. Det förekommer också i vissa kattkullar och som ett slipmedel i vissa tandkrämar.
• Nitroglycerin är mycket ett explosivt ämne som används på ett farmaceutiskt säkert sätt. Men det är fortfarande en explosiv. Och om det finns rester på något du försöker ta igenom flygplatsens säkerhet, kan sprängämnesdetektorn peka ut dig för ytterligare screening.
• som med alla mediciner måste du och din läkare vara medvetna om inkompatibla läkemedel. Kväveoxiden / cGMP-fysiologin är ganska intressant. Hjärnans vasodilation orsakar huvudvärk. nära blockerade blodkärl ökar blodflödet, sänker blodtrycket och hjälper faktiskt till att förhindra koagulering. Vissa makrofager släpper kväveoxid som hjälper till att döda invaderande bakterier … och ökning av cGMP i … andra delar av ett köns kropp… leder till… en effekt som gör den här bloggen inte längre familjevänlig. Det finns en viss färg på ett visst piller på marknaden (namngivning det skulle bjuda in alla typer av spam) som hämmar cGMP metabolism i denna… del av kroppen. Takers av nitroglycerin måste vara noga med att nämna att ta detta… andra piller… till sin läkare för att undvika kontraindikation.