23. Eksplozofory

Do najczęściej spotykanych eksplozoforów należy zatem grupa –NO2, występująca jako grupa nitrowa lub składnik estrów kwasu azotowego(V). Grupa nitrowa występuje np. w trotylu, określanym też skrótem TNT (od nazwy chemicznej trinitrotoluen). Jest to pomarańczowa substancja stała, toksyczna i drażniąca. Wytwarza się ją np. w reakcji nitrowania toluenu za pomocą mieszaniny nitrującej. W postaci czystej jest to materiał wybuchowy nieco słabszy od dynamitu, ale znacznie bezpieczniejszy w produkcji i stosowaniu. Moc wybuchową TNT można zwiększyć przez zmieszanie go z utleniaczami (mieszanina z azotanem(V) amonu NH4NO3 nazywa się amatol). Trotyl służy dziś jako wzorzec siły wybuchu, np. moc bomb atomowych podaje się w kilotonach lub megatonach trotylu. Reakcja wybuchowego rozkładu trotylu zachodzi głównie pod wpływem mocnego uderzenia.

W tej grupie związków znajduje się wspomniana nitrogliceryna (chemicznie triazotan(V) propano-1,2,3-triolu) oraz nitroceluloza. Ten drugi związek jest wykorzystywany jako tzw. bawełna strzelnicza, a dawniej stosowano go też – jako celuloid – do wytwarzania bardzo niebezpiecznych, bo łatwopalnych taśm filmowych, co znamy z filmu Quentina Tarantino Bękarty wojny.

Im więcej grup –NO2 w cząsteczce, tym silniej wybuchowy jest związek. Do rekordzistów należy oktanitrokuban, pochodna niezwykłego węglowodoru C8H8, którego szkielet węglowy ma kształt sześcianu (stąd nazwa). Oktanitrokuban, nazwany przez odkrywców „bum-bum”, zawiera osiem grup nitrowych w cząsteczce. Jednak te grupy to tylko jedna przyczyna wybuchowości tego związku. Drugą są naprężenia występujące w cząsteczce. Skąd się biorą? Ano stąd, że atom węgla tworzący cztery wiązania pojedyncze powinien mieć między wiązaniami kąty 109,5°, natomiast w cząsteczce oktanitrokubanu między wiązaniami węgiel-węgiel występuje kąt prosty (no bo to jest sześcian). Takie odkształcenie wymaga włożenia w cząsteczkę pewnej ilości nadmiarowej energii, a przy tym powoduje, że trwałość cząsteczki zmniejsza się. I stąd łatwo o bum.