Napalm

Napalm (mistura de Naftenato de alumínio e Palmitato de alumínio mono e di-hidroxilados), NP (NaPalm) é associado a um conjunto de líquidos inflamáveis à base de gasolina gelificada, utilizados como armamento militar incendiário convencional. O napalm é, na realidade, uma mistura do agente espessante (sal/soluto) de tais líquidos, que quando misturado com um composto petrolífero volátil (usualmente gasolina, gasóleo ou combustível grosso), aumenta a viscosidade deste solvente/solução (tixótropo) e torna maior a persistência incendiária em comparação com o combustível de partida.
O napalm, testado para implementação de preenchimento em campo, apresentava-se, inicialmente, como um sólido solvatado e extrusado (polímero de napalm em goma), podendo ser um sólido incendiário ou não. Dependendo do solvatador, o solvatado tomava a forma de uma uma graxa de alumínio de aspecto semi-sólido, de cor branca para um acastanhado e para sólidos de tom amarronzado, em forma de pellets, de variados tamanhos.
O sabonete de napalm, produzido e apresentado pela Nuodex, era um pó marrom, seco e não aderente. O sabonete de napalm, produzido e apresentado pela Shepherd, era um pó seco, não aderente e com uma cor, ligeiramente, amarelada. Purificado, ou não pré-solvatado, apresentava-se como um pó branco, correlativo a sabão de cálcio (oxidado), podendo, ambos, apresentar uma baixa taxa de dissolução para uma solubilidade em todas as proporções, em gasolina.
Atuando como agente antinévoa, o napalm retarda a evaporação de substâncias apolares (hidrocarbonetos), extraídas de petrolíferas. Napalm é um tipo de sabão.
Dependendo da formulação, a proporção da mistura combustível específica, necessária para diluir o detergente carboxílico (napalm, militarmente prosseguiram para M1, M2, M3 (octal) e M4), o espessado resultante podia ser inviável para os lança-chamas, mas satisfatório para bombas incendiárias fragmentadoras e minas dispersoras, devido a sua alta viscosidade.
A M-69 usava gasolina brunida, obtida pelo espessamento da gasolina gelificada (coloide) ou envelhecimento de um poroso ou do gel (Envelhecimento do poroso: Deixar as partículas se dissolverem, em recipiente fechado, com ou sem a presença de calor. Envelhecimento do gel: Diminuir a concentração do combustível por evaporação ou destilação.) da mesma. Ao contrário da gelificada a gasolina engomada era muito escorregadia, apresentando uma consistência de massa semissólida com maior densidade e corpo, tal propriedade física a fragmentava, quando disseminada por morteiros, minas fougasse e por granadas e conchas frangíveis.
Devido ao espessado/espessante ser um agente tixotrópico, quando agitado, quando é disseminado por explosivos, aquecido ou incendiado, diminui sua viscosidade, pois o movimento das suas entidades constituintes aumentam devido a diminuição das forças intermoleculares. A diminuição da viscosidade, na gasolina gelatinada, é gerada comumente por via endotérmica, o calor das explosões e o calor da combustão, ocasionados comumente pela combustão do fósforo branco (estopim), são os seus geradores. Napalm queima gerando temperaturas acima dos 800~1000 graus Celsius, super napalm 1300 graus Celsius.
Napalm-A, no jargão, coincidente ao Napalm-A (napalm tipo A, X-104B), é uma substância impura, contendo três ou quatro substâncias. A mistura ou a interação destas, entre si, formam um composto. O composto é geralmente uma mistura de dois sais bipolares que, ao serem adicionados à gasolina, ou à outro combustível volátil, formam um espessado. Napalm é uma mistura de sais, preferivelmente, alcanoatos de alumínios (sabão de alumínio) de estrutura (RC(O)O-)nXR1R2.
Duas estruturas R (alquilo) são comuns para o Napalm, podendo ser o radical normal-pentadecil (Composto A) ligado a uma carbonil-hidroxila ou o radical ou um semelhante do 3-(3-etilciclopentil)propan-1-il (Composto B) ligado a uma carbonil-hidroxila. O cátion X é geralmente o alumínio ou sódio.
R= CH3(CH2)13CH2+, R[CH(CH2)3~4CH]n(CH2)mCH2+
R1= CH3(CH2)14C(O)O-, OH- (impureza<sub-produto) ou R[CH(CH2)3~4CH]n(CH2)mC(O)O-
R2= N/A ou OH- (impureza<sub-produto) (Composto A e B)
X= Sódio, Cálcio, Alumínio, Lítio, Bário, Zinco, Boro, Magnésio, Titânio...
Napalm é classicamente preparado sobre três etapas. (I) Os ácidos naftênicos e palmítico são extraídos das suas respectivas fontes. (II) Os extraídos são alcalinizados por um excesso de base. Formou-se sabão dos ácidos naftênicos e palmítico. (IIIa) Os sais são lavados, adiciona-se uma 1 mol de hidróxido alcalino, e, posteriormente, de Alúmen (Ferro) ou sulfato de alumínio (Nuodex).
RC ( O ) OH + OH − ⟶ RC ( O ) O − + HOH {\displaystyle {\ce {RC(O)OH + OH- -> RC(O)O- + HOH}}}
Aluminização dos sabões de sódio pelo sulfato de alumínio.
2 OH − + 4 RC ( O ) O − + Al 2 ( SO 4 ) 3 ⟶ 2 [ RC ( O ) O ] 2 ( OH ) Al + 3 SO 4 − 2 {\displaystyle {\ce {2 OH- + 4 RC(O)O- + Al2(SO4)3 -> 2 [RC(O)O]2(OH)Al + 3 SO4- 2}}}
Aluminização dos sabões de sódio pelo alúmen.
OH − + 2 RC ( O ) O − + Al ( SO 4 ) 2 − ⟶ [ RC ( O ) O ] 2 ( OH ) Al + 2 SO 4 − 2 {\displaystyle {\ce {OH- + 2 RC(O)O- + Al(SO4)2- -> [RC(O)O]2(OH)Al + 2 SO4- 2}}}
Diversos sabões de alumínio são preparados por esta rota. Em semelhança, sabão hidroxilado e di-hidroxilado de i-octal é produzido em duas etapas. (I) 4 moles de ácido i-octanóico são alcalinizados por 6 moles do agente químico. (II) É adicionado um mol de Sulfato de alumínio hidratado e livre de Sulfato de ferro e outras impurezas.
6 OH − + 4 RC ( O ) OH + Al 2 ( SO 4 ) 3 ⟶ 3 SO 4 2 − + 4 H 2 O + 2 [ RC ( O ) O ] 2 Al − OH {\displaystyle {\ce {6 OH- + 4 RC(O)OH + Al2(SO4)3 -> 3 SO4^2- + 4 H2O + 2 [RC(O)O]2Al-OH}}}
A adição de sais de alumínio, na solução detergente, forma, em instantâneo, o sabão hidroxilado de alumínio. A mistura é continuamente agitada, os flóculos são desmembrados, formando uma nata.
[ RC ( O ) O ] n ( OH ) nAln ⟶ [ RC ( O ) O ] n ( OH ) nAln + XAl ( OH ) 3 {\displaystyle {\ce {[RC(O)O]n(OH)nAln -> [RC(O)O]n(OH)nAln + XAl(OH)3}}}
A nata, composta por partículas extremamente finas do sabão metálico, torna dificultosa a filtragem. A massa é filtrada, preferivelmente, sob vácuo. A massa fina é então seca, na temperatura de fervura da água ou sob pressão reduzida. A presença da umidade, no sabão, pode repelir o combustível.
Al ( OH ) 3 + HOC ( O ) R ⟷ Al ( OH ) 2 OC ( O ) R + H 2 O {\displaystyle {\ce {Al(OH)3 + HOC(O)R <-> Al(OH)2OC(O)R + H2O}}}
O napalm foi desenvolvido em 1942 durante a Segunda Guerra Mundial nos Estados Unidos por uma equipe de químicos da Universidade Harvard liderada por Louis F. Fieser. O nome napalm deriva do acrônimo dos nomes dos seus componentes originais, sais de alumínio dos ácidos naftênicos e palmítico. Estes sais eram adicionados à substâncias inflamáveis para serem gelificadas. O nome, napalm, foi inventado por Fieser, quando usou um pó, um novo sabão, obtido pela Metasap Chemical Co., Harrison, N.J., sob o nome "Aluminum palmitate" e o misturou com naftenato de alumínio e os adicionou a gasolina, em duas formulas. Na primeira formula, da Shepherd, foi adicionado farinha de madeira, na segunda formula, da Nuodex, foi adicionado fumo negro de lamparina. A formula da Nuodex, um pó acastanhado, por causa da adição da fuligem do combustível de lamparina, se saíra melhor.
A parte final do acrônimo, que faz referência ao ácido palmítico, foi adicionado por engano, por Fieser. O engano foi devido ao produto da Metasap, que dava a entender que, o componente ativo, era o ácido palmítico. De início, o efeito do "ácido palmítico", vendido pela Metasap, deram resultados promissores e satisfatórios. Fieser e a sua equipe, pediram à diversas empresas, que vendiam palmitato de alumínio, para que dassem amostras de seus produtos, para investigação, pois os sais de alumínio, produzidos por cada empresa, diferem em propriedades nucleófilas e eletrófilas, tanto devido a pureza dos reagentes e a natureza do ambiente, onde a matéria-prima é extraída, quanto a diferentes noções de engenharia química adotadas na manufatura. Foi coletado amostras de ácidos palmítico e Neo-gorduras da Armour and Company e foram dadas à Metasap, para a formulação de palmitato de alumínio e sais de alumínio de ácidos mono e poli-insaturados. Testes posteriores deram resultados muito inferiores ao palmitato de alumínio da Metasap.
Os géis, formados pelo uso do palmitato de alumínio, são semelhantes aos que usam os ácidos graxos C17 e C18, aos ácidos margárico e esteárico, respectivamente. A adição de palmitato de alumínio é problemático, devido a sua parafinidade, ficando, facilmente, sedimentado. O engrossamento de combustíveis finos, por ácidos graxos C>12, são mais endotérmicos do que os ácidos graxos C≤12. Ácidos parafínicos formam, em sua maioria, sais de dissolução mais reversível, ou seja, géis de baixa qualidade e valor militar, géis mais duros e friáveis e com pouca adesão e aderência.
Posterior teste e resultado, a dúvida, quanto a composição e o nome "Aluminum Palmitate" do sabonete da Metasap, foi levantada. Subsequente investigação comfirmou a dúvida, o "Palmitato de alumínio" era, na realidade, sais de alumínio dos ácidos graxos totais do coco, ao qual, ácido palmítico é concendido em apenas 8% no meio.
Um dos maiores problemas dos fluidos incendiários (tais como os usados nos lança-chamas) é que eles salpicam e escorrem muito facilmente devido à sua baixa viscosidade. Nos Estados Unidos descobriu-se que a gasolina sob a forma de gel aumentava o alcance e a eficiência dos lança-chamas. No entanto, no início da Segunda Guerra Mundial, para se obter gasolina gelificada era necessário usar borracha natural, a qual estava, na altura, sob forte procura e com preço elevado. O napalm veio providenciar uma alternativa mais barata.
O napalm moderno, o sucessor do napalm-A, é composto, em proporção crescente, de benzeno, gasolina de baixa octanagem e poliestireno, e é conhecido por Napalm-B (super napalm). Napalm a base de estireno polimérico e gaso-benzeno apresenta um tempo de ardência muito maior e mais controlada. Napalm-B é menos inflamável que Napalm-A, sendo, assim, menos perigoso e menos caro o seu desenvolvimento, armamento e armazenamento. Napalm-B foi sucedido por uma mistura, usada na bomba incendiária MK-77, bomba que sucedeu a BLU-27, de combustíveis de aviação à base de querosene (JP-5, JP-8) e nafta (JP-4), apresentando uma menor concentração de benzeno, tendo, também, menos impacto ao meio ambiente.
A nova mistura incendiária, a base de combustíveis, engrossada com JP-4/JP-5 ou JP-8, aumentou a adesão, aumentou a vida média de queima, além de apresentar habilidades incendiárias e penetrantes mais superiores que as do NP-A e o NP-B. Diversas misturas incendiárias são a base de combustíveis finos, voláteis e facilmente explosivos, junto a combustíveis grossos (espessante), tais como, combustíveis para aviação (JP-4, JP-5 e JP-8). A baixa inflamabilidade torna necessário a adição de oxidantes e/ou pirofóricos, combustíveis para foguetes.
O napalm foi usado em lança-chamas e bombas incendiárias pelos Estados Unidos e nações aliadas, para aumentar a eficiência dos líquidos inflamáveis. A substância é formulada para queimar a uma taxa específica e aderir aos materiais. O napalm é misturado com a gasolina gélida (ou gelatinosa) em diferentes proporções para alcançar este objetivo.
Diversos lançadores foram desenvolvidos para seu uso, culminando nas armas lança-chamas utilizadas para atacar os exércitos vietnamitas no fim da década de 1960. Também foi usado contra cidades e vilarejos de civis posteriormente.
Na Segunda Guerra Mundial a Força Aérea do Exército dos Estados Unidos, sobre a Operação Meetinghouse, realizou, na noite de 9 à 10 de março de 1945, um localizado bombardeio em Tóquio, com bombas incendiárias AN-M69, preenchidas com napalm.
Este tipo de armamento foi usado também pelas Forças armadas dos Estados Unidos contra guerrilhas comunistas na Guerra Civil Grega, na Coreia e no Vietnã, Laos e Camboja, durante a Guerra do Vietnã. O governo do México também utilizou napalm em 1960 contra guerrilha de Guerrero. Há notícias, também, de ter sido utilizado por Portugal nas antigas colónias de África, na chamada Guerra Colonial (1961-1974), mais notadamente na Guiné-Bissau.
Um outro efeito do napalm em bombas, consiste na desoxigenação do ar envolvente e aumento da concentração de Monóxido de Carbono os quais provocam asfixia. Uma outra utilização do napalm na Guerra do Vietnã consistiu na rápida abertura de clareiras para a aterrissagem de helicópteros.
O napalm, que não é particularmente inflamável, é um pó branco higroscópico que é usado para engrossar a gasolina, mas o termo "bomba de napalm" indica o sentido de que o napalm foi usado como bomba.
Militarmente, a gasolina espessada contém 3 a 8 por cento de napalm. Bombas têm 5 ou 6 por cento; lançadores de chamas portáteis, 3 ou 4 por cento; e lança-chamas mecanizados, cerca de 8%.
Em 1980, o uso de armas incendiárias (tais como o Napalm) contra civis foi proibido pelo Protocolo III da "Convenção sobre Proibições e Restrições ao Uso de Certas Armas Convencionais que Podem Ser Consideradas como Excessivamente Lesivas ou Geradoras de Efeitos Indiscriminados" (Convenção da ONU sobre Armas Convencionais). Entretanto, a Convenção não proíbe o uso de tais armas contra objetivos militares, desde que observadas precauções com vistas a evitar danos colaterais em populações ou bens civis.