Jelaskan Pabrikasi dari Nitrogliserin

Nitrogliserin dapat diproduksi dengan cara nitrasi gliserin (gliserol) yang dikatalisasi oleh asam.

Proses pabrikasi industri sering kali mereaksikan gliserol dengan campuran asam sulfat pekat dan asam nitrat pekat dengan konsentrasi 1:1. Campuran bisa dibuat dengan cara mencampur asam nitrat pekat berasap (asam nitrat murni dengan harga lumayan mahal yang telah dihilangkan oksida nitrogennya) dan asam sulfat pekat. Campuran ini bisa diperoleh dengan cara yang lebih ekonomis yaitu dengan mencampura asam sulfat pekat berasap, dikenal juga sebagai oleum (asam sulfat yang mengandung belerang trioksida berlebih) dan asam nitrat azeotropik (mengandung sekitar 70 persen asam nitrat dalam air).

Asam sulfat menghasilkan spesies asam nitrat terprotonasi, yang akan diserang oleh atom oksigen nukleofilik dari gliserol. Gugus nitro kemudian ditambahkan sebagai suatu ester C-O-NO2 dan akan menghasilkan air. Hal ini berbeda dari reaksi substitusi elektrofilik aromatik yang menggunakan ion nitronium sebagai elektrofil.

Penambahan gliserol menghasilkan reaksi eksotermal (menghasilkan kalor), merupakan hal biasa untuk campuran nitrasi asam. Namun demikian, jika campuran menjadi terlalu panas, ia akan menghasilkan suatu kondisi percepatan nitrasi disertai dengan oksidasi destruktif bahan organik oleh asam nitrat panas, dan pelepasan gas nitrogen dioksida yang beracun. Pada akhirnya risiko tertinggi adalah munculnya ledakan. Oleh karena itu, campuran gliserin ditambahkan perlahan-lahan ke dalam bejana reaksi yang mengandung campuran asam (bukan asam ditambahkan ke dalam gliserin!). Nitrator didinginkan dengan menggunakan air dingin atau campuran pendingin lainnya dan dijaga selama penambahan gliserin pada temperatur 22 °C (72 °F), jauh di bawah suhu esterifikasi yang wajar. Bejana nitrasi, biasanya terbuat dari besi atau timbel dan umumnya diaduk dengan udara bertekanan, memiliki pintu perangkap pada bagian dasarnya, yang tergantung di atas kolam besar berisi air yang teramat dingin dan campuran hasil reaksi dapat dituangkan seluruhnya untuk mencegah ledakan. Proses ini disebut sebagai penenggelaman. Jika temperatur campuran melebihi 30 °C (86 °F) (nilai aktual bervariasi menurut negara) atau uap coklat mulai terlihat pada buangan nitrator, campuran segera ditenggelamkan.

Penggunaan sebagai bahan peledak dan propelan

Penggunaan utama nitrogliserin, berdasarkan tonase, adalah sebagai bahan peledak seperti dinamit dan sebagai propelan.

Nitrogliserin adalah cairan berminyak yang dapat meledak jika terpapar panas, goncangan, atau api. Nitrogliserin sangat peka, sehingga menjatuhkan atau membanting wadahnya dapat menyebabkan ledakan.

Alfred Nobel mengembangkan penggunaan nitrogliserin sebagai bahan peledak dengan mencampur nitrogliserin dengan penjerap inert, terutama "kieselguhr" atau tanah diatome. Ia menyebut bahan peledak ini sebagai dinamit dan mematenkannya pada tahun 1867. Dinamit disalurkan sebagai bahan siap pakai dalam bentuk batang, masing-masing batang dikemas dalam kertas tahan air yang diberi gemuk. Dinamit dan bahan peledak sejenis diadopsi secara luas untuk pengerjaan rekayasa sipil, seperti pengeboran terowongan jalan bebas hambatan atau rel, untuk penambangan, untuk membersihkan lahan pertanian, penggalian, dan pekerjaan penghancuran gedung. Demikian juga, insinyur militer mempersempit penggunaan dinamit hanya untuk konstruksi dan pekerjaan penghancuran.

Nitrogliserin juga digunakan sebagai bahan aktif propelan militer untuk digunakan dalam senjata api.

Nitrogliserin telah digunakan dalam rekah hidraulis, suatu proses untuk mengangkat minyak dan gas dari formasi rekahan. Teknik ini melibatkan pemasangan dan peledakan nitrogliserin secara alami atau sistem induksi rekah hidraulis. Bisa juga dilakukan pemasangan dan peledakan nitrogliserin dalam induksi rekah hidraulis diikuti  dengan penembakan sumur menggunakan TNT pelet.

Nitrogliserin memiliki kelebihan dibanding bahan peledak berdaya ledak tinggi lainnya, yaitu peledakannya praktis tidak menghasilkan asap yang kasatmata. Oleh karena itu, bahan ini dapat digunakan sebagai bahan aktif dalam formulasi bermacam "serbuk nirasap".

Sensitivitasnya membatasi manfaat nitrogliserin sebagai bahan peledak militer, dan bahan peledak yang kurang peka seperti TNT, RDX, dan HMX memerlukan jumlah amunisi yang banyak. Dinamit masih memegang peranan penting dalam rekayasa militer dan rekayasa peperangan.

Alfred Nobel kemudian mengembangkan ballistite, dengan menggabungkan nitrogliserin dan nitroselulosa. Dia mematenkannya pada tahun 1887. Ballistite diadopsi oleh sejumlah pemerintah Eropa sebagai propelan militer. Italia adalah yang pertama kali mengadopsinya. Pemerintah Inggris dan Negara-negara Persemakmuran mengadopsi cordite, yang dikembangkan oleh Sir Frederick Abel dan Sir James Dewar dari Inggris pada  tahun 1889. Cordite Mk I generasi pertama terdiri dari 58% nitrogliserin, 37% nitroselulosa dan 5% gel petroleum. Ballistite dan cordite keduanya diproduksi dalam bentuk pita atau tali.

Serbuk nirasap pada mulanya dikembangkan menggunakan nitroselulosa sebagai bahan peledak aktif tunggal. Oleh karenanya dikenal sebagai propelan berbasis-tunggal. Sejumlah serbuk nirasap yang mengandung campuran nitroselulosa dan nitrogliserin, dikenal sebagai propelan basis-ganda, juga telah dikembangkan. Serbuk nirasap awalnya hanya tersedia untuk keperluan militer, tetapi kemudian dikembangkan untuk kebutuhan sipil dan kemudian secara cepat untuk kebutuhan olahraga. Beberapa dikenal sebagai serbuk olahraga. Propelan basis-tiga mengandung nitroselulosa, nitrogliserin, dan nitroguanidin, tetapi hanya tersedia untuk senjata kaliber besar seperti meriam tank dan artileri angkatan laut.

Gelatin ledak, dikenal juga sebagai gelignite, ditemukan oleh Nobel pada tahun 1875, menggunakan nitrogliserin, bubur kayu, dan natrium atau kalium nitrat. Ini adalah bahan peledak pertama yang murah dan fleksibel.