Pikriinhape

Pikriinhape (rahvakeeles tuntud ka kui miinikollane) on keemiline ühend, süstemaatilise nomenklatuuri (IUPAC) järgi 2,4,6-trinitrofenool (TNP). See on tahke, kollane, kristalne aine ja üks happelisemaid fenoole. 

Nagu teised rohkelt nitreeritud ühendid, näiteks TNT, on ka pikriinhape lõhkeaine. Pikriinhappe nimetus tuleb selle mõru maitse tõttu kreekakeelsest sõnast πικρος (pik'ros), mis tähendabki "mõru".

Ajalugu

Pikriinhapet mainis Johann Rudolf Glauber juba 1742. aastal. Esialgu saadi seda eri ainete (nt loomasarvede, siidi, indigo ja loodusliku vaigu) nitreerimise teel. Esimesena sünteesis pikriinhapet indigost Peter Woulfe 1779. aastal. 1841. aastal jõuti korrektse keemilise valemi ja fenoolist pikriinhappe sünteesimiseni. Kuni 1830. aastateni ei teatud, et pikriinhape on plahvatusohtlik, arvati, et ainult pikriinhappe soolad on lõhkeained, mitte aga hape ise. 1873. aastal tõestas Hermann Sprengel, et pikriinhapet saab detoneerida, mistõttu enamik sõjavägesid kasutas pikriinhapet esmase lõhkeainena. Pikriinhapet kasutatakse ka analüütilises keemias metallide, maakide ja mineraalide määramiseks.

Pikriinhape oli esimene nitreeritud orgaaniline lõhkeaine, mida sai tavalisest suurtükist tulistada, ilma et see plahvataks. Nitroglütseriin ja nitrotselluloos olid kasutusel juba varem, aga nende löögitundlikkus põhjustas mõnikord suurtükist tulistamisel plahvatuse. Toetudes Hermann Sprengeli uurimistööle, patenteeris 1885. aastal prantsuse keemik Eugéne Turpin kokkupressitud ja kestas pikriinhappe lõhkekehades ja suurtüki mürskudes. 1887. aastal võttis Prantsuse valitsus kasutusele pikriinhappe ja nitrotselluloosi segu – meliniiti. 1888. aastal hakati Suurbritannias Lyddi linnas valmistama sarnast segu nimega Lüdiit. 1894. aastal tootis ka Venemaa pikriinhappega täidetud mürske. Sarnast lõhkeainet tootis ka 1889. aastal Austria-Ungari. Alates 1906. aastast kasutas USA ammooniumpikraati nimega Dunniit. 

Pikriinhappega täidetud mürsud muutuvad väga ebastabiilseks, kui hape reageerib metallist mürsu- või detonaatori kestaga (metalliga reageerinud pikraat on palju tundlikum kui fenoolne vorm). Pikriinhappe tundlikkust demonstreeris Halifaxis 6. detsembril 1917 aset leidnud plahvatus, kus hukkus ligi 2000 inimest.
 
Pikriinhapet kasutati Omdurmani lahingus, teises Buuri sõjas, Vene-Jaapani sõjas ja esimeses maailmasõjas. Saksamaa hakkas 1902. aastal suurtükimürske täitma trinitrotolueeniga (TNT). Tolueen oli küll raskemini kättesaadav kui fenool ja TNT on pikriinhappest nõrgem, kuid see-eest oli TNT stabiilsem. Nii vahetatigi sõjaväes parema ohutuse tagamiseks maailmasõdade vahel peaaegu kogu pikriinhape trinitrotolueeni vastu.

20. sajandi alguses saadi fenooli kivisöest. Alles 1915. aastal hakkasid Monsanto ja Dow Chemical tootma sünteetilist fenooli. Dow kirjeldab pikriinhapet kui põhilist prantslaste lahinguvälja lõhkeainet. Suur osa fenooli läks ka Jaapanisse, kus sellest tehti pikriinhapet ning müüdi venelastele.

Süntees

Veevaba fenool sulfoonitakse aurava väävelhappega, saadud 
p-hüdroksüfenüülsulfoonhape nitreeritakse kontsentreeritud lämmastikhappega. Reaktsiooni käigus lisatakse nitrorühmad ja vahetatakse välja sulfoonhappe rühm. Reaktsioon on väga eksotermiline, seega on vaja hoolikalt kontrollida temperatuuri.

Ohutus

Tänapäevased ohutusnõuded näevad ette, et pikriinhapet tuleks hoida märjana. Kuiv pikriinhape on võrdlemisi tundlik löögile ja hõõrdumisele, seega laborid, kus kasutatakse pikriinhapet, hoiavad seda pudelis vee all. Pudelid peavad olema klaasist või plastikust, mitte metallist. Pikriinhape moodustab metallidega reageerides sooli (pikraate), mis on palju tundlikumad ja ohtlikumad kui hape ise. Pikriinhape on küllaltki lenduv ja sublimeerub aeglaselt isegi toatemperatuuril.
Tihti kutsutakse pommirühm, et elimineerida kuivanud pikriinhape.

Kasutus 
Orgaanilises keemias on seda kasutatud kristalsete soolade saamiseks orgaanilistest alustest, et neid identifitseerida ja karakteriseerida.

Metallurgias kasutati pikriinhapet söövitamiseks (põhiliselt optilise metallograafia tarvis). Pikriinhappega seotud ohud on viinud selle väljavahetamiseni teiste söövitavate keemiliste ühendite vastu. Siiski kasutatakse seda magneesiumisulamite söövitamiseks.

20. sajandi alguses müüdi pikriinhapet apteekides antiseptikuna põletuste, malaaria, herpese ja rõugete vastu. Seda kasutati näiteks 1937. aastal Hindenburgi katastroofis kannatanute põletushaavade ravimisel.

Miinikollast on kasutatud rahvapärase putukatõrjevahendina prussakate vastu.

Lõhkeaine ja pürotehnika 
Ülekaalukalt kõige rohkem on pikriinhapet kasutatud laskemoonas ja lõhkeainena.

Pikriinhappe plahvatusel kostab õhus kõrge vilisev heli, mistõttu kasutatakse seda ilutulestikes.

Värvaine 
Bouini lahus (sisaldab pikriinhapet) on kinniti happelistele värvainetele, mida kasutatakse histoloogia proovidel. Paraku võib proovis olev DNA hüdrolüüsuda.
Kliinilise keemia laboris kasutatakse pikriinhapet Jaffe reaktsioonis, kreatiini määramiseks. Pikriinhape moodustab kreatiiniga värvilise kompleksi, mida saab mõõta spektroskoopiliselt.

Palju harvemini on kasutatud märga pikriinhapet naha värvimiseks. See reageerib nahas olevate valkudega, mis annab tumepruuni värvi ja kestab kuni kuu aega.

Levinud pärimuse järgi on Muhu kihelkonna rahvariideseelikute helekollane toon saadud lõngade värvimisel I maailmasõja meremiinidest kogutud miinikollasega.

Viited

Fenoolid
Värvained