Nitromethan
Author
Albert Floresprostorový model molekuly nitrometanu strukturní vzorec nitrometanu
Nitromethan (též nitrometan) je organická sloučenina s chemickým vzorcem CH3NO2. Tato kapalina se používá jako činidlo v řadě chemických reakcí a také jako speciální motorové palivo.
Motorové palivo
Nitromethan jako palivo pro závodní automobily Nitrometan je používán jako palivo do některých závodních speciálů, a to především pro nejvyšší třídy dragsterů. +more Nitrometan je spalován reakcí: :4CH3NO2 + 3O2 → 4CO2 + 6H2O + 2N2 za uvolnění 11,3 MJ/kg. (K reakci je třeba 1,7 kg vzduchu na 1 kg nitromethanu).
Ve srovnání s benzínem, který hoří ve směsi 14,6 kg vzduchu/1 kg benzínu za uvolnění 42-44 MJ lze tedy při dokonalém spálení stejného objemu palivové směsi nitrometanu získat 2,3krát více energie.
Tato látka se může při uvolnění menšího tepla rozkládat bez přístupu kyslíku i reakcí :2 CH3NO2 → 2 CO + 2 H2O + H2 + N2
Nitromethan má laminární rychlost hoření přibližně 0,5 m/s (o něco málo více než benzín), což ho umožňuje používat jako palivo. Jeho měrné skupenské teplo vypařování je 0,56 MJ/kg. +more To má spolu s množstvím přiváděného paliva výrazný vliv na chlazení motoru. U dragsterů třídy Top Fuel se proto hlavy motorů nechladí, využívá se pouze chlazení palivem a pojmutí tepla vyvinutého během několikasekundové jízdy do masivního hliníkového bloku motoru.
Nitromethan se používá ve velmi bohaté směsi se vzduchem. Je to částečně proto, že je schopen dodávat energii i při nedostatku kyslíku a také proto, aby nedošlo k předzápalu (a detonaci) a tzv. +more klepání ventilů motoru. Bohatá směs těmto problémům zabrání. Výsledkem nedokonalého spalování je však vývin oxidu uhelnatého a vodíku, které se vznítí po opuštění výfuku.
Dalšího zvýšení výkonu lze dosáhnout přidáním hydrazinu. Vzniklá palivová směs je však značně nestabilní a její použití představuje značné riziko.
Nitromethan se používá také ve směsích, a to nejčastěji s methanolem. Pro modelářské motory se užívá methanol s 0-65 % nitromethanu a 10 % oleje. +more Methanol se užívá především proto, že samotný nitromethan je velmi drahý.
Nitromethan byl používán i jako raketové palivo.
Nitromethan jako výbušnina
Nitromethan je schopen uvolnit při explozi srovnatelné množství energie jako TNT. Má středně vysokou detonační rychlost a tlak (6 km/s, 100 kbar). +more Lze jej kombinovat s jinými chemikáliemi, například smísením s dusičnanem amonným (NH4NO3). Tuto směs použil například Timothy McVeigh při atentátu v Oklahoma City.
Nitromethan je modelovým případem v teorii energetických materiálů pro výpočty a simulace výbuchových jevů. Důvodem je jeho jednoduchá struktura, dostupnost, stálá hustota - je kapalný a absence pevných zplodin detonace, které by komplikovaly výpočty (např. +more oproti TNT, kde simulace komplikují vznikající saze).