Chimica 25 Novembre 2015 4 min

Perossido di acetone: proprietà, sintesi

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Tra i perossidi organici usati come esplosivi vi è il perossido di acetone TATP denominato “Madre di Satana” caratterizzato da una forza esplosiva devastante. Purtroppo è recentemente assurto alle cronache come l’esplosivo usato dai terroristi già dal 1980. Il perossido di acetone è popolare tra i terroristi per la sua facilità di fabbricazione utilizzando materiali di partenza facilmente reperibili, ed è stato implicato in diversi attacchi di alto profilo negli ultimi decenni

I rapporti di intelligence sui bombardamenti indicano che i terroristi impiegano varie formulazioni di perossido di acetone, che variano in base alle risorse di approvvigionamento dei materiali e alle ricette specifiche trovate su Internet. Poiché è difficile da rilevare si ricercano metodi di rilevamento come la tecnica a infrarossi (IR), spettroscopia Raman  e la spettrometria di massa (MS) ; questi metodi di rilevamento presentano alcuni difetti di bassa sensibilità, risposta lenta, costi di produzione elevati e un certo rischio di rilevamento pertanto sono utilizzati sensori o cani appositamente addestrati.

Gli esplosivi sono noti fin dall’antichità e sono  usati per gli usi più svariati che vanno dai fuochi pirotecnici, nei lavori minerari, nella realizzazione di gallerie  e per scopi militari.

Gli esplosivi sono classificati  a basso potenziale o ad alto potenziale a seconda della velocità di detonazione. I primi sono caratterizzati da una velocità di deflagrazione relativamente bassa fino a 400 m/s mentre per i secondi la velocità può superare i 9000 m/s.

La gran parte degli esplosivi contengono nitro gruppi ma ve ne sono alcuni in cui non è presente l’azoto ma sono costituiti da perossidi organici . Essi  contengono, nella loro molecola, una quantità di ossigeno sufficiente a determinare la combustione. Si differenziano così dagli altri esplosivi in cui il comburente necessario è costituito dall’ossigeno contenuto nell’aria.

Proprietà

Il perossido di acetone si presenta come una polvere cristallina di colore bianco e dal caratteristico odore di candeggina.

Il perossido di acetone è impiegato oltre che per la sua forza distruttiva anche per la facilità di sintesi a partire da composti facilmente reperibili e a basso costo.

E’ tuttavia altamente sensibile e non necessita di un detonatore  per generare l’esplosione  al punto da provocare morte o gravi mutilazioni in coloro che lo maneggiano senza le dovute cautele.

Con il termine di perossido di acetone ci si riferisce al trimero ciclico TCAP avente formula C9H18O6

perossido di acetone

che tende a sublimare a temperatura ambiente perdendo il 68.6% del suo peso: molti incidenti derivano proprio da questo fenomeno pertanto al fine di evitarli si tende a mantenere umido il composto.

Sintesi del perossido di acetone

È ottenuto dalla reazione tra acetone e acqua ossigenata in ambiente acido a una temperatura inferiore a 10°C secondo la reazione:

perossido di acetone

In tali condizioni si forma in prevalenza il trimero  che è la forma più stabile e sicura da maneggiare. Il perossido di acetone è comunemente combinato con la nitrocellulosa in modo da ottenere una miscela più stabile ma anche più potente.

Sebbene si potrebbe pensare che il perossido di acetone si ossidi secondo la reazione:

2 C9H18O6   + 21 O2  → 18 CO2 + 18 H2O

Gli studi compiuti sulla reazione di esplosione del TCAP hanno dimostrato che l’esplosione del perossido di idrogeno è una reazione termochimicamente sfavorita. L’esplosione  è dovuta ad un aumento di entropia per il fatto che da una mole di composto solido si ottengono quattro moli di composti gassosi:

 C9H18O6 → 3 CH3COCH3 + O3

Tale processo è quindi una esplosione entropica piuttosto che un processo esotermico. Un’esplosione entropica infatti è un’esplosione in cui i reagenti hanno una variazione di volume notevole senza che si abbia uno svolgimento di calore significativo.

Usi del perossido di acetone

Nonostante il perossido di acetone sia noto soprattutto per la sua elevata instabilità e sensibilità agli urti, all’attrito e al calore, questa sostanza ha trovato nel tempo alcuni impieghi specifici in ambito scientifico e sperimentale. In laboratorio è talvolta studiato come composto modello per comprendere i meccanismi di decomposizione degli esplosivi organici e per analizzare le proprietà cinetiche dei perossidi ciclici. Il suo comportamento chimico risulta infatti di particolare interesse nella ricerca sulla stabilità delle sostanze energetiche e sui processi di ossidazione radicalica.

Dal punto di vista storico, il perossido di acetone è stato impiegato come esplosivo ad alto potenziale, grazie alla rapidissima decomposizione che libera grandi quantità di gas e energia. Tuttavia, la sua estrema pericolosità ne limita fortemente qualsiasi utilizzo pratico o industriale, poiché il composto può detonare anche in seguito a minime sollecitazioni meccaniche o variazioni di temperatura. Per questo motivo, il suo impiego è oggi principalmente oggetto di studio in ambito forense e nella ricerca sulla sicurezza degli esplosivi.

Le agenzie di sicurezza e i laboratori di analisi chimica studiano inoltre il perossido di acetone per sviluppare tecniche di rilevamento e identificazione delle sostanze esplosive, impiegando sensori chimici, spettroscopia e sistemi di monitoraggio avanzati. La conoscenza delle sue proprietà fisiche e chimiche contribuisce quindi anche al miglioramento delle procedure di prevenzione e controllo nel settore della sicurezza pubblica.

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