2,4,6-trinitrofenol

Kyselina sírová sa používa koncentrovaná 92 – 98 %, fenol čistý, s teplotou tuhnutia nad 39 °C, bez prchavých prímesí. Kyselina sírová, kyselina dusičná, dusičnan sodný a fenol nesmú obsahovať olovo v zistiteľnom množstve (aby sa vylúčil vznik pikrátu olovnatého, ktorý je traskavinou).

Postup je dvojkrokový. V prvom kroku ("sulfonácia") sa pôsobením koncentrovanej kyseliny sírovej (v prebytku) na roztavený fenol pripraví zmes kyseliny fenolsulfónovej a kyseliny fenoldisulfónovej (vznikajú súčasne). Reakčná teplota dosahuje až 100 °C, podľa niektorých postupov až 130 °C a reakcia prebieha niekoľko hodín.
Sulfonácia fenolu umožňuje pracovať bez veľkých prebytkov kyselín a znižuje množstvo vedľajších produktov, ktoré by vznikali pri priamej nitrácii fenolu. Výhodná je aj ekonomicky, pretože znižuje množstvo a koncentráciu odpadných kyselín po nitrácii, ktoré nie je možné pre obsah kyseliny pikrovej regenerovať.

V druhom kroku sa sulfónfenol nitruje. Nitráciu je možné robiť:

• zriedenou kyselinou dusičnou (44 – 65 %)
• zmesou kyseliny dusičnej a dusičnanu sodného
• koncentrovanou kyselinou dusičnou

Počiatočná teplota pri nitrácii musí byť viac ako 50 °C, počas reakcie stúpa a udržuje sa nad 100 °C (podľa konkrétneho postupu až 120 °C) a po niekoľkých hodinách klesá. Dostatočne vysoká teplota je potrebná pre efektívnosť reakcie, pri nízkej teplote vzniká mnoho mononitrofenolu a dinitrofenolu, ktoré znečisťujú výsledný produkt. Po ukončení nitrácie sa produkt pomali ochladí na 60 °C a prileje sa do neho voda, čím sa zabráni prípadnému vylúčeniu síranu sodného a kyselina sírová sa zriedi na 45 % (pri tejto koncentrácii je rozpustnosť kyseliny pikrovej v kyseline sírovej najnižšia) a nechá ďalej chladnúť. Po úplnom ochladení a usadení sa prebytočná tekutina po nitrácii odsaje a kyselina pikrová sa premýva vodou, aby sa zbavila kyseliny sírovej (obsah kyseliny dusičnej je v produkte po skončení nitrácie len okolo 1 %).

Nitrácia koncentrovanou kyselinou dusičnou vyžaduje zložitejšiu aparatúru, s nitrátorom s vyhrievaním a chladením a miešadlom.

(Nemecký postup používaný v Griesheime – podľa T. Urbaňski – Chémia a technológia výbušnín – Praha 1959) Do 400 dielov 30 % ólea (H₂SO₄ s rozpusteným SO₃) sa pridá 94 dielov (1 mol) fenolu a ohrieva na 90 – 100 °C po dobu 5 hodín. Roztok sa potom zriedi prídavkom 200 dielov kyseliny sírovej (s hustotou 1,84gcm⁻³) a ochladí na 50 °C. Pridá sa 80 dielov 80 % kyseliny dusičnej. Teplota začne stúpať. Pri teplote 60 – 80 °C sa pridá druhá dávka 80 dielov kyseliny dusičnej a pri prekročení 80 °C 100 dielov kyseliny dusičnej. Reakcia sa nechá dobehnúť.

Z popisu je zrejmé, že nitrácia postupne prebieha v troch stupňoch. Na riedenie roztoku po sulfonácii používajú niektoré podobné postupy odpadnú kyselinu sírovú, získanú po predošlej nitrácii (má koncentráciu asi 75 – 80 % a obsahuje rôzne prímesi).

Dinitrofenol sa vyrába z chlórbenzénu nitráciou na chlórdinitrobenzén a hydrolýzou na dinitrofenol.

Dinitrofenol pre nitráciu sa privádza do nitrátoru, v ktorom je odpadná kyselina z predošlej nitrácie, zohriata na 50 °C a nechá polhodinu reagovať. Nitračná zmes zložená z 1 dielu 86% kysleniny dusičnej a 2 dielov 20 % ólea sa privádza pomaly, po dobu 2,5 hodiny, teplota sa udržuje na 80 °C. Po pridaní nitračnej zmesi sa sa nechá prebiehať reakcia ešte pol hodinu pri 80 °C, potom sa teplota počas jednej hodiny zvýši na 110 – 112 °C a pri tejto teplote nechá prebiehať ešte jeden a pol hodiny. Potom sa nitrátor rýchlo ochladí na 25 – 30 °C, kyselina pikrová sa vylúči vo forme jemných kryštálov. Tekutina sa odsaje.

Produkty po všetkých spôsoboch nitrácie sa premývajú v niekoľkých stupňoch vodou v práčkach a odstredivkách. Potom sa kyselina pikrová suší v sušiarňach.

Stavby pre výrobu kyseliny pikrovej majú sadrové omietky a podlahy kryté linoleom, drevom alebo asfaltom, pretože voda pri umývaní prevádzky preniká do betónu a v nej rozpustená kyselina pikrová vytvára postupne v betóne pikráty – výsledkom bolo niekoľko katastrof.