Trinitrotoluen

Z Multimediaexpo.cz

Trinitrotoluen, systematickým názvem 2-methyl-1,3,5-trinitrobenzen je velmi silnou, bezpečnou a často používanou trhavinou, často též označovanou jako tritol nebo TNT.

Objevil jej roku 1863 německý chemik Joseph Wilbrand, ale jako výbušina začal být používán až mnohem později.

Obsah 1 Základní fyzikální a chemické vlastnosti 2 Pyrotechnické vlastnosti a využití 2.1 Základní vlastnosti výbušniny 3 Výroba 4 Bezpečnost 5 Reference

Základní fyzikální a chemické vlastnosti

Chemicky je TNT aromatický uhlovodík toluen, jehož 3 uhlíkové atomy aromatického jádra nesou namísto vodíkového atomu nitroskupinu ( - NO₂), funkční chemický vzorec této sloučeniny je C₆H₂(NO₂)₃CH₃. Je to nažloutlá krystalická látka o hustotě 1,663 g/cm³ a bodu tání 80,7 °C. Lze jej snadno bezpečně roztavit a vzniklá kapalina má bod varu 210 - 212 °C. Jako pevná látka se chová pouze do teploty 35 °C, při zvýšení teploty se postupně stává plastickou a může proto docházet i k vytékání ze střeliva.

Ve vodě je prakticky nerozpustný, dobře se však rozpouští ve většině běžných organických rozpouštědel kromě ethanolu a sirouhlíku. Je zajímavé, že je velmi dobře rozpustný v kyselině sírové, vůči níž je stálý až do teplot nad 150 °C. Působením bazických sloučenin však přechází do nestabilních forem, (tzv. trytololáty), které se vyznačují velmi snadnou výbušností. Při manipulaci s TNT je proto nutno zabezpečit, aby se nedostal do styku s alkalickými látkami za zvýšené teploty.

Pyrotechnické vlastnosti a využití

Jako výbušnina vykazuje mimořádně dobré vlastnosti - je velmi stabilní a málo citlivý vůči vnějším vlivům a přitom se vyznačuje velmi vysokou brizancí a razancí výbuchu. Je proto ideální látkou pro přípravu jak průmyslových tak vojenských trhavin. Často se přitom v různém poměru mísí s jinými explozivními látkami a setkáme se s ním mimo jiné pod obchodním názvem Permonit, Permonex, Karpatit, známé jsou i vojensky využívané Amatoly a řada dalších. Díky tomu, že jeho explozivní vlastnosti jsou velmi dobře prozkoumány, uvádí se pro vyjádření síly jaderného nebo termojaderného výbuchu ekvivalentní množství TNT v kilotunách (kt) či megatunách (Mt).

Základní vlastnosti výbušniny

• Energie výbuchu: 4 100 - 4 220 kJ/kg, tj. 980 - 1010 kcal/kg
• Detonační rychlost: 7 400 m/s
• Objem spalných plynů: 730 l/kg
• Teplota exploze: 3 100 °C
• Specifické spalné teplo: 4,184 MJ/kg

Výroba

Základem výroby je postupná nitrace aromatického uhlovodíku toluenu směsí kyseliny dusičné a kyseliny sírové. Zatímco nitrace do 2. stupně (směs různých izomerů dinitrotoluenů) probíhá za relativně mírných podmínek, je pro poslední nitrační stupeň nutno použít značně drastických reakčních podmínek - nitrace probíhá obvykle ve 20 % oleu (roztok oxidu sírového v koncentrované kyselině sírové) za teplot kolem 80 °C.

Během přípravy TNT přitom vzniká pestrá směs různých vedlejších produktů a pro docílení kvalitního produktu je třeba co nejlépe izolovat právě požadovaný 2,4,6-trinitromethylbenzen. Způsob jak toho docílit s minimálními výrobními náklady, maximálním reakčním výtěžkem a co největším bezpečím pro obsluhující personál je předmětem pečlivě chráněných výrobních tajemství každé firmy, zabývající se průmyslovou výrobou této užitečné výbušniny.

Bezpečnost

TNT je jedovatý, styk s kůží může vyvolat její podráždění a zbarvení do žlutooranžova. Během první světové války se pracovnicím nakládajícím s TNT při výrobě munice zbarvovala kůže do jasné žluté, proto získali přezdívku „kanárkové dívky“ nebo jednoduše „kanárci“. Lidé vystavení po delší čas expozici TNT mohou trpět anémií nebo poruchami funkce jater. Účinky na krev a játra, zvětšování sleziny a další škodlivé účinky na imunitní systém se objevily také u zvířat, která požila nebo vdechovala TNT. Je prokázáno, že TNT nepříznivě ovlivňuje reprodukční schopnosti u mužů. TNT je také uveden na seznamu možných karcinogenů.^[1] Consumption of TNT produces red urine through the presence of breakdown products and not blood as sometimes believed.^[2] Některé vojenské zkušební oblasti jsou kontaminovány TNT. Odpadní vody z výroby munice, kontaminované povrchy a podpovrchové vody mohou být vzhledem k přítomnosti TNT zbarveny do růžova. Taková kontaminace, zvaná též „růžová voda“, se obtížně odstraňuje a je to drahé. TNT je náchylný k vylučování dinitrotoluenů a dalších izomerů trinitrotoluenu. Tento efekt mohou vyvolat i malá množství takových nečistot. Projevuje se zvláště u střel s obsahem TNT uložených při vyšších teplotách, např. v létě. Vylučování nečistot vede k tvorbě pórů a prasklin, které mohou vést ke zvýšení citlivosti na náraz. Migrací takto vyloučené kapaliny k zapalovači vznikají ohňové kanály, které zvyšují riziko náhodné detonace; kvůli těmto kapalinám může také selhat zapalovač.^[3]

Reference

1. ↑ Toxicological Profile for 2,4,6-Trinitrotoluene
2. ↑ . Dostupné online.  
3. ↑ The chemistry of explosives

Flickr.com nabízí fotografie, obrázky a videa k tématu Trinitrotoluen

Commons nabízí fotografie, obrázky a videa k tématu Trinitrotoluen

Náklady na energie a provoz naší encyklopedie prudce vzrostly. Potřebujeme vaši podporu... Kolik ?? To je na Vás. Náš FIO účet — 2500575897 / 2010
Informace o článku. Článek je převzat z Wikipedie, otevřené encyklopedie, do které přispívají dobrovolníci z celého světa. Tento text je dostupný za podmínek Creative Commons 3.0 Unported – creativecommons.org. Originální článek na české Wikipedii