V sobotu 2. listopadu proběhla mohutná oslava naší plnoletosti !!
Multimediaexpo.cz je již 18 let na českém internetu !!

Trinitrotoluen

Z Multimediaexpo.cz

(Rozdíly mezi verzemi)
m (1 revizi)
(+ Vylepšení)
 
Řádka 1: Řádka 1:
-
{{Různé významy|redirect=TNT|tento=trhavině trinitrotoluen|druhý=trolejbusu|stránka=Praga TNT}}
 
{{Infobox Chemická sloučenina
{{Infobox Chemická sloučenina
|Název=Trinitrotoluen
|Název=Trinitrotoluen
Řádka 31: Řádka 30:
}}
}}
'''Trinitrotoluen''', systematickým názvem  ''2-methyl-1,3,5-trinitrobenzen'' je velmi silnou, bezpečnou a často používanou [[trhavina|trhavinou]], často též označovanou jako '''tritol''' nebo '''TNT'''.
'''Trinitrotoluen''', systematickým názvem  ''2-methyl-1,3,5-trinitrobenzen'' je velmi silnou, bezpečnou a často používanou [[trhavina|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.
Objevil jej roku 1863 německý chemik [[Joseph Wilbrand]], ale jako [[výbušina]] začal být používán až mnohem později.
 +
== Základní fyzikální a chemické vlastnosti ==
== Základní fyzikální a chemické vlastnosti ==
Chemicky je TNT aromatický uhlovodík [[toluen]], jehož 3 uhlíkové atomy aromatického jádra nesou namísto vodíkového atomu nitroskupinu ( - NO<sub>2</sub>), funkční chemický vzorec této sloučeniny je C<sub>6</sub>H<sub>2</sub>(NO<sub>2</sub>)<sub>3</sub>CH<sub>3</sub>.
Chemicky je TNT aromatický uhlovodík [[toluen]], jehož 3 uhlíkové atomy aromatického jádra nesou namísto vodíkového atomu nitroskupinu ( - NO<sub>2</sub>), funkční chemický vzorec této sloučeniny je C<sub>6</sub>H<sub>2</sub>(NO<sub>2</sub>)<sub>3</sub>CH<sub>3</sub>.
Je to nažloutlá [[krystal]]ická látka o [[hustota|hustotě]] 1,663 g/cm<sup>3</sup> a [[bod tání|bodu tání]] 80,7&nbsp;°C. Lze jej snadno bezpečně roztavit a vzniklá kapalina má [[Teplota varu|bod varu]] 210 - 212&nbsp;°C. Jako pevná látka se chová pouze do teploty 35&nbsp;°C, při zvýšení teploty se postupně stává plastickou a může proto docházet i k vytékání ze střeliva.
Je to nažloutlá [[krystal]]ická látka o [[hustota|hustotě]] 1,663 g/cm<sup>3</sup> a [[bod tání|bodu tání]] 80,7&nbsp;°C. Lze jej snadno bezpečně roztavit a vzniklá kapalina má [[Teplota varu|bod varu]] 210 - 212&nbsp;°C. Jako pevná látka se chová pouze do teploty 35&nbsp;°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 [[ethanol]]u a [[sirouhlík]]u. Je zajímavé, že je velmi dobře rozpustný v [[kyselina sírová|kyselině sírové]], vůči níž je stálý až do teplot nad 150&nbsp;°C. Působením [[zásaditost|bazických]] sloučenin však přechází do nestabilních forem, (tzv. [[trytololát]]y), 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.
Ve vodě je prakticky nerozpustný, dobře se však rozpouští ve většině běžných organických rozpouštědel kromě [[ethanol]]u a [[sirouhlík]]u. Je zajímavé, že je velmi dobře rozpustný v [[kyselina sírová|kyselině sírové]], vůči níž je stálý až do teplot nad 150&nbsp;°C. Působením [[zásaditost|bazických]] sloučenin však přechází do nestabilních forem, (tzv. [[trytololát]]y), 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 ==
== 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 [[brizance|brizancí]] a [[razance|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 [[amatol|Amatoly]] a řada dalších.
Jako výbušnina vykazuje mimořádně dobré vlastnosti - je velmi stabilní a málo citlivý vůči vnějším vlivům a přitom se vyznačuje velmi vysokou [[brizance|brizancí]] a [[razance|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 [[amatol|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).
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).
-
Jako výbušnina vykazuje tyto základní vlastnosti:
+
 
-
[[Energie výbuchu]]: 4 100 - 4 220 kJ/kg, tj. 980 - 1010 kcal/kg
+
==== Základní vlastnosti výbušniny ====
-
[[Detonační rychlost]]: 7 400 m/s
+
* [[Energie výbuchu]]: 4 100 - 4 220 kJ/kg, tj. 980 - 1010 kcal/kg
-
Objem spalných plynů: 730 l/kg
+
* [[Detonační rychlost]]: 7 400 m/s
-
[[Teplota]] exploze: 3 100&nbsp;°C
+
* Objem spalných plynů: 730 l/kg
-
Specifické [[spalné teplo]]: 4,184 MJ/kg
+
* [[Teplota]] exploze: 3 100&nbsp;°C
 +
* Specifické [[spalné teplo]]: 4,184 MJ/kg
 +
 
== Výroba ==
== Výroba ==
Základem výroby je postupná [[nitrace]] aromatického uhlovodíku [[toluen]]u směsí [[kyselina dusičná|kyseliny dusičné]] a [[kyselina sírová|kyseliny sírové]]. Zatímco nitrace do 2. stupně (směs různých izomerů [[dinitrotoluen]]ů) probíhá za relativně mírných podmínek, je pro poslední nitrační stupeň nutno použít značně drastických reakčních podmínek - nitrace probíhá obvykle ve 20 % [[oleum|oleu]] (roztok [[oxid sírový|oxidu sírového]] v koncentrované kyselině sírové) za teplot kolem 80&nbsp;°C.
Základem výroby je postupná [[nitrace]] aromatického uhlovodíku [[toluen]]u směsí [[kyselina dusičná|kyseliny dusičné]] a [[kyselina sírová|kyseliny sírové]]. Zatímco nitrace do 2. stupně (směs různých izomerů [[dinitrotoluen]]ů) probíhá za relativně mírných podmínek, je pro poslední nitrační stupeň nutno použít značně drastických reakčních podmínek - nitrace probíhá obvykle ve 20 % [[oleum|oleu]] (roztok [[oxid sírový|oxidu sírového]] v koncentrované kyselině sírové) za teplot kolem 80&nbsp;°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.
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 ==
== Bezpečnost ==
Řádka 53: Řádka 59:
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.
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 [[dinitrotoluen]]ů a dalších [[izomer]]ů 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 [[Zapalovač (zařízení)|zapalovači]] vznikají '''ohňové kanály''', které zvyšují riziko náhodné [[detonace]]; kvůli těmto kapalinám může také selhat zapalovač.<ref>[http://books.google.com/books?id=9tIQDn2uZz4C&pg=PA11&dq=polymer+bonded+explosives&lr=&num=50&as_brr=3&cd=1#v=onepage&q=polymer%20bonded%20explosives&f=false The chemistry of explosives]</ref>
TNT je náchylný k vylučování [[dinitrotoluen]]ů a dalších [[izomer]]ů 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 [[Zapalovač (zařízení)|zapalovači]] vznikají '''ohňové kanály''', které zvyšují riziko náhodné [[detonace]]; kvůli těmto kapalinám může také selhat zapalovač.<ref>[http://books.google.com/books?id=9tIQDn2uZz4C&pg=PA11&dq=polymer+bonded+explosives&lr=&num=50&as_brr=3&cd=1#v=onepage&q=polymer%20bonded%20explosives&f=false The chemistry of explosives]</ref>
-
{{Commonscat|Trinitrotoluene}}
+
 
== Reference ==
== Reference ==
-
*
 
<references />
<references />
 +
 +
{{Flickr|Trinitrotoluene}}{{Commonscat|Trinitrotoluene}}{{Článek z Wikipedie}}
[[Kategorie:Nitrosloučeniny]]
[[Kategorie:Nitrosloučeniny]]
[[Kategorie:Aromatické sloučeniny]]
[[Kategorie:Aromatické sloučeniny]]
[[Kategorie:Výbušniny]]
[[Kategorie:Výbušniny]]
-
{{Článek z Wikipedie}}
 

Aktuální verze z 13. 10. 2014, 13:21


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

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

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
Citováno z „http://ww.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Trinitrotoluen“