Trinitrotolueno (TNT) structuur, eigenschappen, gebruik, risico's, explosie

Hij Trinitrotolueen Het is een organische verbinding gevormd door koolstof, zuurstof, waterstof en stikstof met drie nitro -groepen -₂. De chemische formule is c₆H₂(Ch₃)(NEE₂))₃ of ook de gecondenseerde formule C₇H₅N₃OF₆.

De volledige naam is 2,4,6-trinitrotolueen, maar het is algemeen bekend als TNT. Het is een kristallijne witte vaste stof die kan ontploffen wanneer deze boven een bepaalde temperatuur wordt verwarmd.

2,4,6-trinitrotolueenkristallen, TNT. Wremmerswaal [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)]. Bron: Wikimedia Commons.

De aanwezigheid in de trinitrotolueen van de drie nitro -niet -groepen₂ is voorstander van het feit dat het met enig gemak explodeert. Daarom is het veel gebruikt in explosieve artefacten, projectielen, bommen en granaten.

Het is ook gebruikt om onderwaterstralen te uitvoeren, in diepe putten en voor industriële of niet -oorlogsexplosies.

De TNT is een delicaat product dat ook kan exploiteren voor zeer sterke slagen. Het is ook giftig voor mensen, dieren en planten. De plaatsen waar hun explosies zich hebben voorgedaan, zijn besmet en onderzoeken worden uitgevoerd om de overblijfselen van deze compound te elimineren.

Een vorm die effectief en economisch kan zijn om de concentratie in de vervuilde omgeving van TNT te verminderen, is door sommige soorten bacteriën en schimmels te gebruiken.

[TOC]

Chemische structuur

2,4,6-trinitrotolueen bestaat uit een tolueen M-molecuul₆H₅-Ch₃, waaraan drie nitrogroepen zijn toegevoegd -Not₂.

De drie nitro -geen groepen₂ Ze bevinden zich symmetrisch in de benzeenring van tolueen. Ze worden gevonden in posities 2, 4 en 6, waar positie 1 overeenkomt met de methyl -ch₃.

Chemische structuur van 2,4,6-trinitrotolueen. Edgar181 [Public Domain]. Bron: Wikimedia Commons.

Nomenclatuur

- Trinitrotolueen

- 2,4,6-trinitrotolueen

- TNT

- Trilita

- 2-methyl-1,3,5-trinitobenzeen

Eigenschappen

Fysieke staat

Kristallijne vaste stof tot lichtgeel. Naaldvormige kristallen.

Molecuulgewicht

227.13 g/mol.

Smeltpunt

80,5 ºC.

Kookpunt

Kook niet. Het ontleedt met een explosie bij 240 ºC.

Flitslicht

Het is niet mogelijk om het te meten omdat het explodeert.

Dikte

1,65 g/cm³

Oplosbaarheid

Bijna onoplosbaar in water: 115 mg/l A 23 ° C. Heel weinig oplosbaar in ethanol. Zeer oplosbaar in aceton, pyridine, benzeen en tolueen.

Kan u van dienst zijn: materiaalsystemen

Chemische eigenschappen

Kan explosief worden afgebroken wanneer verwarmd. Bij het bereiken van 240 ° C explodeert het. U kunt ook exploderen als u zeer sterk lijdt.

Wanneer verwarmd tot de ontleding toxische gassen produceert uit stikstofoxiden NO_X.

TNT -explosieproces

De TNT -explosie brengt een chemische reactie in. In feite is het een verbrandingsproces waarin energie zeer snel wordt vrijgegeven. Bovendien worden gassen uitgestoten, die agenten zijn om energie over te dragen.

De TNT explodeert gemakkelijk wanneer deze boven 240 ° C wordt verwarmd. Auteur: OpenClipart-Vectors. Bron: Pixabay.

Om een ​​verbrandingsreactie (oxidatie) te laten optreden, moeten brandstof en oxidant aanwezig zijn.

In het geval van TNT worden beide gevonden in hetzelfde molecuul, omdat koolstofatomen (C) en waterstof (H) brandstoffen zijn en oxidatiemiddel zuurstof (O) van de nitrogroepen -No₂. Hierdoor kan de reactie sneller zijn.

TNT -oxidatiereactie

Tijdens de TNT -verbrandingsreactie worden atomen grootgebracht en is zuurstof (O) dichter bij koolstof (C). Bovendien is stikstof van -n niet₂ Het is verminderd en wordt gasvormige stikstof n₂ dat is een veel stabielere verbinding.

De chemische reactie van TNT -explosie kan als volgt worden samengevat:

2 c₇H₅N₃OF₆ → 7 CO ↑ + 7 C + 5 H₂Of ↑ + 3 n₂↑

Koolstof komt voor (C) tijdens de explosie, in de vorm van een zwarte wolk, en koolmonoxide (CO) wordt ook gevormd, wat komt omdat er in het molecuul niet voldoende zuurstof is om alle koolstofatomen (C) en waterstof volledig te oxideren ( h) aanwezig.

Het verkrijgen van de TNT

De TNT is een verbinding die alleen kunstmatig wordt bereid door de mens.

Het wordt niet van nature in de omgeving gevonden. Het komt alleen voor in sommige militaire voorzieningen.

Het wordt bereid door tolueennitratie (c₆H₅-Ch₃) Met een mengsel van salpeterzuur HNO₃ en zwavelzuur h₂SW₄. Eerst een mengsel van orto- En voor-Nitrotoliërs die door verdere energetische nitratie symmetrisch trinitrotolueen vormen.

Kan u van dienst zijn: natriumcitraat (C6H5O7NA3): structuur, gebruik, eigenschappen

TNT gebruikt

In militaire activiteiten

De TNT is een explosief dat is gebruikt in militaire apparaten en militaire explosies.

Handgranaten kunnen TNT bevatten. Auteurs: MaterialScientist, Nemo5576 en Tronno. Bron: Wikimedia Commons.

Het wordt gebruikt om projectielen, granaten en pompen in de lucht te vullen, omdat het voldoende ongevoelig is voor de ontvangen impact om uit het kanon van het geweer te komen, maar het kan ontploffen wanneer het wordt beïnvloed door een detonatiemechanisme.

Luchtbommen kunnen TNT bevatten. Auteur: Christian Wittmann. Bron: Pixabay.

Het is niet ontworpen om een ​​aanzienlijke fragmentatie- of lanceringsprojectielen te produceren.

In industriële toepassingen

Het is gebruikt voor explosies van industrieel belang, bij onderwaterballen (vanwege de onoplosbaarheid in water) en diepe goed explosies. In het verleden werd het vaker gebruikt voor sloop. Het wordt momenteel samen met andere verbindingen gebruikt.

Foto van het resultaat van een explosie om rotsen te slopen in 1912. Op dat moment werd de TNT gebruikt bij het stralen dat nodig is om bijvoorbeeld spoorwegpaden te openen. Internet Archive Book Images [geen beperkingen]. Bron: Wikimedia Commons.

Het is ook intermediair geweest voor kleuren en fotografische chemicaliën.

TNT -risico's

Kan exploderen als het wordt blootgesteld aan intense hitte, brand of zeer sterke slagen.

Het irriteert oog, huid en luchtwegen. Het is een zeer giftige verbinding voor zowel menselijke als dieren, planten en veel micro -organismen.

TNT -blootstellingssymptomen zijn onder andere hoofdpijn, zwakte, bloedarmoede, giftige hepatitis, cyanose, dermatitis, leverschade, conjunctivitis, gebrek aan eetlust, misselijkheid, braken, diarree, onder andere.

Het is een mutagen, dat wil zeggen dat het de genetische informatie (DNA) van een organisme kan veranderen dat veranderingen veroorzaakt die verband kunnen houden met het verschijnen van erfelijke ziekten.

Het is ook geclassificeerd als carcinogeen of kankergenerator.

Milieuvervuiling met TNT

De TNT is gedetecteerd in bodems en water in gebieden van militaire oorlogsoperaties, in munitieplaatsen en waar militaire trainingsoperaties worden uitgevoerd.

Kan u dienen: sorbinezuur: structuur, eigenschappen, gebruik, reactiesDe bodems en wateren van militaire zones of militaire operaties zijn besmet met TNT. Auteur: Michael Gaida. Bron: Pixabay.

TNT -besmetting is gevaarlijk voor het leven van dieren, mensen en planten. Hoewel de TNT momenteel wordt gebruikt in lagere kwant.

Daarom is het een van de meest bijdragen aan milieuvervuiling.

Oplossing voor TNT -besmetting

De noodzaak om gebieden te "schoonmaken" die met TNT zijn besmet, heeft de ontwikkeling van verschillende saneringsprocessen gemotiveerd. Sanering is het verwijderen van vervuilende stoffen van het milieu.

Sanering met bacteriën en schimmels

Veel micro -organismen zijn in staat tot bioremediaar TNT als bijvoorbeeld genderbacteriën Pseudomonas, Enterobacter, Mycobacterium En Clostridium.

Er is ook vastgesteld dat er bepaalde bacteriën zijn die zijn geëvolueerd op plaatsen die zijn vervuild met TNT en die kunnen overleven en ook kunnen afbreken of metaboliseren als een voedingsbron.

De Escherichia coli Het heeft bijvoorbeeld een uitstekende TNT -biotransformatiecapaciteit aangetoond, omdat het meerdere enzymen heeft om het aan te vallen, wat tegelijkertijd een hoge toxiciteitstoxiciteit aantoont.

Bovendien kunnen sommige soorten schimmels de TNT biotransformeren, waardoor het niet -zware mineralen is.

Sanering met algen

Aan de andere kant hebben sommige onderzoekers ontdekt dat de algen Spirulina platensis Het heeft het vermogen om te adsorberen op het oppervlak van zijn cellen en tot 87% van de TNT te assimileren.

De tolerantie van deze algen naar de TNT en zijn vermogen om het vervuilde water met deze te reinigen, duidt op het hoge potentieel van deze algen als een fytoremediator.

Referenties

1. OF.S. Nationale bibliotheek van geneeskunde. (2019). 2,4,6-trinitrotolueen. Hersteld van PubChem.NCBI.NLM.NIH.Gov.
2. Murray, s.G. (2000). Explosieven. Explosmechanisme. In Encyclopedia of Forensic Sciences 2000, pagina's 758-764. Hersteld van Scientedirect.com.
3. Adamia, g. et al. (2018). Over de mogelijkheid van alges spirulina-toepassing voor fytoremediatie van water vervuild met 2,4,6-trinitrotolueen. Annals of Agranian Science 16 (2018) 348-351. Hersteld van de lezer.Elsevier.com.
4. Serrano-González, m.EN. et al. (2018). Biotransformatie en afbraak van 2,4,6-trinitrotolueen door microbieel metabolisme en hun interactie. Defense Technology 14 (2018) 151-164. PDF is hersteld.Scientedirectassets.com.
5. Iman, m. et al. (2017). Systeembiologiebenadering van bioremediatie van nitroaromaten: op beperkingen gebaseerde analyse van 2,4,6-trinitrotolueen biotransformatie door Escherichia coli. Moleculen 2017, 22, 1242. MDPI hersteld.com.
6. Windholz, m. et al. (Editors) (1983). De Merck Index. Een enyclopedie van chemicaliën, medicijnen en biologisch. Tiende editie. Merck & Co., Inc.
7. Morrison, r.T. en Boyd, r.N. (2002). Organische chemie. 6e editie. Prentice-Hall.