Trinitrotoluol (TNT), oder mehr spezifisch, 2,4,6-Trinitrotoluol-, ist eine chemische Zusammensetzung mit der Formel CH (KEIN) CH. Dieser gelbe Festkörper wird manchmal als ein Reagens in der chemischen Synthese verwendet, aber es ist als ein nützliches explosives Material mit günstigen behandelnden Eigenschaften am besten bekannt. Wie man betrachtet, ist der explosive Ertrag von TNT das Standardmaß der Kraft von Bomben und anderen Explosivstoffen. In der Chemie wird TNT verwendet, um Anklage-Übertragungssalze zu erzeugen.

Vorbereitung

In der Industrie wird TNT in einem dreistufigen Prozess erzeugt. Erstens ist Toluol nitrated mit einer Mischung von Schwefel- und Stickstoffsäure, um mono-nitrotoluene oder MNT zu erzeugen. Der MNT wird getrennt und dann renitrated zu dinitrotoluene oder DNT. Im Endschritt ist der DNT nitrated zum Trinitrotoluol oder TNT das Verwenden einer wasserfreien Mischung von Stickstoffsäure und oleum. Stickstoffsäure wird durch das Fertigungsverfahren verbraucht, aber die verdünnte Schwefelsäure kann wiederkonzentriert und wiederverwendet werden. Nachfolgend auf nitration wird TNT durch genannten sulphitation eines Prozesses stabilisiert, wo der grobe TNT mit der wässrigen Natriumssulfit-Lösung behandelt wird, um weniger stabilen isomers von TNT und anderen unerwünschten Reaktionsprodukten zu entfernen. Das Spülungswasser von sulphitation ist als rotes Wasser bekannt und ist ein bedeutender Schadstoff und Abfallprodukt der TNT-Fertigung.

Die Kontrolle von Stickstoff-Oxyden im Futter Stickstoffsäure ist sehr wichtig, weil freies Stickstoff-Dioxyd auf Oxydation der Methyl-Gruppe des Toluols hinauslaufen kann. Diese Reaktion ist hoch exothermic und trägt damit die Gefahr einer flüchtigen Reaktion, die zu einer Explosion führt.

Im Laboratorium, 2,4,6-Trinitrotoluol-wird durch einen zwei Schritt-Prozess erzeugt. Eine nitrating Mischung von konzentrierten Stickstoff- und Schwefelsäuren ist an das Nitrat-Toluol zu einer Mischung mono - und di-nitrotoluene isomers mit dem Abkühlen gewöhnt, um sorgfältige Temperaturkontrolle aufrechtzuerhalten. Das nitrated Toluol wird dann getrennt, mit dem verdünnten doppeltkohlensauren Natron gewaschen, um Oxyde des Stickstoffs, und dann sorgfältig nitrated mit einer Mischung von rauchender saurer Stickstoff- und Schwefelsäure zu entfernen. Zum Ende des nitration wird die Mischung auf einem Dampfbad geheizt. Das Trinitrotoluol wird getrennt, mit einer verdünnten Lösung des Natriumssulfits gewaschen und dann von Alkohol wiederkristallisiert.

Anwendungen

TNT ist einer der meistens verwendeten Explosivstoffe für militärische und industrielle Anwendungen. Es wird teilweise wegen seiner Gefühllosigkeit zu Stoß und Reibung geschätzt, die die Gefahr der zufälligen Detonation im Vergleich zu anderen empfindlicheren hochexplosiven Sprengstoffen wie Nitroglyzerin reduziert. TNT schmilzt an 80 °C (176 °F) weit unter der Temperatur, bei der er spontan explodieren wird, ihm erlaubend, gegossen sowie sicher mit anderen Explosivstoffen verbunden zu werden. TNT weder absorbiert noch löst sich in Wasser auf, das ihm erlaubt, effektiv in nassen Umgebungen verwendet zu werden. Zusätzlich ist es im Vergleich zu anderen hochexplosiven Sprengstoffen stabil.

Obwohl Blöcke von TNT in verschiedenen Größen verfügbar sind (z.B 250 g, 500 g, 1,000 g), wird darauf in synergistischen explosiven Mischungen allgemeiner gestoßen, die einen variablen Prozentsatz von TNT plus andere Zutaten umfassen. Beispiele von explosiven Mischungen, die TNT enthalten, schließen ein:

• Amatex: (Ammonium-Nitrat und RDX)
• Amatol: (Ammonium-Nitrat)
• Ammonal: (Ammonium-Nitrat und Aluminiumpulver plus einmal Holzkohle).
• Baratol: (Barium-Nitrat und Wachs)
• Komposition B (RDX und Paraffin)
• Komposition H6
• Cyclotol (RDX)
• Ednatol
• Hexanite (hexanitrodiphenylamine).
• Minol
• Octol
• Pentolite
• Picratol
• Tetrytol
• Torpex
• Tritonal

Explosiver Charakter

Es ist ein häufiger Irrtum, dass TNT und Dynamit dasselbe sind, oder dieses Dynamit TNT enthält. Tatsächlich, wohingegen TNT eine spezifische chemische Zusammensetzung ist, ist Dynamit eingesaugtes Nitroglyzerin einer absorbierenden Mischung, das in eine zylindrische Gestalt zusammengepresst und in Papier gewickelt wird.

Auf die Detonation zersetzt sich TNT wie folgt:

: 2 CHNO  3 N + 5 HO + 7 CO + 7 C

: 2 CHNO  3 N + 5 H + 12 CO + 2 C

Die Reaktion ist exothermic, aber hat eine hohe Aktivierungsenergie. Wegen der Produktion von Kohlenstoff haben TNT Explosionen ein rußiges Äußeres. Weil TNT ein Übermaß an Kohlenstoff hat, können explosive Mischungen mit am Sauerstoff reichen Zusammensetzungen mehr Energie pro Kilogramm nachgeben als TNT allein. Während des 20. Jahrhunderts, amatol, war eine Mischung von TNT mit dem Ammonium-Nitrat ein weit verwendeter militärischer Explosivstoff.

Die Detonation von TNT kann mit einem hohen Geschwindigkeitsinitiatoren oder durch die effiziente Gehirnerschütterung getan werden.

Viele Jahre lang hat TNT gepflegt, der Bezugspunkt für die Abbildung der Gefühllosigkeit zu sein. TNT hat eine Schätzung genau 100 auf dem F davon mir klettere. Jedoch ist die Verweisung zu einem empfindlicheren Explosivstoff genannt RDX seitdem geändert worden, der einen F von mir 80 hat.

Energieinhalt

TNT enthält 4.184 Megajoule pro Kilogramm. Die Energiedichte von TNT wird als ein Bezugspunkt für viele andere Typen von Explosivstoffen einschließlich Kernwaffen verwendet, von denen der Energieinhalt in kilotons (~4.184 terajoules) oder Megatonnen (~4.184 petajoules) der TNT Entsprechung gemessen wird.

Zum Vergleich enthält Schießpulver 3 Megajoule pro Kilogramm, Dynamit enthält 7.5 Megajoule pro Kilogramm, Benzin enthält 47.2 Megajoule pro Kilogramm (obwohl Benzin einen oxidant verlangt, so enthalten ein optimiertes Benzin und O Mischung 10.4 Megajoule pro Kilogramm), und Butter 30 Megajoule pro Kilogramm (auch das Verlangen eines Außenoxidieren-Agenten) enthält.

Geschichte

TNT war zuerst 1863 vom deutschen Chemiker Julius Wilbrand bereit und ursprünglich als ein gelbes Färbemittel verwendet. Sein Potenzial als ein Explosivstoff wurde seit mehreren Jahren hauptsächlich nicht geschätzt, weil es so schwierig war zu explodieren, und weil es weniger stark war als Alternativen. TNT kann sicher gegossen werden, wenn die Flüssigkeit in Schale-Fälle, und so unempfindlich ist, dass 1910 es von Vereinigten Königreichs Explosivstoff-Gesetz 1875 befreit wurde und als kein Explosivstoff zu den Zwecken der Fertigung und Lagerung betrachtet wurde.

Die deutschen Streitkräfte haben es als eine Füllung für Artillerie-Schalen 1902 angenommen. GeTNT-füllte panzerbrechende Schalen würden explodieren, nachdem sie in die Rüstung von britischen Kapitalschiffen eingedrungen waren, wohingegen die Briten gelyddite-füllte Schalen dazu geneigt haben, auf die bemerkenswerte Rüstung zu explodieren, so viel von ihrer Energie außerhalb des Schiffs ausgebend. Das britische angefangene Ersetzen lyddite mit TNT 1907.

Die USA-Marine hat fortgesetzt, Rüstungsdurchstoßen-Schalen mit Explosivstoff D zu füllen, nachdem einige andere Nationen auf TNT umgeschaltet hatten; aber hat begonnen, Marinegruben, Bomben, Wasserbomben und Torpedo-Sprengköpfe mit Trenneinrichtungsanklagen des groben Ranges B TNT mit der Farbe von braunem Zucker zu füllen und eine explosive Boosterrakete-Anklage des granulierten kristallisierten Ranges Ein TNT für die Detonation zu verlangen. Schalen des hochexplosiven Sprengstoffs wurden mit dem Rang Ein TNT gefüllt, der bevorzugt dafür anderer Gebrauch geworden ist, wie chemische Industriekapazität verfügbar geworden ist, um xylene und ähnliche Kohlenwasserstoffe vom Toluol feedstock und anderem nitrotoluene isomer Nebenprodukte von den nitrating Reaktionen zu entfernen.

TNT wird noch vom USA-Militär, sowie den Baugesellschaften um die Welt weit verwendet. Die Mehrheit von vom US-Militär zurzeit verwendetem TNT wird vom Armeemunitionswerk von Radford in der Nähe von Radford, Virginia verfertigt.

Sicherheit und Giftigkeit

TNT ist giftig, und Hautkontakt kann Hautreizung verursachen, die Haut veranlassend, eine hellgelb-orange Farbe zu drehen. Während des Ersten Weltkriegs haben Munitionsarbeiter, die die Chemikalie behandelt haben, gefunden, dass ihre Haut hellgelb geworden ist, der auf ihr Erwerben des Spitznamens "hellgelbe Mädchen" oder einfach "Kanarische Inseln" hinausgelaufen ist.

Leute, die zu TNT im Laufe einer anhaltenden Periode ausgestellt sind, neigen dazu, Anämie und anomale Leber-Funktionen zu erfahren. Blut und Leber-Effekten, Milz-Vergrößerung und andere schädliche Effekten auf das Immunsystem sind auch in Tieren gefunden worden, dass aufgenommen hat oder Trinitrotoluol geatmet hat. Es gibt Beweise, dass TNT nachteilig männliche Fruchtbarkeit betrifft. TNT wird als ein mögliches menschliches Karzinogen mit karzinogenen Effekten verzeichnet, die in Tierversuchen (Ratte) demonstriert sind, obwohl sich Effekten auf Menschen so weit auf niemanden [gemäß der IRIS vom 15. März 2000] belaufen.

Der Verbrauch von TNT erzeugt roten Urin durch die Anwesenheit von Durchbruchsprodukten und nicht Blut, wie manchmal geglaubt.

Einige militärische Versuchsgelände werden mit TNT verseucht. Das Abwasser aus Munitionsprogrammen einschließlich der Verunreinigung von unterirdischem und Oberflächenwasser kann rosa wegen der Anwesenheit von TNT gefärbt werden. Solche Verunreinigung, genannt "rosa Wasser", kann schwierig und zum Heilmittel teuer sein.

TNT ist für die Ausschwitzung von dinitrotoluenes und anderen isomers des Trinitrotoluols anfällig. Sogar kleine Mengen solcher Unreinheiten können solche Wirkung verursachen. Die Wirkung zeigt sich besonders in Kugeln, die TNT und versorgt bei höheren Temperaturen z.B während des Sommers enthalten. Die Ausschwitzung von Unreinheiten führt zu Bildung von Poren und Spalten (die der Reihe nach vergrößerte Stoß-Empfindlichkeit verursachen). Die Wanderung von exudated Flüssigkeit in den Sicherungsschraubengang kann Feuerkanäle bilden, die Gefahr von zufälligen Detonationen vergrößernd; Sicherungsfunktionsstörung kann sich aus den Flüssigkeiten ergeben, die in seinen Mechanismus abwandern.

Siehe auch

• TNT gleichwertiger
• Explosivstoffe, die während des zweiten Weltkriegs verwendet sind
• Dynamit (Unterschied zu TNT)
• IMX-101

Links

• Website der kostenlosen Software, die sonicbomb.com eine Videobank und zusätzlich Seiten für die Diskussion des Kerngeräts enthält, das Videovertretungsdetonation [Veröffentlicht auf am 2005-12-20] prüft: Operation Blowdown
• Website der kostenlosen Software sonicbomb.com Video der Explosion [Veröffentlicht auf am 2008-05-26]: Projektschützengraben von 1965
• youtube.com Video, den shockwave und die typische schwarze Rauch-Wolke von der Detonation von 160 Kilogrammen von reinem TNT zeigend
• youtube.com Videovertretungsdetonation von 453 Metertonnen von TNT in 1965-(Operationsmatrose Hat) - (Zeichen: Stoß-Welle und schwarzer Rauch-Rückstand)
• liveleak.com Video der Abbruch-Ausbildung das Verwenden der Hälfte von Pfund-Blöcken von reinem TNT