Trinitrotoluen

rovnice: $C _ {{P}} = (78,953) + (5,2187E-1) \ krát T + (- 2,9827E-4) \ krát T ^ {{2}} + (6,1220E-8) \ krát T ^ { {3}} + (1,2576E-12) \ krát T ^ {{4}}$
Tepelná kapacita plynu v J · mol -1 · K -1 a teplota v Kelvinech, od 200 do 1 500 K.
Vypočtené hodnoty:
209,667 J · mol -1 · K -1 při 25 ° C

T (K)	T (° C)	C str $(\ tfrac {J} {kmol \ krát K})$	C str $(\ tfrac {J} {kg \ krát K})$
200	-73,15	171 888	757
286	12,85	205 251	904
330	56,85	220 903	973
373	99,85	235 314	1036
416	142,85	248 878	1096
460	186,85	261914	1,153
503	229,85	273 860	1206
546	272,85	285,052	1255
590	316,85	295 754	1302
633	359,85	305 513	1345
676	402,85	314 609	1385
720	446,85	323 264	1423
763	489,85	331,116	1458
806	532,85	338 399	1490
850	576,85	345 296	1520

T (K)	T (° C)	C str $(\ tfrac {J} {kmol \ krát K})$	C str $(\ tfrac {J} {kg \ krát K})$
893	619,85	351 524	1548
936	662,85	357,277	1573
980	706,85	362 707	1597
1023	749,85	367 597	1618
1066	792,85	372 109	1638
1110	836,85	376,366	1657
1,153	879,85	380 207	1674
1196	922,85	383 766	1690
1240	966,85	387 149	1705
1283	1,009,85	390 233	1718
1326	1 052,85	393,132	1731
1370	1096,85	395 940	1743
1413	1,139,85	398,563	1755
1456	1182,85	401,098	1766
1 500	1 226,85	403 635	1777

Opatření

SGH

Nebezpečí H201, H301, H311, H331, H373, H411, H201 : Výbušný: nebezpečí hromadného výbuchu
H301 : Toxický při požití
H311 : Toxický při styku s kůží
H331 : Toxický při vdechování
H373 : Nebezpečí podezření na poškození orgánů (pokud jsou známy všechny postižené orgány) po opakované nebo dlouhodobé expozici ( uveďte cestu expozice, je-li přesvědčivě prokázáno, že žádná jiná cesta expozice nezpůsobuje stejné nebezpečí)
H411 : Toxický pro vodní organismy, má dlouhodobé účinky

WHMIS

D2B, F, D2B : Toxický materiál způsobující jiné toxické účinky
F : Nebezpečně reaktivní materiál

Zveřejnění 1,0% podle seznamu zveřejněných složek

Doprava

0209

Kemlerův kód:
-
UN číslo :
0209 : TNT suchý nebo zvlhčený méně než 30 procenty vody; TOLITE suchý nebo zvlhčený méně než 30% (hmot.) Vody; nebo TRINITROTOLUENE suchý nebo zvlhčený s méně než 30 procenty (hmotnostními) vody
Klasifikační kód:
1.1D : Látky a předměty s nebezpečím hromadného výbuchu (hromadný výbuch je výbuch, který téměř okamžitě ovlivní téměř celé zatížení).
Sekundární detonační výbušná látka nebo černý prášek nebo předmět obsahující sekundární detonující výbušnou látku, v každém případě bez iniciačních prostředků nebo náplně hnacího plynu, nebo předmět obsahující primární výbušnou látku a mající alespoň dvě účinná bezpečnostní zařízení.
Štítek: 1 : Výbušné látky a předměty

1356

Kemlerův kód:
40 : hořlavá pevná látka nebo samovolně reagující nebo samovolně se zahřívající materiál
UN číslo :
1356 : TNT ZVLHČEN s minimálně 30 procenty (hmotnosti) vody; TOLIT ZVLHČOVANÝ nejméně 30 procenty (vody) vody; nebo TRINITROTOLUENE ZVLHČOVANÝ nejméně 30% vody
Třída:
4.1
Štítek: 4.1 : Hořlavé pevné látky, samovolně reagující látky a znecitlivěné výbušné pevné látky Balení: Obalová skupina I : velmi nebezpečné látky;

Klasifikace IARC

Skupina 3 : Nezařaditelné z hlediska jeho karcinogenity pro člověka

Ekotoxikologie

LogP

1,60

Jednotky SI a STP, pokud není uvedeno jinak.

Trinitrotoluen ( TNT ) je výbušný použitý v různých směsích, zejména v stejném poměru s dusičnanem amonným za vzniku amatol .

Historický

TNT objevil v roce 1863 německý chemik Julius Wilbrand . Jeho výbušný potenciál bylo možné pozorovat až o několik let později, kvůli obtížnosti vyvinout efektivní rozbušku , kvůli jeho nízké citlivosti a skromné síle ve srovnání s jinými výbušninami.

Některé z jeho vlastností však umožňují, aby byl integrován do torpéd, a měl tak větší ničivou sílu než ostatní výbušniny, které se tehdy používaly, jako je kyselina pikrová . Německá armáda ji přijala v roce 1902, zatímco Britové ji postupně integrovány do jejich arzenálu z roku 1907.

Během první světové války je tedy ničivá síla torpéd císařského německého námořnictva důležitější než síla Britů, protože explodují po perforaci trupu, zatímco britská torpéda explodují při kontaktu a proto se rozptýlí mimo loď energie uvolněné explozí.

Chemie

TNT je chemická sloučenina krystalického aromatického typu .

To se připravuje nitrací z toluenu ( C 7 H 8 ). Všechny obtíže při jeho syntéze vycházejí ze skutečnosti, že teplota potřebná k jeho získání se blíží teplotě výbuchu meziproduktu vytvořeného binitro-sloučeninu ( dinitrotoluen ). Jeho vzorec je C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3.

Existují další tři izomery trinitrotoluenu TNT (2,4,6-trinitrotoluen): 2,3,4-, 2,3,5- a 2,3,6-trinitrotoluen.

Explozivní

Během exploze se TNT může rozkládat podle různých reakcí:

2 C 7 H 5 N 3 O 6→ 3 N 2+ 5 H 2 O + 7 ° C + 7 ° C

a zejména:

2 C 7 H 5 N 3 O 6→ 3 N 2+ 5 H 2 + 12 CO + 2 ° C

nebo:

2 C 7 H 5 N 3 O 6→ 3 N 2+ H 2+ 4 H 2 C 2+ 6 CO 2 C 7 H 5 N 3 O 6→ 3 HCN + H 2 O+ 3 CO + CO 2 C 7 H 5 N 3 O 6→ HCN + (CN) 2+ 2 H 2 O + 4 CO 2 C 7 H 5 N 3 O 6→ 6 NO + 5 H 2 C 2+ 2 CO + 2 CO 2 2 C 7 H 5 N 3 O 6→ 6 HCNO + 2 H 2 C 2+ 2 CO + 2 CO 2

Pravděpodobnější je směs těchto rovnic.

Ve své rafinované formě je trinitrotoluen relativně stabilní a méně citlivý na otřesy a transport než nitroglycerin . Jeho výbušná akce musí být zahájena rozbuškou. Neinteraguje s kovy a neabsorbuje vodu, což mu dává stabilitu po poměrně dlouhou dobu skladování, na rozdíl od dynamitu , ale při kontaktu s alkalickými kovy může vytvářet nestabilní sloučeniny .

Specifická energie spalování TNT je 14,5 MJ / kg , přičemž spalování vyžaduje reakci atomů uhlíku TNT s kyslíkem ve vzduchu. Energie detonace je 4,184 MJ / kg . Relativní faktor efektivity , měřítkem účinnosti výbušniny pro vojenské demolici, slouží k porovnání účinnosti hmotnostní výbušniny proti TNT.

Je možné poznamenat, že výbušniny (nejaderné) produkují méně energie na kilogram než potravinářské výrobky, jako jsou tuky (38 MJ / kg ) nebo cukr (17 MJ / kg ). Podobně má tuna ekvivalentu ropy hodnotu 41 868 GJ ve srovnání s tunou TNT, což odpovídá 4,184 GJ . Mezi těmito čísly lze zaznamenat tři zásadní rozdíly:

specifické energie spalování běžných paliv se počítají bez zohlednění množství kyslíku potřebného ke spalování: pokud je toto zohledněno, musí být číslo vyděleno více než čtyřmi pro tuky a přibližně dvěma pro cukry;
spalování nitro výbušnin, ke kterému dochází bez dodávky atmosférického kyslíku, zdaleka není úplné: množství kyslíku dostupného pro TNT je jen asi třetina toho, co by bylo nutné pro úplné spalování;
výbušniny však mají mnohem ničivější účinky, protože svou energii uvolňují téměř okamžitě a ke svému spalování nepotřebují vnější kyslík.

Jednotka výbušné energie

Síla bomb, zejména atomových bomb , se v TNT často označuje jako ekvivalent. Potom použijeme „ kilotunu “ (1 kt TNT se rovná 1 000 t TNT) nebo „ megaton “ (1 Mt TNT se rovná 1 000 000 t TNT).

Bomba na Hirošimu v roce 1945 měl výkon o 15 kt nebo 15.000 t TNT (krychle TNT se stranou 21 m ), nebo 62,76 TJ . Nejsilnější H-bomba někdy testovala - za sovětské car Bomba se30. října 1961 - odpovídalo 57 Mt (kostka TNT se stranou 325 m ) nebo 238 488 PJ .

Výroba

Německý vojenský-průmyslový komplex produkoval 5,590 tun trinitrotoluenu měsíčně v průměru v roce 1939, 7.250 t / měsíc v průměru v roce 1940, 10.560 t / měsíc v průměru v roce 1941, 11,000 t / měsíc v průměru v roce 1942, 16.180 t / měsíc na průměr v roce 1943, průměrně 17 280 t / měsíc v roce 1944, s prudkým poklesem od poloviny června v důsledku strategického bombardování spojenců , poté se zhroutil počátkem roku 1945.

Výroba tohoto produktu vojensko-průmyslovým komplexem Spojených států skončila v roce 1986 a byla obnovena v roce 2005 v Radford Army Ammunition Plant (en) v okrese Pulaski ve Virginii ekologičtějším způsobem . Výrobní kapacita tohoto závodu, který jako jediný v současné době vyrábí TNT ve Spojených státech, je patnáct milionů liber ročně (přibližně 6 800 t ).

Toxicita

Mnoho vojenských míst je kontaminováno TNT. Vystavení vysokým dávkám může způsobit anémii a onemocnění jater . Zvětšená slezina a negativní účinky na imunitní systém byly také pozorovány u zvířat, která požila a inhalovala trinitrotoluen, stejně jako podráždění kůže. Mezi další škodlivé účinky patří snížení mužské plodnosti a karcinogenní riziko (jedná se o derivát aromatického uhlovodíku , jehož vlastnosti jsou společné s benzenem , který je ve své podstatě karcinogenní). Spotřeba TNT ztmavne moč .

Během druhé světové války byla výroba TNT pro potřeby Wehrmachtu byl často svěřen zahraniční pracovníky povinnou pracovní služby , váleční zajatci a Arbeitsmaid na Kriegshilfdienst z nichž byly v zášti z nich . Jednou z velkých výrobních dílen byla továrna Werk Tanne v Clausthal-Zellerfeld v Dolním Sasku , která v letech 1943-44 vyrobila 28 000 tun TNT. Hygienické podmínky tam byly žalostné. Vzhledem k jeho nebezpečnosti bylo s produktem manipulováno ručně a do těla se dostávalo kůží nebo dýchacími cestami. Prvními příznaky otravy byla velmi bolestivá „prášková žluč“ ( Pulverkrätze ), následovaná žlutým nebo načervenalým zbarvením vlasů, poté oranžovou pigmentací kůže, následovanou anémií a leukémií . Pracovníci v přímém kontaktu s TNT dostali přezdívku „Kanárské ostrovy“, což je známkou toho, že byli produktem kontaminováni. Péče poskytovaná nemocným byla v té době primitivní. Lékaři v pracovních táborech jim podávali mléko jako protiotrávu a pacient byl každý den kartáčován mitigalským olejem .

Poznámky a odkazy

2, 4, 6 - TRINITROTOLUENE , bezpečnostní list (y) Mezinárodního programu pro bezpečnost chemických látek , konzultován 9. května 2009.
vypočtená molekulová hmotnost od „ atomové hmotnosti prvků 2007 “ na www.chem.qmul.ac.uk .
(in) Carl L. Yaws, Příručka termodynamických diagramů: Organické sloučeniny C5 až C7 , sv. 2, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996, 400 s. ( ISBN 0-88415-858-6 ).
„2,4,6-trinitrotoluen“ , na ESIS (konzultováno dne20. února 2009).
Pracovní skupina IARC pro hodnocení karcinogenních rizik pro člověka , „ Globální hodnocení karcinogenity pro člověka, skupina 3 : nezařaditelné z hlediska jejich karcinogenity pro člověka “ , na monografiích .iarc.fr, IARC,16. ledna 2009(zpřístupněno 22. srpna 2009 ) .
Indexové číslo 609-008-00-4 v tabulce 3.1 z přílohy VI části nařízení ES n o 1272/2008 [PDF] ,16. prosince 2008.
„ Trinitro-2,4,6 toluen “ v databázi chemických látek Reptox z CSST (quebecká organizace odpovědná za bezpečnost a ochranu zdraví při práci), přístup k 25. dubnu 2009.
(in) Dodatek D. Strategický letecký útok na práškový a výbušný průmysl .
(in) Charles Webb III , Muniční průmyslová základna: co s tím můžeme dělat? Letectvo musí změnit svou smluvní strategii - Agile Combat Support - Industry Overview , Air Force Journal of Logistics , léto 2003.
(en) Radford Army Ammunition Plant , Alliant Techsystems .
(in) Deborah Elliott, Toxic Red Water Vyřazeno z výroby TNT v Radfordu , velení americké armády pro životní prostředí .
„ http://www.geschichtsatlas.de/~gb31/Die%20Sprengstofffabrik%20Werk%20tann%20in%20claus.htm “ ( archiv • Wikiwix • Archive.is • Google • co dělat? ) .
Nina Barbier, Přes ně: Alsasci a Mosellanové byli násilím začleněni do nacistického válečného stroje , Paříž, Éditions Talandier,2018, 347 s. ( ISBN 979-10-210-3322-1 ) , str. 131-140.

Podívejte se také

Související články

Toluen , benzen s methylovou skupinou
Nitrotoluen , toluen substituovaný nitroskupinou
Dinitrotoluen , toluen substituovaný dvěma nitroskupinami
Trinitrobenzen
Dynamit
Seznam výbušných sloučenin