Trinitrotoluol

Trinitrotoluol
A trinitrotoluol szerkezete
Azonosítás
IUPAC név 1-metil-2,4,6-trinitrobenzol
N o CAS 118-96-7
N o ECHA 100,003,900
N o EC 204-289-6
Megjelenés színtelen vagy sárga kristályok
Kémiai tulajdonságok
Brute formula C 7 H 5 N 3 O 6   [Az izomerek]
Moláris tömeg 227,1311 ± 0,0084  g / mol
C 37,02%, H 2,22%, N 18,5%, O 42,26%,
Fizikai tulajdonságok
T ° fúzió 80,1  ° C
T ° forráspontú (bomlás): 240  ° C
Oldékonyság 20  ° C-os vízben  : 0,19  g L -1 , éterben , acetonban , benzolban
oldható
Térfogat 1,65  g cm -3
Telített gőznyomás 0,057  hPa ( 81  ° C )
Termokémia
C o

egyenlet:
Hőkapacitása gáz J · mol -1 · K -1 és hőmérséklet kelvinben, 200-tól 1500 K.
Számított értékek:
209,667 J · mol -1 · K -1 25 ° C-on

T
(K)
T
(° C)
C o
C o
200 −73.15 171,888 757
286 12.85 205,251 904
330 56.85 220,903 973
373 99.85 235 314 1,036
416 142,85 248 878 1,096
460 186,85 261 914 1,153
503 229,85 273 860 1,206
546 272,85 285,052 1,255
590 316,85 295,754 1,302
633 359,85 305,513 1345
676 402,85 314,609 1,385
720 446,85 323,264 1423
763 489,85 331,116 1,458
806 532,85 338,399 1490
850 576,85 345,296 1,520
T
(K)
T
(° C)
C o
C o
893 619,85 351,524 1,548
936 662,85 357,277 1,573
980 706,85 362,707 1,597
1,023 749,85 367,597 1,618
1,066 792,85 372 109 1,638
1 110 836,85 376,366 1,657
1,153 879,85 380 207 1,674
1,196 922,85 383 766 1,690
1,240 966,85 387,149 1705
1,283 1,009,85 390 233 1,718
1,326 1 052,85 393,132 1,731
1370 1096.85 395,940 1,743
1,413 1,139,85 398,563 1,755
1,456 1,182,85 401,098 1,766
1500 1 226,85 403 635 1,777
Óvintézkedések
SGH
SGH01: RobbanásveszélyesSGH06: MérgezőSGH08: Szenzibilizáló, mutagén, rákkeltő, reprotoxikusSGH09: Veszélyes a vízi környezetre
Veszély H201, H301, H311, H331, H373, H411, H201  : robbanásveszélyes: veszélye tömeges robbanásveszély
H301  : Lenyelve mérgező
H311  : Mérgező a bőrrel érintkezve
H331  : Belélegezve mérgező
H373  : veszélye gyanús károsítja a szerveket (lista az összes érintett szervek, ha ismertek) ismételt vagy hosszan tartó expozíció ( jelzik az expozíciós útvonalat, ha meggyőzően bizonyított, hogy más expozíciós útvonal okozza ugyanazon veszély)
H411  : Mérgező a vízi szervezetekre, hosszú távú hatások
WHMIS
D2B: Mérgező anyag, egyéb toxikus hatást vált kiF: Veszélyesen reaktív anyag
D2B, F, D2B  : Egyéb mérgező hatásokat okozó mérgező anyag
F  : Veszélyesen reaktív anyag Kiszerelés

1,0% -nál az összetevők nyilvántartási listája szerint
Szállítás
-
   0209   
Kemler-kód:
-
ENSZ-szám  :
0209  : A TNT száraz vagy 30 tömegszázaléknál kevesebb vízzel megnedvesített; TOLITE száraz vagy 30 tömegszázaléknál kevesebb vízzel megnedvesített; vagy TRINITROTOLUENE szárazon vagy kevesebb mint 30 tömeg% (tömeg) vízzel nedvesítve
Osztályozási kód:
1.1D  : Tömeges robbanásveszélyt hordozó anyagok és cikkek (a tömeges robbanás olyan robbanás, amely szinte azonnal hatással van a teljes terhelésre).
Másodlagos robbanóanyag vagy fekete por vagy árucikk, amely másodlagos robbanóanyagot tartalmaz, mindenesetre indítás vagy hajtóanyag töltés nélkül, vagy olyan cikk, amely elsődleges robbanóanyagot tartalmaz és legalább két hatékony biztonsági eszközzel rendelkezik.
Címke: 1  : Robbanóanyagok és tárgyak
ADR piktogram 1


40
   1356   
Kemler-kód:
40  : tűzveszélyes szilárd vagy önreaktív vagy önmelegedő anyag
UN-szám  :
1356  : TNT legalább 30 tömeg% (tömeg) vízzel párásítva; Legalább 30 tömeg% vízzel megnedvesített TOLIT; vagy legalább 30 tömeg% (tömeg) vízzel nedvesített TRINITROTOLUÉN
Osztály:
4.1
Címke: 4.1  : Gyúlékony szilárd anyagok, önreaktív anyagok és deszenzibilizálatlan robbanékony szilárd anyagok Csomagolás: I. csomagolási csoport  : nagyon veszélyes anyagok;
ADR 4.1 piktogram



IARC osztályozás
3. csoport  : Emberre nézve rákkeltő hatása nem osztályozható
Ökotoxikológia
LogP 1.60
Egység SI és STP hiányában.

A trinitrotoluol ( TNT ) robbanóanyag, amelyet több keverékben használnak, különösen az ammónium-nitráttal egyenlő arányban az amatol képződéséhez .

Történelmi

A TNT-t 1863-ban fedezte fel Julius Wilbrand német vegyész . Robbanási képessége csak néhány évvel később volt megfigyelhető, mivel a hatékony detonátor kifejlesztésének nehézségei voltak , alacsony érzékenysége és a többi robbanóanyaghoz képest szerény ereje miatt.

Számos tulajdonsága azonban lehetővé teszi torpedókba történő beépítését, és így nagyobb romboló erejét, mint a többi akkor használt robbanóanyag, például a pikrinsav . A német hadsereg 1902-ben fogadta el, míg a britek 1907-től fokozatosan integrálták arzenáljukba.

Így az első világháború alatt a császári német haditengerészet torpedóinak pusztító ereje fontosabb, mint a briteké, mert a hajótest lyukasztása után felrobbannak , míg a brit torpedók érintkezéskor felrobbannak, és ezért a hajón kívül eloszlanak a robbanás által felszabadított energia mennyisége.

Kémia

A TNT egy kristályos aromás típusú vegyület .

Úgy állítjuk elő, nitrálásával a toluolt ( C 7 H 8 ). Minden nehéz a szintézisét származik az a tény, hogy a hőmérséklet eléréséhez szükséges, hogy közel van a robbanás hőmérsékletét binitro vegyület ( dinitro ) kialakított közbenső. A képlet C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3.

A TNT-nek három másik trinitrotoluol- izomerje van (2,4,6-trinitrotoluol): 2,3,4-, 2,3,5- és 2,3,6-trinitrotoluol.

Robbanó

A robbanás során a TNT különböző reakciók szerint bomolhat:

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

és különösen:

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

vagy:

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 H20 + 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

Ezen egyenletek keveréke valószínűbb.

Finomított formájában a trinitrotoluol viszonylag stabil és kevésbé érzékeny, mint a nitroglicerin a sokkra és a szállításra. Robbanásszerű működését egy detonátornak kell elindítania. Nem lép kölcsönhatásba a fémekkel és nem szívja fel a vizet, ami a dinamittal ellentétben meglehetősen hosszú tárolási időn keresztül stabilitást biztosít , de alkálifémekkel érintkezve instabil vegyületeket képezhet .

A TNT fajlagos égési energiája 14,5  MJ / kg , az égéshez a TNT szénatomjai szükségesek a levegőben lévő oxigénnel való reakcióhoz. A detonációs energia 4,184  MJ / kg . A relatív hatékonysági tényezőt , a katonai bontásra szánt robbanóanyag hatékonyságának mértékét használják a robbanóanyag és a TNT tömeghatékonyságának összehasonlítására.

Megjegyezhetjük, hogy a (nem nukleáris) robbanóanyagok kilogrammonként kevesebb energiát termelnek, mint az olyan élelmiszertermékek, mint a zsír (38  MJ / kg ) vagy a cukor (17  MJ / kg ). Hasonlóképpen, egy tonna olajegyenérték 41,868 GJ- t ér el,  összehasonlítva egy tonna TNT-vel, amely 4,184 GJ-nak felel meg  . Három lényeges különbség figyelhető meg ezek között az adatok között:

Robbanóerő mértékegysége

A bombák, különösen az atombombák erejét a TNT-ben gyakran ekvivalensnek nevezik. Ezután a „  kilotonnát  ” (1  kt TNT egyenlő 1000  t TNT-vel) vagy a „  megatont  ” (1  Mt TNT 1 000 000  t TNT-vel) használjuk.

A bombát esett a Hiroshima a 1945 ereje volt, mintegy 15  kt , vagy 15.000  t TNT (egy kocka TNT egy oldalon 21  m ), vagy a 62,76  TJ . A valaha tesztelt legerősebb H-bomba - a szovjet Bomba cár , az1961. október 30 - egyenértékű volt 57  Mt (TNT-kocka, amelynek oldala 325  m ), vagy 238,488  PJ .

Termelés

A német katonai-ipari komplexum termelt 5590  t a trinitro átlagban havi 1939, 7250  t / hó átlagban 1940-ben 10.560  t / hó átlagban 1941-ben 11.000  t / hó átlagban 1942-ben 16.180  t / hó on 1943-as átlag, 1944-ben átlagosan 17 280  t / hó , június közepétől a szövetségesek stratégiai bombázásainak következtében meredek csökkenéssel , majd 1945 elején összeomlott.

A termék gyártása során a katonai-ipari komplexum, az Egyesült Államok megszüntette a 1986-ban és 2005-ben újra a Radford hadsereg lőszer Plant  (in) a Pulaski County (Virginia) egy sokkal környezetbarátabb módon . A termelési kapacitás a növény, amely az egyetlen jelenleg termelő TNT az Egyesült Államokban, tizenöt millió fontot évente (kb 6800  t ).

Toxicitás

Számos katonai helyszín szennyezett TNT-vel. Nagy dózisnak való kitettség vérszegénységet és májbetegséget okozhat . Megnagyobbodott lépet és az immunrendszerre gyakorolt ​​negatív hatásokat figyeltek meg azoknál az állatoknál is, amelyek bevették és belélegezték a trinitrotoluolt, valamint a bőrirritációkat. A többi káros hatás a férfi termékenység csökkenése és a rákkeltő kockázat (ez egy aromás szénhidrogén származéka, amelynek számos tulajdonsága közös a rákkeltő természetű benzollal ). A TNT fogyasztása sötétíti a vizeletet .

A második világháború , a termelés a TNT az igényeit a Wehrmacht gyakran bízzák külföldi munkavállalók a kötelező munkaszolgálat , hadifoglyok és Arbeitsmaid a Kriegshilfdienst a kinek voltak ellenére a velük . Az egyik nagy termelő műhely az alsó-szászországi Clausthal-Zellerfeldben található Werk Tanne gyár volt , amely 1943–44-ben 28 000 tonna TNT-t termelt. Az egészségügyi feltételek siralmasak voltak ott. Veszélyessége miatt a terméket kézzel kezelték, és a bőrön vagy a légzőrendszeren keresztül jutottak a szervezetbe. A mérgezés első jelei a nagyon fájdalmas " porhüvely " ( Pulverkrätze ) voltak, ezt követte a haj sárga vagy vöröses elszíneződése, majd a bőr narancssárga pigmentációja, majd vérszegénység és leukémia volt . A TNT-vel közvetlen kapcsolatban álló munkavállalókat "Kanári-szigetek" -nek hívták, ami azt jelzi, hogy a termék szennyezi őket. A betegek gondozása akkoriban kezdetleges volt. A munkatáborokban az orvosok mérget gátló tejet kínáltak nekik, a beteget pedig naponta Mitigal olajjal ecsetelték .

Megjegyzések és hivatkozások

  1. 2, 4, 6 - TRINITROTOLUENE , a Vegyi Anyagok Biztonságáról Nemzetközi Program biztonsági lapja (i) , 2009. május 9-én konzultáltak.
  2. számított molekulatömege a „  atomsúlya a Elements 2007  ” on www.chem.qmul.ac.uk .
  3. (a) Carl L. yaws, Handbook of termodinamikai diagramok: Szerves vegyületek C5 C7 , vol.  2, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996, 400  p. ( ISBN  0-88415-858-6 ).
  4. "2,4,6-trinitrotoluol" , az ESIS-en (konzultáció a következővel:2009. február 20).
  5. IARC humán rákkeltő kockázatok értékelésével foglalkozó munkacsoport , „  Globális karcinogenitási felmérések az emberek számára, 3. csoport  : Nem osztályozhatók az emberre néző rákkeltő hatásuk miatt  ” , a monographs.iarc.fr , IARC,2009. január 16(megtekintés : 2009. augusztus 22. ) .
  6. Index szám 609-008-00-4 a 3.1 táblázat a mellékletben VI Az EK-rendelet n o  1272/2008 [PDF] ,2008. december 16.
  7. Trinitro-2,4,6 toluene " a CSST (quebeci munkahelyi biztonságért és egészségvédelemért felelős szervezet) Reptox  vegyi anyagok adatbázisában , elérhető 2009. április 25-én.
  8. (in) D. függelék. Stratégiai légitámadás a por- és robbanóanyagipar számára .
  9. (in) III . Charles Webb , A lőszerek ipari bázisa: mit tehetünk ellene? A légierőnek meg kell változtatnia szerződéskötési stratégiáját - Agile Combat Support - Industry Review , Air Force Journal of Logistics , 2003. nyár.
  10. (en) Radford Army Lőszerek Plant , Alliant Techsystems .
  11. (in) Deborah Elliott, Toxic Red Water ligában TNT termelés Radford , az amerikai hadsereg Környezeti Command .
  12. “  http://www.geschichtsatlas.de/~gb31/Die%20Sprengstofffabrik%20Werk%20tann%20in%20claus.htm  ” ( ArchívumWikiwixArchive.isGoogle • Mit kell tenni? ) .
  13. Nina Barbier, ellenére: az elzásiak és a mosellák erőszakkal beépültek a náci háborús gépezetbe , Párizs, Éditions Talandier,2018, 347  p. ( ISBN  979-10-210-3322-1 ) , p.  131-140.

Lásd is

Kapcsolódó cikkek