Trinitrotoluen

równanie: $C _ {{P}} = (78,953) + (5,2187E-1) \ times T + (- 2,9827E-4) \ times T ^ {{2}} + (6,1220E-8) \ times T ^ { {3}} + (1,2576E-12) \ times T ^ {{4}}$
Pojemność cieplna gazu w J · mol -1 · K -1 i temperatura w Kelwinach od 200 do 1500 K.
Obliczone wartości:
209,667 J · mol -1 · K -1 przy 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ razy K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ razy K})$
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 p $(\ tfrac {J} {kmol \ razy K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ razy K})$
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	1052,85	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

Środki ostrożności

SGH

Niebezpieczeństwo H201, H301, H311, H331, H373, H411, H201 : Explosive: zagrożenie masowym wybuchem
H301 : Działa toksycznie po połknięciu
H311 : Działa toksycznie w kontakcie ze skórą
H331 toksycznie przez drogi oddechowe
H373 : Niebezpieczeństwo podejrzeniem uszkodzenia narządów (lista wszystkich narządów naruszone, jeżeli są znane) po wielokrotnym lub długotrwała ekspozycja ( wskazać drogę narażenia, jeżeli definitywnie udowodniono, że żadna inna droga narażenia nie powoduje takiego samego zagrożenia)
H411 : Działa toksycznie na organizmy wodne, powoduje długotrwałe skutki

WHMIS

D2B, F, D2B : Materiał toksyczny wywołujący inne skutki toksyczne
F : Materiał niebezpiecznie reaktywny

Ujawnienie przy 1,0% zgodnie z wykazem ujawnionych składników

Transport

0209

Kod Kemlera:
-
Numer UN :
0209 : TNT suchy lub zwilżony mniej niż 30 procentami (masowymi) wody; TOLITE suchy lub zwilżony mniej niż 30 procentami (masowymi) wody; lub TRINITROTOLUEN suchy lub zwilżony z mniej niż 30 procentami (masowymi) wody
Kod klasyfikacyjny:
1.1D : Substancje i przedmioty stwarzające ryzyko masowej eksplozji (masowa eksplozja to eksplozja, która prawie natychmiast wpływa na prawie cały ładunek).
Wtórna detonująca substancja wybuchowa lub czarny proszek lub artykuł zawierający wtórną detonującą substancję wybuchową, w każdym przypadku bez środków inicjujących lub ładunku miotającego, lub przedmiot zawierający pierwotną substancję wybuchową i posiadający co najmniej dwa skuteczne urządzenia zabezpieczające.
Etykieta: 1 : Substancje i artykuły wybuchowe

1356

Kod Kemlera:
40 : materiał stały łatwopalny, samoreaktywny lub samonagrzewający się
Numer UN :
1356 : NAWILŻANY TNT zawierający co najmniej 30% (masowych) wody; TOLITE NAWILŻANY z co najmniej 30 procentami (masowymi) wody; lub TRINITROTOLUEN NAWILŻONY z co najmniej 30% (masowymi) wody
Klasa:
4.1
Etykieta: 4.1 : Substancje stałe łatwopalne, materiały samoreaktywne i materiały wybuchowe odczulone Opakowanie: Grupa pakowania I : materiały bardzo niebezpieczne;

Klasyfikacja IARC

Grupa 3 : Nie podlega klasyfikacji ze względu na jego rakotwórczość dla ludzi

Ekotoksykologia

LogP

1.60

Jednostki SI i STP, chyba że określono inaczej.

Trinitrotoluen ( TNT ) jest wybuchowe stosowane w różnych mieszankach, w szczególności w równych proporcjach z azotanu amonu z wytworzeniem Amatol .

Historyczny

TNT został odkryty w 1863 roku przez niemieckiego chemika Juliusa Wilbranda . Jego potencjału wybuchowego można było zaobserwować dopiero kilka lat później, ze względu na trudność opracowania skutecznego detonatora , ze względu na jego niską czułość i skromną moc w porównaniu z innymi materiałami wybuchowymi.

Jednak kilka jego właściwości pozwala na integrację z torpedami, a tym samym na większą siłę niszczenia niż inne używane wówczas materiały wybuchowe, takie jak kwas pikrynowy . Armia niemiecka przyjęła go w 1902 roku, a Brytyjczycy stopniowo włączali go do swojego arsenału od 1907 roku.

Tak więc podczas pierwszej wojny światowej niszczycielska siła torped Cesarskiej Marynarki Wojennej Niemiec jest ważniejsza niż brytyjskiej, ponieważ eksplodują one po przebiciu kadłuba, podczas gdy brytyjskie torpedy eksplodują przy kontakcie i rozpraszają się poza łodzią. energii uwolnionej przez eksplozję.

Chemia

TNT jest związkiem chemicznym typu krystalicznego aromatycznego .

Wytwarza się go przez nitrowanie w toluenie ( C 7 H 8 ). Cała trudność jego syntezy wynika z faktu, że temperatura niezbędna do jej uzyskania jest zbliżona do temperatury wybuchu pośrednio powstającego związku binitro ( dinitrotoluenu ). Jego formuła to C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3.

Istnieją trzy inne izomery trinitrotoluenu TNT (2,4,6-trinitrotoluenu): 2,3,4-, 2,3,5- i 2,3,6-trinitrotoluen.

Materiał wybuchowy

Podczas eksplozji trotyl może rozkładać się zgodnie z różnymi reakcjami:

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

a szczególnie :

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

lub:

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

Bardziej prawdopodobne jest połączenie tych równań.

W swojej rafinowanej postaci trinitrotoluen jest stosunkowo stabilny i mniej wrażliwy niż nitrogliceryna na wstrząsy i transport. Jego wybuchowa akcja musi zostać zainicjowana przez detonator. Nie oddziałuje z metalami i nie absorbuje wody, co zapewnia jej stabilność przez dość długie okresy przechowywania, w przeciwieństwie do dynamitu , ale może tworzyć nietrwałe związki w kontakcie z metalami alkalicznymi .

Energia właściwa spalania trotylu wynosi 14,5 MJ / kg , spalanie wymaga atomów węgla trotylu do reakcji z tlenem w powietrzu. Energia detonacji wynosi 4,184 MJ / kg . Współczynnik efektywności względnej , miara siły działania materiału wybuchowego przeznaczonego do rozbiórki wojskowej, używana jest do porównywania efektywności masowej wybuchowego kontra TNT.

Możemy zauważyć, że materiały wybuchowe (niejądrowe) wytwarzają mniej energii na kilogram niż produkty spożywcze, takie jak tłuszcz (38 MJ / kg ) czy cukier (17 MJ / kg ). Podobnie tona ekwiwalentu ropy jest warta 41,868 GJ w porównaniu do tony trotylu, co odpowiada 4,184 GJ . Możemy zauważyć trzy zasadnicze różnice między tymi liczbami:

specyficzne energie spalania zwykłych paliw oblicza się bez uwzględnienia masy tlenu potrzebnego do spalania: jeśli to bierze się pod uwagę, liczbę należy podzielić przez więcej niż cztery w przypadku tłuszczu i około dwa w przypadku cukrów;
ponieważ spalanie nitro materiałów wybuchowych odbywa się bez dopływu tlenu atmosferycznego, jest dalekie od zakończenia: ilość tlenu dostępna dla trotylu to tylko około jednej trzeciej ilości niezbędnej do całkowitego spalenia;
jednak materiały wybuchowe mają znacznie bardziej niszczycielskie skutki, ponieważ niemal natychmiast uwalniają swoją energię, nie potrzebując do spalania zewnętrznego tlenu.

Jednostka mocy wybuchowej

Siła bomb, zwłaszcza bomb atomowych , jest często określana jako ekwiwalent w TNT. Następnie stosujemy „ kilotonę ” (1 kt trotylu równa się 1000 ton trotylu) lub „ megatony ” (1 miliona ton trotylu równa się 1 000 000 ton trotylu).

Bomba spadła na Hiroshima w 1945 miał moc około 15 kt lub 15000 t TNT (TNT sześcianu o boku 21 m ) lub 62,76 TJ . Najpotężniejszym H-bomba kiedykolwiek testowany - Soviet Car Bomba ,30 października 1961 - odpowiadało 57 Mt (sześcian trotylu o boku 325 m ), czyli 238,488 PJ .

Produkcja

Wojskowa niemiecki produkowany 5,590 t o trotylu miesięcznie średnio w roku 1939, 7250 t / miesiąc średnio w 1940 roku, 10.560 t / miesiąc średnio w 1941 roku, 11.000 t / miesiąc średnio w 1942 roku, 16.180 t / miesiąc na średnio w 1943 r., średnio 17 280 t / miesiąc w 1944 r., z ostrym spadkiem od połowy czerwca z powodu strategicznych bombardowań aliantów , a następnie załamał się na początku 1945 r.

Produkcja tego produktu przez kompleks militarno-przemysłowy Stanów Zjednoczonych została wstrzymana w 1986 r. I wznowiona w 2005 r. W Zakładzie Amunicji Radford Army (en) w hrabstwie Pulaski (Wirginia) w sposób bardziej przyjazny dla środowiska . Zdolność produkcyjna tego zakładu, jedynego obecnie produkującego TNT w Stanach Zjednoczonych, wynosi piętnaście milionów funtów rocznie (około 6800 ton ).

Toksyczność

Wiele terenów wojskowych jest skażonych trotylem. Narażenie na wysokie dawki może powodować anemię i chorobę wątroby . Powiększona śledziona i negatywny wpływ na układ odpornościowy zaobserwowano również u zwierząt, które połknęły i wdychały trinitrotoluen, a także podrażnienia skóry. Innymi szkodliwymi skutkami są zmniejszenie płodności mężczyzn i ryzyko rakotwórczości (jest pochodną węglowodoru aromatycznego , którego wiele właściwości ma charakter rakotwórczy benzenu ). Spożycie trotylu przyciemnia mocz .

Podczas II wojny światowej , produkcja TNT dla potrzeb Wehrmachtu często powierzane pracownikom zagranicznych Służby Pracy obowiązkowy , jeńców wojennych i Arbeitsmaid z Kriegshilfdienst wśród których były mimo z nich . Jednym z dużych zakładów produkcyjnych była fabryka Werk Tanne w Clausthal-Zellerfeld w Dolnej Saksonii , która w latach 1943-44 wyprodukowała 28 000 ton trotylu. Warunki sanitarne były tam opłakane. Ze względu na swoje zagrożenie produkt był przenoszony ręcznie i przedostawał się do organizmu przez skórę lub drogi oddechowe. Pierwszymi objawami zatrucia były bardzo bolesne „żółci w proszku” ( Pulverkrätze ), następnie żółte lub czerwonawe przebarwienia włosów, następnie pomarańczowe zabarwienie skóry, a następnie niedokrwistość i białaczka . Pracownicy pozostający w bezpośrednim kontakcie z trotylem otrzymywali przydomek „Kanarki”, co świadczy o zanieczyszczeniu przez ten produkt. Opieka nad chorymi była wówczas podstawowa. Lekarze w obozach pracy podawali im mleko jako środek odtruwający , a pacjent był codziennie szczotkowany olejem Mitigal .

Uwagi i odniesienia

2, 4, 6 - trinitrotoluenu , bezpieczeństwa arkusza (y) w Międzynarodowym Programie wpływu substancji chemicznych , konsultowany 9 maja 2009 r.
obliczona masa cząsteczkowa od „ atomowych jednostek masy elementów 2007 ” na www.chem.qmul.ac.uk .
(w) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams: Organie Compounds C5 do C7 , vol. 2, Huston, Teksas, Gulf Pub. Współ.,1996, 400 pkt. ( ISBN 0-88415-858-6 ).
„2,4,6-trinitrotoluen” , w ESIS (skonsultowano20 lutego 2009).
Grupa robocza IARC ds. Oceny ryzyka rakotwórczości dla ludzi , „ Global Carcinogenicity Assessments for Humans, Group 3 : Unclassifiable as to their Carcinogenicity for Humans ” , on monographs.iarc.fr , IARC,16 stycznia 2009(dostęp 22 sierpnia 2009 ) .
Główna ilość 609-008-00-4 w tabeli 3.1 w załączniku VI z rozporządzeniem WE n o 1272/2008 [PDF] ,16 grudnia 2008.
„ trinitro-2,4,6 toluen ” w bazie danych chemikaliów Reptox z CSST (Quebec organizacji odpowiedzialnej za bezpieczeństwo i higienę pracy), dostęp 25 kwietnia 2009.
(w) Dodatek D. Strategiczny atak powietrzny na przemysł proszkowy i wybuchowy .
(w) Charles Webb III , Baza przemysłowa amunicji: co możemy z tym zrobić? Siły Powietrzne muszą zmienić swoją strategię kontraktowania - Agile Combat Support - Industry Overview , Air Force Journal of Logistics , lato 2003.
(en) Fabryka amunicji Radford Army , Alliant Techsystems .
(w) Deborah Elliott, Toxic Red Water Wyeliminowany z produkcji TNT w Radford , US Army Environmental Command .
„ http://www.geschichtsatlas.de/~gb31/Die%20Sprengstofffabrik%20Werk%20tann%20in%20claus.htm ” ( Archiwum • Wikiwix • Archive.is • Google • Co robić? ) .
Nina Barbier, Pomimo nich: Alzatczycy i Mosellanie włączeni siłą do nazistowskiej machiny wojennej , Paryż, Éditions Talandier,2018, 347, s. ( ISBN 979-10-210-3322-1 ) , str. 131-140.

Zobacz też

Powiązane artykuły

Toluen , benzen z grupą metylową
Nitrotoluen , toluen podstawiony grupą nitrową
Dinitrotoluen , toluen podstawiony dwiema grupami nitrowymi
Trinitrobenzene
Dynamit
Lista związków wybuchowych