Struktura Trinitrotolueno (TNT), właściwości, zastosowania, ryzyko, eksplozja

On Trinitrotoluen Jest to związek organiczny utworzony przez węgiel, tlen, wodór i azot z trzema grupami nitro -NO₂. Jego formuła chemiczna to c₆H₂(Ch₃)(NIE₂)₃ lub także skondensowana formuła C₇H₅N₃ALBO₆.

Jego pełna nazwa to 2,4,6-trinitrotoluene, ale jest powszechnie znana jako TNT. Jest to krystaliczna biała substancja stała, która może eksplodować po podgrzaniu powyżej określonej temperatury.

Kryształy 2,4,6-trinitrotoluenowe, TNT. Wremmerswaal [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)]. Źródło: Wikimedia Commons.

Obecność w trinitrotoluenie z trzech grup nitro -nie₂ sprzyja faktowi, że z łatwością eksploduje. Dlatego był szeroko stosowany w artefaktach wybuchowych, pociskach, bombach i granatach.

Był również używany do wykonywania podwodnego wybuchu, w głębokich studniach i do eksplozji przemysłowych lub niewocznych.

TNT to delikatny produkt, który może również wykorzystać bardzo mocne ciosy. Jest również toksyczny dla ludzi, zwierząt i roślin. Miejsca, w których wystąpiły ich wybuchy, zostały zanieczyszczone i przeprowadzane są badania w celu wyeliminowania pozostałości tego związku.

Formą, która może być skuteczna i ekonomiczna w celu zmniejszenia koncentracji w zanieczyszczonym środowisku TNT, jest zastosowanie niektórych rodzajów bakterii i grzybów.

[TOC]

Struktura chemiczna

2,4,6-trintrotoluen składa się z cząsteczki toluenowej₆H₅-Ch₃, do których dodano trzy grupy nitro -₂.

Trzy grupy nitro -to₂ Znajdują się symetrycznie w pierścieniu benzenowym toluenu. Znajdują się w pozycjach 2, 4 i 6, gdzie pozycja 1 odpowiada metylu -ch₃.

Struktura chemiczna 2,4,6-trinitrotoluen. Edgar181 [domena publiczna]. Źródło: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

- Trinitrotoluen

- 2,4,6-trinitrotoluen

- TNT

- Trilita

- 2-metylo-1,3,5-trinitobenzen

Nieruchomości

Stan fizyczny

Krystaliczne stałe do jasnożółtego. Kryształy w kształcie igły.

Waga molekularna

227,13 g/mol.

Temperatura topnienia

80,5 ° C.

Punkt wrzenia

Nie gotuj. Rozkłada się z eksplozją w temperaturze 240 ° C.

Temperatura zapłonu

Nie można go zmierzyć, ponieważ eksploduje.

Gęstość

1,65 g/cm³

Rozpuszczalność

Prawie nierozpuszczalne w wodzie: 115 mg/L A 23 ° C. Bardzo mało rozpuszczalny w etanolu. Bardzo rozpuszczalny w acetonie, pirydynie, benzenie i toluenie.

Może ci służyć: systemy materialne

Właściwości chemiczne

Można rozbić wybuchowo po podgrzaniu. Po osiągnięciu 240 ° C eksploduje. Możesz także eksplodować, gdy cierpieć bardzo silne ciosy.

Po podgrzewaniu do momentu rozkładu wytwarzania toksycznych gazów z tlenków azotu nr_X.

Proces eksplozji TNT

Wybuch TNT pociąga za sobą reakcję chemiczną. Zasadniczo jest to proces spalania, w którym energia jest bardzo szybko uwalniana. Ponadto emitowane są gazy, które są agentami do przenoszenia energii.

TNT łatwo eksploduje po podgrzaniu powyżej 240 ° C. Autor: OpencLipart-Vectors. Źródło: Pixabay.

Aby nastąpiła reakcja spalania (utlenianie), paliwo i utleniacz musi być obecny.

W przypadku TNT oba znajdują się w tej samej cząsteczce, jak atomy węgla (C) i wodór (H) to paliwa, a utleniacz jest tlenem (O) grup nitro -NO₂. To pozwala na szybkość reakcji.

Reakcja utleniania TNT

Podczas reakcji spalania TNT atomy są podnoszone, a tlen (O) jest bliżej węgla (C). Ponadto azot -n nie₂ Jest zmniejszony i staje się gazowym azotem n₂ który jest znacznie bardziej stabilnym związkiem.

Reakcję chemiczną eksplozji TNT można podsumować w następujący sposób:

2 c₇H₅N₃ALBO₆ → 7 CO ↑ + 7 C + 5 H₂Lub ↑ + 3 N₂↑

Węgiel występuje (c) podczas eksplozji, w postaci czarnej chmury, a także powstaje tlenek węgla (CO), co wynika z tego, że w cząsteczce nie ma wystarczającej ilości tlenu, aby całkowicie utleniać wszystkie atomy węgla (C) i wodór (wodór (C) i wodór (wodór ( h) obecny.

Uzyskanie TNT

TNT to związek przygotowywany tylko sztucznie przez człowieka.

Nie jest to naturalnie znalezione w środowisku. Występuje tylko w niektórych obiektach wojskowych.

Jest przygotowywany przez nitrowanie toluenu (c₆H₅-Ch₃) Z mieszaniną kwasu azotowego HNO₃ i kwas siarkowy H₂południowy zachód₄. Najpierw mieszanka Ortho- I Do-Nitrotolianie, którzy przez dalsze energetyczne nitrowanie tworzą symetryczną trinitrotoluen.

Może ci służyć: cytrynian sodu (C6H5O7NA3): Struktura, zastosowania, właściwości

TNT zastosowanie

W działaniach wojskowych

TNT to wybuch wybuchowy, który był używany w urządzeniach wojskowych i eksplozjach wojskowych.

Granaty ręczne mogą zawierać TNT. Autorzy: MaterialScientist, Nemo5576 i Tronno. Źródło: Wikimedia Commons.

Służy do wypełniania pocisków, granatów i pomp w powietrzu, ponieważ jest wystarczająco niewrażliwy na uderzenie otrzymane, aby wydostać się z armaty z pistoletu, ale może eksplodować, gdy wpłynie na mechanizm detonacyjny.

Bomby powietrzne mogą zawierać TNT. Autor: Christian Wittmann. Źródło: Pixabay.

Nie jest zaprojektowany do tworzenia znaczącej fragmentacji ani uruchamiania pocisków.

W zastosowaniach przemysłowych

Został wykorzystywany do eksplozji zainteresowania przemysłowego, podwodnego wybuchu (ze względu na jego nierozpuszczalność w wodzie) i głębokie eksplozje studni. W przeszłości był częściej używany do rozbiórki. Jest obecnie stosowany wraz z innymi związkami.

Zdjęcie wyniku wybuchu do rozbiórki skał w 1912 roku. W tym czasie TNT był używany do wybuchu wymaganego na przykład do otwierania ścieżek kolejowych. Obrazy książek z archiwum internetowym [bez ograniczeń]. Źródło: Wikimedia Commons.

Był również pośrednikiem dla kolorów i chemikaliów fotograficznych.

Ryzyko TNT

Może eksplodować, jeśli jest narażony na intensywne ciepło, ogień lub bardzo mocne ciosy.

To drażniące oko, skóra i dróg oddechowy. Jest to bardzo toksyczny związek zarówno dla ludzi, jak i zwierząt, roślin i wielu mikroorganizmów.

Objawy narażenia TNT obejmują ból głowy, osłabienie, niedokrwistość, toksyczne zapalenie wątroby, sinica, zapalenie skóry, uszkodzenie wątroby, zapalenie spojówek, brak apetytu, nudności, wymioty, biegunka, biegunka,.

Jest to mutagen, to znaczy może zmienić informacje genetyczne (DNA) organizmu powodującego zmiany, które mogą być związane z pojawieniem się chorób dziedzicznych.

Został również sklasyfikowany jako generator rakotwórczy lub raka.

Zanieczyszczenie środowiska z TNT

TNT został wykryty w glebach i wodzie w obszarach operacji wojennych wojskowych, w miejscach produkcyjnych amunicji i gdzie przeprowadzane są operacje szkolenia wojskowego.

Może ci służyć: kwas sorbinowy: struktura, właściwości, zastosowania, reakcjeGleby i wody stref wojskowych lub operacji wojskowych zostały zanieczyszczone TNT. Autor: Michael Gaida. Źródło: Pixabay.

Zanieczyszczenie TNT jest niebezpieczne dla życia zwierząt, ludzi i roślin. Chociaż TNT jest obecnie używany w niższej ilości.

Dlatego jest to jeden z najbardziej przyczyniających się do zanieczyszczenia środowiska.

Rozwiązanie zanieczyszczenia TNT

Potrzeba „czyszczenia” regionów zanieczyszczonych TNT zmotywowała rozwój kilku procesów naprawczych. Remediacja to usunięcie zanieczyszczeń środowiskowych.

Remediacja za pomocą bakterii i grzybów

Wiele mikroorganizmów jest zdolnych do Bioremediar TNT jako, na przykład bakterie płciowe Pseudomonas, Enterobacter, Mycobacterium I Clostridium.

Stwierdzono również, że istnieją pewne bakterie, które ewoluowały w miejscach zanieczyszczonych TNT i które mogą przetrwać, a także degradować lub metabolizować jako źródło składników odżywczych.

Escherichia coli Na przykład wykazał wyjątkową zdolność biotransformacji TNT, ponieważ ma wiele enzymów do ataku, wykazując jednocześnie toksyczność wysokiej toksyczności.

Ponadto niektóre gatunki grzybów mogą.

Remediacja z glonami

Z drugiej strony niektórzy badacze odkryli, że glony Spirulina platensis Ma zdolność do adsorbowania na powierzchni jego komórek i asymilacji do 87% TNT obecnego w wodach zanieczyszczonych tym złożonym.

Tolerancja tych glonów w kierunku TNT i jej zdolność do czyszczenia zanieczyszczonej wody wskazują na wysoki potencjał tych glonów jako fitoremediator.

Bibliografia

1. LUB.S. National Library of Medicine. (2019). 2,4,6-trinitrotoluen. Odzyskane z Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov.
2. Murray, s.G. (2000). Materiały wybuchowe. Mechanizm eksplozji. W Encyclopedia of Forensic Sciences 2000, strony 758-764. Odzyskane z naukowym.com.
3. Adamia, g. i in. (2018). O możliwości zastosowania algi spiruliny do fitoremediacji wody zanieczyszczonej 2,4,6-trintrotoluenu. Annals of Agranian Science 16 (2018) 348-351. Odzyskane od czytelnika.Elsevier.com.
4. Serrano-González, m.I. i in. (2018). Biotransformacja i degradacja 2,4,6-trinitrotoluen przez metabolizm drobnoustrojów i ich interakcja. Technologia obrony 14 (2018) 151-164. PDF odzyskało.Scientedirectassets.com.
5. IMAN, m. i in. (2017). Podejście biologii systemów do bioremediacji nitroaromatyki: Analiza oparta na ograniczeniach 2,4,6-trinitrotoluen biotransformacji przez Escherichia coli. Cząsteczki 2017, 22, 1242. MDPI odzyskało.com.
6. Windholz, m. i in. (redaktorzy) (1983). Indeks Merck. Enyklopedia chemikaliów, leków i biologicznych. Wydanie dziesiąte. Merck & Co., Inc.
7. Morrison, r.T. i Boyd, r.N. (2002). Chemia organiczna. 6. edycja. Prentice-Hall.