Trinitrotolueno (TNT) struktur, egenskaper, användningar, risker, explosion

han Trotyl Det är en organisk förening som bildas av kol, syre, väte och kväve med tre nitrogrupper -No₂. Dess kemiska formel är c₆H₂(Ch₃)(NEJ₂)₃ eller även den kondenserade formeln c₇H₅N₃ANTINGEN₆.

Dess fulla namn är 2,4,6-trinitrotoluen, men det är vanligtvis känt som TNT. Det är ett kristallint vitt fast ämne som kan explodera när den värms över en viss temperatur.

2,4,6-trinitrotoluenkristaller, TNT. Wremmerswaal [cc by-sa (https: // creativecommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)]. Källa: Wikimedia Commons.

Närvaron i trinitrotoluenen i de tre nitro -grupperna₂ gynnar det faktum att det exploderar med viss lätthet. Därför har det använts i stor utsträckning i explosiva artefakter, projektiler, bomber och granater.

Det har också använts för att utföra undervattenssprängning, i djupa brunnar och för industriella eller icke -krigsexplosioner.

TNT är en känslig produkt som också kan utnyttja för mycket starka slag. Det är också giftigt för människor, djur och växter. De platser där deras explosioner har inträffat har förorenats och undersökningar genomförs för att eliminera resterna av denna förening.

En form som kan vara effektiv och ekonomisk för att minska koncentrationen i den förorenade miljön i TNT är genom att använda vissa typer av bakterier och svampar.

[TOC]

Kemisk struktur

2,4,6-trinitrotoluen består av en toluen M-molekyl₆H₅-Ch₃, till vilka tre nitrogrupper har lagts till -inte₂.

De tre nitro -inga grupperna₂ De ligger symmetriskt i bensenringen av toluen. De finns i position 2, 4 och 6, där position 1 motsvarar metyl -ch₃.

Kemisk struktur av 2,4,6-trinitrotoluen. EDGAR181 [Public Domain]. Källa: Wikimedia Commons.

Nomenklatur

- Trotyl

- 2,4,6-trinitrotoluen

- Tnt

- Trilita

- 2-metyl-1,3,5-trinitobensen

Egenskaper

Fysiskt tillstånd

Kristallint fast till blekgult. Nålformade kristaller.

Molekylvikt

227,13 g/mol.

Smältpunkt

80,5 ºC.

Kokpunkt

Koka inte. Det sönderdelas med en explosion vid 240 ºC.

Flampunkt

Det är inte möjligt att mäta det eftersom det exploderar.

Densitet

1,65 g/cm³

Löslighet

Nästan olöslig i vatten: 115 mg/l a 23 ° C. Väldigt lite lösligt i etanol. Mycket löslig i aceton, pyridin, bensen och toluen.

Kan tjäna dig: Materialsystem

Kemiska egenskaper

Kan brytas ned explosivt när det värms upp. När den når 240 ° C exploderar det. Du kan också explodera när du lider av mycket starka slag.

När de värms upp till sönderdelning producerar giftiga gaser från kväveoxider nr_x.

TNT -explosionsprocess

TNT -explosionen innebär en kemisk reaktion. I grund och botten är det en förbränningsprocess där energi släpps mycket snabbt. Dessutom släpps gaser, som är medel för att överföra energi.

TNT exploderar lätt när den värms upp över 240 ° C. Författare: OpenClipart-Vectors. Källa: Pixabay.

För att en förbränningsreaktion (oxidation) ska inträffa måste bränsle och oxidant vara närvarande.

När det gäller TNT finns båda i samma molekyl, som kolatomer (C) och väte (H) är bränslen och oxidanten är syre (O) för nitro -grupperna -No₂. Detta gör att reaktionen blir snabbare.

TNT -oxidationsreaktion

Under TNT -förbränningsreaktionen uppföds atomer och syre (O) är närmare kol (C). Dessutom är kväve av -n inte₂ Det reduceras och blir gasformigt kväve n₂ vilket är en mycket mer stabil förening.

Den kemiska reaktionen av TNT -explosion kan sammanfattas enligt följande:

2 c₇H₅N₃ANTINGEN₆ → 7 CO ↑ + 7 C + 5 H₂Eller ↑ + 3 n₂↑

Kol inträffar (C) under explosionen, i form av ett svart moln, och kolmonoxid (CO) bildas också, vilket beror på att i molekylen inte finns tillräckligt med syre för att helt oxidera alla kolatomer (C) och väte ( h) närvarande.

Få TNT

TNT är en förening beredd endast konstgjord av människan.

Det finns inte naturligt i miljön. Det förekommer endast i vissa militära anläggningar.

Den är beredd genom toluen nitration (c₆H₅-Ch₃) Med en blandning av salpetersyra hno₃ och svavelsyra h₂Sw₄. Först en blandning av orto- och för-Nitrotolier som genom ytterligare energisk nitrering form symmetrisk trinitrotoluen.

Kan tjäna dig: natriumcitrat (C6H5O7NA3): struktur, användningar, egenskaper

TNT -användningar

I militär verksamhet

TNT är ett explosiv som har använts i militära apparater och militära explosioner.

Handgranater kan innehålla TNT. Författare: MaterialScientist, Nemo5576 och Tronno. Källa: Wikimedia Commons.

Det används för att fylla projektiler, granater och luftburna pumpar, eftersom det är tillräckligt okänsligt för den påverkan som mottagits för att komma ut ur pistolkanonen, men det kan explodera när de påverkas av en detoneringsmekanism.

Luftbomber kan innehålla TNT. Författare: Christian Wittmann. Källa: Pixabay.

Det är inte utformat för att producera betydande fragmentering eller lanseringsprojektiler.

I industriella tillämpningar

Det har använts för explosioner av industriellt intresse, i undervattenssprängning (på grund av dess olöslighet i vatten) och djupa brunnsexplosioner. Tidigare användes det oftare för rivningar. Det används för närvarande tillsammans med andra föreningar.

Foto av resultatet av en explosion för att riva stenar 1912. Vid den tiden användes TNT vid sprängning som krävs för att öppna järnvägsvägar. Internetarkivbokbilder [inga begränsningar]. Källa: Wikimedia Commons.

Det har också varit mellanhand för färger och fotografiska kemikalier.

TNT -risker

Kan explodera om det utsätts för intensiv värme, eld eller mycket starka slag.

Det är irriterande öga, hud och luftvägar. Det är en mycket giftig förening för både mänskliga och djur, växter och många mikroorganismer.

TNT -exponeringssymtom inkluderar huvudvärk, svaghet, anemi, toxisk hepatit, cyanos, dermatit, leverskada, konjunktivit, brist på aptit, illamående, kräkningar, diarré, bland andra.

Det är ett mutagen, det vill säga det kan ändra den genetiska informationen (DNA) för en organisme som orsakar förändringar som kan relateras till utseendet på ärftliga sjukdomar.

Det har också klassificerats som cancerframkallande eller cancergenerator.

Miljöföroreningar med TNT

TNT har upptäckts i jord och vatten i områden i militära krigsoperationer, på ammunitionstillverkningsplatser och där militärutbildning genomförs.

Kan tjäna dig: sorbinsyra: struktur, egenskaper, användningar, reaktionerJordar och vatten i militära zoner eller militära operationer har förorenats med TNT. Författare: Michael Gaida. Källa: Pixabay.

TNT -förorening är farligt för djurens, människors liv och växter. Även om TNT för närvarande används i lägre kvant.

Därför är det en av de mest bidragande till miljöföroreningar.

Lösning på TNT -förorening

Behovet av att "rengöra" regioner förorenade med TNT har motiverat utvecklingen av flera saneringsprocesser. Sanering är avlägsnande av miljöföroreningar.

Sanering med bakterier och svampar

Många mikroorganismer är kapabla till Bioremediar TNT som till exempel könsbakterier Pseudomonas, Enterobacter, Mycobacterium och Clostridium.

Det har också visat sig att det finns vissa bakterier som har utvecklats på platser förorenade med TNT och som kan överleva och också förnedra sig eller metabolisera det som en näringskälla.

De Escherichia coli Till exempel har det visat en enastående TNT -biotransformationskapacitet, eftersom den har flera enzymer att attackera den, vilket samtidigt visar en hög toxicitet med hög toxicitet.

Dessutom kan vissa arter av svampar biotransforma TNT, vilket gör det icke -skadliga mineraler.

Sanering med alger

Å andra sidan har vissa forskare funnit att algerna Spirulina platensis Den har förmågan att adsorbera på ytan av cellerna och assimilera upp till 87% av TNT som finns i vatten förorenade med denna förening.

Toleransen för denna alger mot TNT och dess förmåga att rengöra det förorenade vattnet med detta indikerar den höga potentialen för denna alger som en fytoremediator.

Referenser

1. ELLER.S. National Library of Medicine. (2019). 2,4,6-trinitrotoluen. Återhämtat sig från pubchem.Ncbi.Nlm.Nih.Gov.
2. Murray, s.G. (2000). Explosiva varor. Explosionsmekanism. I Encyclopedia of Forensic Sciences 2000, sidorna 758-764. Återhämtat sig från Scientedirect.com.
3. Adamia, g. et al. (2018). Om möjligheten till alger av spirulina-applicering för fytoremediering av vattenförorenad med 2,4,6-trinitrotoluen. Annals of Agranian Science 16 (2018) 348-351. Återhämtat sig från läsaren.Annars.com.
4. Serrano-González, M.OCH. et al. (2018). Biotransformation och nedbrytning av 2,4,6-trinitrotoluen genom mikrobiell metabolism och deras interaktion. Defense Technology 14 (2018) 151-164. PDF återhämtade sig.Scientedirectassets.com.
5. Iman, m. et al. (2017). Systembiologi-strategi för bioremediering av nitroaromatik: Begränsningsbaserad analys av 2,4,6-trinitrotoluen Biotransformation av Escherichia coli. Molekyler 2017, 22, 1242. MDPI återhämtade sig.com.
6. Windholz, m. et al. (redaktörer) (1983). Merck -indexet. En enyklopedi av kemikalier, droger och biologiska. Tionde upplagan. Merck & Co., Inkl.
7. Morrison, r.T. och Boyd, r.N. (2002). Organisk kemi. Sjätte upplagan. Prentice-hall.