Trinitrotoluol

Gleichung: $C _ {{P}} = (78,953) + (5,2187E-1) \ mal T + (- 2,9827E-4) \ mal T ^ {{2}} + (6,1220E-8) \ mal T ^ { {3}} + (1.2576E-12) \ times T ^ {{4}}$
Wärmekapazität des Gases in J · mol -1 · K -1 und Temperatur in Kelvin von 200 bis 1.500 K.
Berechnete Werte:
209,667 J · mol -1 · K -1 bei 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ mal K})$
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 $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ mal K})$
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	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
1.500	1 226,85	403 635	1,777

Vorsichtsmaßnahmen

SGH

Achtung H201, H301, H311, H331, H373, H411, H201 : Explosiv: Massenexplosionsgefahr
H301 : Giftig beim Verschlucken
H311 : Giftig bei Hautkontakt
H331 : Giftig beim Einatmen
H373 : Gefahr einer vermuteten Organschädigung (alle betroffenen Organe auflisten , falls bekannt) nach wiederholter oder längerer Exposition ( Geben Sie den Expositionsweg an, wenn
eindeutig nachgewiesen ist, dass kein anderer Expositionsweg die gleiche Gefahr verursacht.) H411 : Giftig für Wasserorganismen, hat langfristige Auswirkungen

WHMIS

D2B, F, D2B : Giftiges Material, das andere toxische Wirkungen verursacht
F : Gefährlich reaktives Material

Offenlegung bei 1,0% gemäß der Offenlegungsliste für Inhaltsstoffe

Transport

- -

0209

Kemler-Code:
-
UN-Nummer :
0209 : TNT trocken oder angefeuchtet mit weniger als 30 Prozent (Masse) Wasser; TOLITE trocken oder angefeuchtet mit weniger als 30 Prozent (Masse) Wasser; oder TRINITROTOLUEN trocken oder benetzt mit weniger als 30 Prozent (Masse) Wasser
Klassifizierungscode:
1.1D : Stoffe und Gegenstände, bei denen die Gefahr einer Massenexplosion besteht (eine Massenexplosion ist eine Explosion, die fast augenblicklich die fast gesamte Ladung betrifft).
Sekundär detonierende explosive Substanz oder Schwarzpulver oder Gegenstand, der eine sekundär detonierende explosive Substanz enthält, in jedem Fall ohne Mittel zur Zündung oder Treibladung, oder Artikel, der eine primäre explosive Substanz enthält und mindestens zwei wirksame Sicherheitsvorrichtungen aufweist.
Etikett: 1 : Explosive Substanzen und Artikel

1356

Kemler-Code:
40 : brennbarer Feststoff oder selbstreaktives oder selbsterhitzendes Material
UN-Nummer :
1356 : TNT BEFEUCHTET mit mindestens 30 Prozent (Masse) Wasser; TOLIT BEFEUCHTET mit mindestens 30 Prozent (Masse) Wasser; oder Trinitrotoluol befeuchtete mit mindestens 30 Prozent (Masse) Wasser
Klasse:
4.1
Label: 4.1 : Entzündbare feste Stoffe, selbstzersetzliche Stoffe und desensibilisierte explosive Feststoffe Verpackung: Verpackungsgruppe I : sehr gefährliche Stoffe;

IARC- Klassifikation

Gruppe 3 : Nicht klassifizierbar hinsichtlich seiner Kanzerogenität für den Menschen

Ökotoxikologie

LogP

1,60

Einheiten von SI und STP, sofern nicht anders angegeben.

Das Trinitrotoluol ( TNT ) ist ein Sprengstoff, der in mehreren Gemischen verwendet wird, insbesondere im gleichen Verhältnis wie das Ammoniumnitrat zur Bildung des Amatols .

Historisch

TNT wurde 1863 vom deutschen Chemiker Julius Wilbrand entdeckt . Sein Explosionspotential konnte aufgrund der Schwierigkeit, einen wirksamen Zünder zu entwickeln , aufgrund seiner geringen Empfindlichkeit und seiner im Vergleich zu anderen Sprengstoffen geringen Leistung erst einige Jahre später beobachtet werden .

Aufgrund mehrerer seiner Eigenschaften kann es jedoch in Torpedos integriert werden und hat somit eine größere Zerstörungskraft als die anderen damals verwendeten Sprengstoffe wie Pikrinsäure . Die deutsche Armee nahm es 1902 an, während die Briten es ab 1907 schrittweise in ihr Arsenal integrierten.

Während des Ersten Weltkrieges ist daher die zerstörerische Kraft der Torpedos der kaiserlichen deutschen Marine wichtiger als die der Briten, da sie nach dem Perforieren des Rumpfes explodieren, während die britischen Torpedos bei Kontakt explodieren und sich daher außerhalb des Bootes zerstreuen der durch die Explosion freigesetzten Energie.

Chemie

TNT ist eine chemische Verbindung vom kristallinen aromatischen Typ .

Es wird durch Nitrierung von Toluol ( C 7 H 8 ) hergestellt. Die ganze Schwierigkeit seiner Synthese beruht auf der Tatsache, dass die Temperatur, die erforderlich ist, um es zu erhalten, nahe an der Explosionstemperatur der zwischengebildeten Binitroverbindung ( Dinitrotoluol ) liegt. Seine Formel lautet C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3.

Es gibt drei weitere Trinitrotoluol- Isomere von TNT (2,4,6-Trinitrotoluol): 2,3,4-, 2,3,5- und 2,3,6-Trinitrotoluol.

Explosiv

Während der Explosion kann sich TNT nach verschiedenen Reaktionen zersetzen:

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

und vor allem :

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

oder :

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

Eine Mischung dieser Gleichungen ist wahrscheinlicher.

In seiner raffinierten Form ist Trinitrotoluol relativ stabil und weniger empfindlich als Nitroglycerin gegenüber Schock und Transport. Seine explosive Wirkung muss durch einen Zünder ausgelöst werden. Es interagiert nicht mit Metallen und absorbiert kein Wasser, was ihm im Gegensatz zu Dynamit Stabilität für ziemlich lange Lagerzeiten verleiht , aber es kann bei Kontakt mit Alkalimetallen instabile Verbindungen bilden .

Die spezifische Verbrennungsenergie von TNT beträgt 14,5 MJ / kg . Bei der Verbrennung müssen die Kohlenstoffatome von TNT mit Luftsauerstoff reagieren. Die Detonationsenergie beträgt 4,184 MJ / kg . Der relative Wirkungsgrad , ein Maß für die Wirksamkeit eines für den militärischen Abbruch bestimmten Sprengstoffs, wird verwendet, um die Masseneffizienz eines Sprengstoffs mit der von TNT zu vergleichen.

Es ist festzustellen, dass Sprengstoffe (nicht nuklear) weniger Energie pro Kilogramm produzieren als Lebensmittel wie Fett (38 MJ / kg ) oder Zucker (17 MJ / kg ). Ebenso ist eine Tonne Öläquivalent 41,868 GJ wert, verglichen mit einer Tonne TNT, was 4,184 GJ entspricht . Wir können drei wesentliche Unterschiede zwischen diesen Zahlen feststellen:

Die spezifischen Verbrennungsenergien gewöhnlicher Brennstoffe werden ohne Berücksichtigung der für die Verbrennung erforderlichen Sauerstoffmasse berechnet. Wenn dies berücksichtigt wird, muss die Zahl für Fett durch mehr als vier und für Zucker durch ungefähr zwei geteilt werden.
Da die Verbrennung von Nitrosprengstoffen ohne Zufuhr von Luftsauerstoff erfolgt, ist sie bei weitem nicht vollständig: Die für TNT verfügbare Sauerstoffmenge beträgt nur etwa ein Drittel der für eine vollständige Verbrennung erforderlichen Menge.
Sprengstoffe haben jedoch viel zerstörerischere Wirkungen, da sie ihre Energie fast sofort freisetzen und keinen externen Sauerstoff für ihre Verbrennung benötigen.

Einheit der Sprengkraft

Die Kraft von Bomben, insbesondere von Atombomben , wird in TNT oft als Äquivalent bezeichnet. Wir verwenden dann die " Kilotonnen " (1 kt TNT entspricht 1.000 t TNT) oder die " Megatonnen " (1 Mt TNT entspricht 1.000.000 t TNT).

Die Bombe auf Hiroshima in 1945 hatte eine Leistung von etwa 15 kt , oder 15.000 t von TNT (ein Würfel von TNT mit einer Seitenlänge von 21 m ) oder 62,76 TJ . Die mächtigste H-Bombe, die jemals getestet wurde - die sowjetische Zarenbombe , die30. Oktober 1961 - entsprach 57 Mt (ein TNT-Würfel mit einer Seite von 325 m ) oder 238,488 PJ .

Produktion

Der deutsche Militär-Industrie - Komplex produzierte 5.590 t von Trinitrotoluol pro Monat im Durchschnitt 1939, 7250 t / Monat im Durchschnitt im Jahr 1940 10.560 t / Monat im Durchschnitt im Jahr 1941 11.000 t / Monat im Durchschnitt 1942 16.180 t / Monat auf Durchschnitt im Jahr 1943, durchschnittlich 17.280 t / Monat im Jahr 1944, mit einem starken Rückgang ab Mitte Juni aufgrund der strategischen Bombardierungen der Alliierten , der Anfang 1945 zusammenbrach.

Die Produktion dieses Produkts durch den militärisch-industriellen Komplex der Vereinigten Staaten wurde 1986 eingestellt und 2005 im Munitionswerk der Radford Army (in) im Pulaski County (Virginia) umweltfreundlicher wieder aufgenommen . Die Produktionskapazität dieser Anlage, die derzeit die einzige ist, die TNT in den USA produziert, beträgt 15 Millionen Pfund pro Jahr (ungefähr 6.800 t ).

Toxizität

Viele Militärstandorte sind mit TNT kontaminiert. Hohe Dosen können Anämie und Lebererkrankungen verursachen . Eine vergrößerte Milz und negative Auswirkungen auf das Immunsystem wurden auch bei Tieren beobachtet , die Trinitrotoluol aufgenommen und inhaliert hatten, sowie Hautreizungen. Die anderen schädlichen Wirkungen sind eine Abnahme der männlichen Fruchtbarkeit und ein krebserzeugendes Risiko (es ist ein Derivat eines aromatischen Kohlenwasserstoffs , dessen viele Eigenschaften mit benzinogenem Benzol gemeinsam sind ). Der Konsum von TNT verdunkelt den Urin .

Während des Zweiten Weltkriegs wurde die Produktion von TNT für die Bedürfnisse der Wehrmacht häufig ausländischen Arbeitern des Zwangsarbeitsdienstes , Kriegsgefangenen und Arbeitsmädchen des Kriegshilfdienstes anvertraut, denen sie trotz allem angehörten . Eine der großen Produktionswerkstätten war das Werk Tanne im niedersächsischen Clausthal-Zellerfeld , in dem 1943-44 28.000 Tonnen TNT hergestellt wurden. Die sanitären Bedingungen waren dort bedauerlich. Aufgrund seiner Gefährlichkeit wurde das Produkt manuell gehandhabt und gelangte über die Haut oder die Atemwege in den Körper. Die ersten Anzeichen einer Vergiftung waren die sehr schmerzhaften Pulverkrätze , gefolgt von einer gelben oder rötlichen Verfärbung der Haare, einer orangen Pigmentierung der Haut, gefolgt von tödlicher Anämie und Leukämie . Arbeiter, die in direktem Kontakt mit TNT standen, wurden als "Kanarische Inseln" bezeichnet, ein Zeichen dafür, dass sie durch das Produkt kontaminiert waren. Die Betreuung der Kranken war zu dieser Zeit rudimentär. Die Ärzte in den Arbeitslagern servierten ihnen Milch als Gegengift, und der Patient wurde täglich mit Mitigalöl bestrichen .

Anmerkungen und Referenzen

2, 4, 6 - TRINITROTOLUEN , Sicherheitsblatt (e) des Internationalen Programms zur Sicherheit chemischer Substanzen , konsultiert am 9. Mai 2009.
berechnete Molekülmasse von „ Atomgewichte der Elemente 2007 “ auf www.chem.qmul.ac.uk .
(in) Carl L. Yaws, Handbuch der thermodynamischen Diagramme: Organische Verbindungen C5 bis C7 , vol. 2, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996400 p. ( ISBN 0-88415-858-6 ).
"2,4,6-Trinitrotoluol" auf ESIS (konsultiert am20. Februar 2009).
IARC-Arbeitsgruppe zur Bewertung krebserzeugender Risiken für den Menschen , „ Globale Karzinogenitätsbewertungen für Menschen, Gruppe 3 : Nicht klassifizierbar hinsichtlich ihrer Karzinogenität für Menschen “ , auf monographs.iarc.fr , IARC,16. Januar 2009(Zugriff auf den 22. August 2009 ) .
Indexnummer 609-008-00-4 in Tabelle 3.1 des Anhangs VI der EG - Verordnung n o 1272/2008 [PDF] ,16. Dezember 2008.
" Trinitro-2,4,6-Toluol " in der Datenbank der Chemikalien Reptox der CSST (Quebec-Organisation, die für Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz zuständig ist), abgerufen am 25. April 2009.
(in) Anhang D. Strategischer Luftangriff auf die Pulver- und Sprengstoffindustrie .
(in) Charles Webb III , Die industrielle Basis für Munition: Was können wir dagegen tun? Die Luftwaffe muss ihre Vertragsstrategie ändern - Agile Combat Support - Branchenüberblick , Air Force Journal of Logistics , Sommer 2003.
(en) Munitionsfabrik der Radford Army , Alliant Techsystems .
(in) Deborah Elliott, Giftiges rotes Wasser Aus der TNT-Produktion in Radford , US Army Environmental Command, eliminiert .
“ http://www.geschichtsatlas.de/~gb31/Die%20Sprengstofffabrik%20Werk%20tann%20in%20claus.htm ” ( Archiv • Wikiwix • Archive.is • Google • Was tun? ) .
Nina Barbier, Trotzdem: die Elsässer und Mosellaner, die gewaltsam in die nationalsozialistische Kriegsmaschine aufgenommen wurden , Paris, Éditions Talandier,2018347 p. ( ISBN 979-10-210-3322-1 ) , p. 131-140.

Siehe auch

Zum Thema passende Artikel

Toluol , Benzol mit einer Methylgruppe
Nitrotoluol , Toluol, substituiert mit einer Nitrogruppe
Dinitrotoluol , Toluol, substituiert durch zwei Nitrogruppen
Trinitrobenzol
Dynamit
Liste der explosiven Verbindungen