Trinitrotolueno (TNT) struktura, lastnosti, uporabe, tveganja, eksplozija

On Trinitrotoluen Gre za organsko spojino, ki jo tvorijo ogljik, kisik, vodik in dušik s tremi nitro skupinami -No₂. Njegova kemična formula je c₆H₂(Pogl₃) (Ne₂)₃ ali tudi zgoščena formula c₇H₅N₃Tudi₆.

Njeno polno ime je 2,4,6-trinitrotoluen, vendar je splošno znano kot TNT. To je kristalna bela trdna snov, ki lahko eksplodira, ko se segreje nad določeno temperaturo.

2,4,6-trinitrotoluenski kristali, TNT. WREMMERSWAAL [CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)]. Vir: Wikimedia Commons.

Prisotnost v trinitrotoluenu treh nitro -not₂ daje prednost dejstvu, da eksplodira z nekaj enostavnosti. Zato se je pogosto uporabljal v eksplozivnih artefaktih, projektilih, bombah in granatah.

Uporabljali so ga tudi za izvajanje podvodnih peskanja, v globokih vrtinah in za industrijske ali ne -vodne eksplozije.

TNT je nežen izdelek, ki lahko izkorišča tudi zelo močne udarce. Je strupen tudi za človeka, živali in rastline. Kraji, kjer so se pojavile njihove eksplozije.

Oblika, ki je lahko učinkovita in ekonomična za zmanjšanje koncentracije v onesnaženem okolju TNT, je z uporabo nekaterih vrst bakterij in gliv.

[TOC]

Kemična struktura

2,4,6-trinitrotoluen je sestavljen iz molekule toluena M₆H₅-Pogl₃, na katere so bile dodane tri nitro skupine₂.

Tri skupine nitro -no₂ Nahajajo se simetrično v benzenskem obroču toluena. Najdemo jih v položajih 2, 4 in 6, kjer položaj 1 ustreza metil -ch₃.

Kemična struktura 2,4,6-trinitrotoluena. Edgar181 [javna domena]. Vir: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

- Trinitrotoluen

- 2,4,6-trinitrotoluen

- TNT

- Trilita

- 2-metil-1,3,5-trinitobenzen

Lastnosti

Fizično stanje

Kristalno trdna do bledo rumena. Kristali v obliki igle.

Molekularna teža

227,13 g/mol.

Tališče

80,5 ° C.

Vrelišče

Ne vrejte. Razpade z eksplozijo pri 240 ° C.

Plamenišče

Ni ga mogoče meriti, ker eksplodira.

Gostota

1,65 g/cm³

Topnost

Skoraj netopna v vodi: 115 mg/L A 23 ° C. Zelo malo topno v etanolu. Zelo topno v acetonu, piridinu, benzenu in toluenu.

Vam lahko služi: materialni sistemi

Kemične lastnosti

Lahko ob segrevanju eksplozivno razgradimo. Ko doseže 240 ° C, eksplodira. Prav tako lahko eksplodirate, ko trpite zelo močne udarce.

Ko se segreva, dokler razgradnja ne proizvede strupenih plinov iz dušikovih oksidov št_x.

Proces eksplozije TNT

Eksplozija TNT pomeni kemično reakcijo. V bistvu gre za postopek zgorevanja, v katerem se energija sprošča zelo hitro. Poleg tega se oddajajo plini, ki so agenti za prenos energije.

TNT zlahka eksplodira, ko se segreje nad 240 ° C. Avtor: OpenCLIPART-VEKTORJI. Vir: Pixabay.

Da bi prišlo do reakcije zgorevanja (oksidacija), morata biti prisotna gorivo in oksidanta.

V primeru TNT sta oba v isti molekuli, saj so ogljikovi atomi (C) in vodik (H) goriva, oksidanta pa kisik (O) nitro skupin -no₂. To omogoča, da je reakcija hitrejša.

Reakcija oksidacije TNT

Med reakcijo zgorevanja TNT se atomi vzdržajo in kisik (O) je bližje ogljiku (C). Poleg tega dušik od -n ne₂ Zmanjša se in postane plinasti dušik n₂ ki je veliko bolj stabilna spojina.

Kemična reakcija eksplozije TNT lahko povzamemo na naslednji način:

2 c₇H₅N₃Tudi₆ → 7 co ↑ + 7 c + 5 h₂Ali ↑ + 3 n₂↑

Ogljik se pojavi (c) med eksplozijo v obliki črnega oblaka in nastane tudi ogljikov monoksid (CO), ker v molekuli ni dovolj kisika, da bi popolnoma oksidirali vse ogljikove atome (C) in vodik (C) (C) (C) (C) (C) (C) (C) (C) (C) (C) (C) (C) h) prisoten.

Pridobivanje TNT

TNT je spojina, ki jo človek samo umetno pripravi.

Seveda ga ne najdemo v okolju. Pojavi se le v nekaterih vojaških objektih.

Pripravi ga nitracija toluena (c₆H₅-Pogl₃) Z mešanico dušikove kisline hno₃ in žveplova kislina h₂SW₄. Najprej mešanica Ortho- in za-Nitrotolijci, ki z nadaljnjo energijsko nitracijo tvorijo simetrični trinitrotoluen.

Vam lahko služi: natrijev citrat (C6H5O7NA3): struktura, uporabe, lastnosti

TNT uporablja

V vojaških dejavnostih

TNT je eksploziv, ki se uporablja v vojaških napravah in vojaških eksplozijah.

Ročne granate lahko vsebujejo TNT. Avtorji: MaterialScientist, Nemo5576 in Tronno. Vir: Wikimedia Commons.

Uporablja se za polnjenje izstrelkov, granat in črpalk v zraku, saj je dovolj neobčutljiv za vpliv, ki ga je prejel iz topa, vendar lahko eksplodira, če ga vpliva mehanizem eksplozije.

Zračne bombe lahko vsebujejo TNT. Avtor: Christian Wittmann. Vir: Pixabay.

Ni zasnovan za ustvarjanje pomembnih razdrobljenosti ali izstrelkov izstrelkov.

V industrijskih aplikacijah

Uporablja se za eksplozije industrijskega interesa, pri podvodnem peskanju (zaradi netopnosti v vodi) in globokih eksplozijah. V preteklosti so ga pogosteje uporabljali za rušenje. Trenutno se uporablja skupaj z drugimi spojinami.

Fotografija rezultata eksplozije za rušenje kamnin leta 1912. Takrat je bil TNT uporabljen pri peskanju, ki je bilo potrebno na primer za odpiranje železniških poti. Slike knjig v internetnem arhivu [brez omejitev]. Vir: Wikimedia Commons.

Prav tako je bil posrednik za barve in fotografske kemikalije.

TNT tveganja

Lahko eksplodira, če je izpostavljena močni vročini, ognju ali zelo močnim udarcem.

To je dražilno oko, kožo in dihalne trakte. To je zelo strupena spojina tako za človeške kot za živali, rastline in številne mikroorganizme.

Simptomi izpostavljenosti TNT vključujejo glavobol, šibkost, anemijo, toksični hepatitis, cianozo, dermatitis, poškodbe jeter, konjunktivitis, pomanjkanje apetita, slabost, bruhanje, drisko, driska, driska, driska, driska, driska, driska, driska, driska, driska, driska, driska.

To je mutagen, to je, da lahko spremeni genetske informacije (DNK) organizma, ki povzročajo spremembe, ki so lahko povezane z videzom dednih bolezni.

Prav tako je bil razvrščen kot rakotvornik ali generator raka.

Onesnaževanje okolja s TNT

TNT je bil odkrit v tleh in vodi na območjih vojaških vojnih operacij, v mestih za proizvodnjo streliva in kjer se izvajajo vojaške usposabljanje.

Vam lahko služi: sorbinska kislina: struktura, lastnosti, uporabe, reakcijeTla in vode vojaških con ali vojaških operacij so onesnažene s TNT. Avtor: Michael Gaida. Vir: Pixabay.

Kontaminacija TNT je nevarna za življenje živali, ljudi in rastlin. Čeprav se TNT trenutno uporablja v nižji količini.

Zato je eden najbolj prispevkov k onesnaževanju okolja.

Rešitev kontaminacije TNT

Potreba po "čiščenju" regij, onesnaženih s TNT, je motivirala razvoj več postopkov sanacije. Sanacija je odstranitev onesnaževal v okolju.

Sanacija z bakterijami in glivami

Številni mikroorganizmi so sposobni bioremediarnega TNT -a kot na primer spolne bakterije Pseudomonas, Enterobacter, Mycobacterium in Clostridium.

Ugotovljeno je bilo tudi, da obstajajo določene bakterije, ki so se razvile na mestih, onesnaženih s TNT, in ki lahko preživijo in tudi razgradijo ali presnavljajo kot vir hranilnih snovi.

The Escherichia coli Na primer, pokazal je izjemno zmogljivost biotransformacije TNT, saj ima več encimov za napad.

Poleg tega lahko nekatere vrste gliv biotransformirajo TNT, zaradi česar je ne -harmični minerali.

Sanacija z algami

Po drugi strani so nekateri raziskovalci ugotovili, da alge Spirulina platensis Ima sposobnost adsorbiranja na površini svojih celic in asimilira do 87% TNT, ki je prisoten v vodah, onesnaženih s to spojino.

Toleranca te alge proti TNT in njegova sposobnost čiščenja onesnažene vode s tem kažeta na velik potencial teh alg kot fitoremediatorja.

Reference

1. Ali.S. Nacionalna knjižnica medicine. (2019). 2,4,6-trinitrotoluen. Okrevano od PubChema.NCBI.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov.
2. Murray, s.G. (2000). Eksplozivi. Mehanizem eksplozije. V Enciklopediji forenzičnih znanosti 2000, strani 758-764. Okrevano od Scientirect.com.
3. Adamia, g. et al. (2018). O možnosti uporabe alge spirulina za fitoremediacijo vode onesnažene z 2,4,6-trinitrotoluenom. Annals of Agranian Science 16 (2018) 348–351. Okreval od bralca.Elsevier.com.
4. Serrano-González, m.In. et al. (2018). Biotransformacija in razgradnja 2,4,6-trinitrotoluena z mikrobno presnovo in njihovo interakcijo. Obrambna tehnologija 14 (2018) 151-164. PDF si je opomogel.Scientirectasses.com.
5. Iman, m. et al. (2017). Sistemski biološki pristop k bioremediaciji nitroaromatike: analiza 2,4,6-trinitrotoluena na podlagi omejitve Escherichia coli. Molekule 2017, 22, 1242. MDPI se je okreval.com.
6. Windholz, m. et al. (uredniki) (1983). Indeks Merck. Enklopedija kemikalij, zdravil in bioloških. Deseta izdaja. Merck & co., Inc.
7. Morrison, r.T. in Boyd, r.N. (2002). Organska kemija. 6. izdaja. Prentice-Hall.