TRINITROTOLUENE (TNT): ISTRAKTURA, KATANGIAN, GAMIT, PANGANIB, PAGSABOG - CHEMISTRY - 2025

Ang trinitrotoluene ay isang organikong compound na binubuo ng carbon, oxygen, hydrogen at nitrogen three nitro groups -NO ₂ . Ang pormula ng kemikal nito ay C ₆ H ₂ (CH ₃ ) (HINDI ₂ ) ₃ o pati na rin ang condensed formula C ₇ H ₅ N ₃ O ₆ .

Ang buong pangalan nito ay 2,4,6-trinitrotoluene, ngunit ito ay karaniwang kilala bilang TNT. Ito ay isang puting crystalline solid na maaaring sumabog kapag pinainit sa itaas ng isang tiyak na temperatura.

2,4,6-trinitrotoluene crystals, TNT. Wremmerswaal. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Ang pagkakaroon ng trinitrotoluene ng tatlong mga nitro -NO _{2 na} grupo ay pinapaboran ang katotohanan na sumabog ito nang may kadalian. Para sa kadahilanang ito, malawakang ginamit ito sa mga aparato ng paputok, projectiles, bomba at granada.

Ginamit din ito para sa pagsabog sa ilalim ng dagat, sa malalim na mga balon at para sa pagsabog sa industriya o di-digmaan.

Ang TNT ay isang maselan na produkto na maaari ring sumabog mula sa napakalakas na suntok. Nakakalason din ito sa mga tao, hayop at halaman. Ang mga lugar kung saan nangyari ang kanilang pagsabog ay nahawahan at isinasagawa ang pagsisiyasat upang maalis ang mga labi ng tambalang ito.

Ang isang paraan na maaaring maging epektibo at mura upang mabawasan ang konsentrasyon ng TNT sa kontaminadong kapaligiran ay sa pamamagitan ng paggamit ng ilang uri ng bakterya at fungi.

Istraktura ng kemikal

Ang 2,4,6-trinitrotoluene ay nabuo ng isang molekula ng toluene C ₆ H ₅ -CH ₃ , kung saan idinagdag ang tatlong mga nitro -NO _{2 na} pangkat .

Ang tatlong grupo ng nitro -NO ₂ ay matatagpuan symmetrically sa benzene singsing ng toluene. Ang mga ito ay matatagpuan sa mga posisyon 2, 4 at 6, kung saan ang posisyon 1 ay tumutugma sa methyl -CH ₃ .

Ang istraktura ng kemikal na 2,4,6-trinitrotoluene. Edgar181. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Pangngalan

- Trinitrotoluene

- 2,4,6-Trinitrotoluene

- TNT

- Trilita

- 2-Methyl-1,3,5-trinitrobenzene

Ari-arian

Pisikal na estado

Walang kulay hanggang maputlang dilaw na kristal na solid. Mga kristal na hugis ng karayom.

Ang bigat ng molekular

227.13 g / mol.

Temperatura ng pagkatunaw

80.5 ° C.

Punto ng pag-kulo

Hindi ito kumulo. Ito ay nabulok sa isang pagsabog sa 240 ºC.

Flashpoint

Hindi posible na masukat ito sapagkat sumabog ito.

Density

1.65 g / cm ³

Solubility

Halos hindi matutunaw sa tubig: 115 mg / L sa 23 ° C. Napakaliit na natutunaw sa ethanol. Napakadunaw sa acetone, pyridine, benzene at toluene.

Mga katangian ng kemikal

Maaaring mabulok nang pasabog kapag pinainit. Nang umabot sa 240 ° C ay sumabog ito. Maaari rin itong sumabog kapag ito ay tinamaan ng husto.

Kapag pinainit upang mabulok ito ay gumagawa ng mga nakakalason na gas ng mga nitrogen oxides HINDI _x .

Proseso ng pagsabog ng TNT

Ang pagsabog ng TNT ay humantong sa isang reaksiyong kemikal. Karaniwang ito ay isang proseso ng pagkasunog kung saan ang enerhiya ay pinakawalan nang napakabilis. Bilang karagdagan, ang mga gas ay inilalabas na mga ahente upang maglipat ng enerhiya.

Madaling sumabog ang TNT kapag pinainit sa itaas ng 240 ° C. May-akda: OpenClipart-Vectors. Pinagmulan: Pixabay.

Para sa isang pagkasunog na reaksyon (oksihenasyon) na mangyari, dapat na naroroon ang gasolina at oksiheno.

Sa kaso ng TNT, ang parehong ay nasa parehong molekula, dahil ang mga carbon (C) at hydrogen (H) atoms ay ang mga gasolina at ang oxidant ay ang oxygen (O) ng nitro -NO _{2 na} pangkat . Pinapayagan nito ang reaksyon na maging mas mabilis.

Reaksyon ng oksihenasyon ng TNT

Sa panahon ng reaksyon ng pagkasunog ng TNT ang mga atomo ay muling umayos at oxygen (O) ay nananatiling malapit sa carbon (C). Bilang karagdagan, ang nitrogen sa –NO ₂ ay nabawasan upang makabuo ng gasolina na N _{2, na} kung saan ay isang mas matatag na tambalan.

Ang pagsabog ng reaksyon ng kemikal ng TNT ay maaaring mai-summarize tulad ng sumusunod:

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

Ang Carbon (C) ay ginawa sa panahon ng pagsabog, sa anyo ng isang itim na ulap, at nabuo din ang carbon monoxide (CO), na dahil walang sapat na oxygen sa molekula upang lubos na ma-oxidize ang lahat ng mga carbon atoms ( C) at hydrogen (H) na naroroon.

Pagkuha ng TNT

Ang TNT ay isang tambalang ginawa lamang ng tao.

Hindi ito natural na natagpuan sa kapaligiran. Ginagawa lamang ito sa ilang pag-install ng militar.

Inihanda ito ng nitration ng toluene (C ₆ H ₅ –CH ₃ ) na may halo ng nitric acid HNO ₃ at sulpuriko acid H ₂ KAYA ₄ . Una, ang isang halo ng ortho- at para-nitrotoluenes ay nakuha na, sa pamamagitan ng kasunod na masigasig na nitrasyon, ay bumubuo ng simetriko trinitrotoluene.

Gumagamit ng TNT

Sa mga aktibidad sa militar

Ang TNT ay isang eksplosibo na ginamit sa mga aparatong pandigma at pagsabog ng militar.

Ang mga hand grenade ay maaaring maglaman ng TNT. May-akda: Materialscientist, Nemo5576, at Tronno. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Ginagamit ito upang punan ang mga projectiles, granada at mga bomba sa eroplano, dahil hindi sapat ang impormasyong natanggap upang iwanan ang bariles ng isang armas, ngunit maaari itong sumabog kapag tinamaan ng isang detonating mekanismo.

Ang mga bomba sa eroplano ay maaaring maglaman ng TNT. May-akda: Christian Wittmann. Pinagmulan: Pixabay.

Hindi ito idinisenyo upang makabuo ng makabuluhang pagkapira-piraso o paglulunsad ng mga projectiles.

Sa pang-industriya na aplikasyon

Ginamit ito para sa pagsabog ng interes sa pang-industriya, sa pagsabog ng tubig (dahil sa kawalan ng lakas sa tubig) at malalim na pagsabog. Sa nakaraan ito ay madalas na ginagamit para sa mga demolisyon. Kasalukuyan itong ginagamit kasabay ng iba pang mga compound.

Larawan ng resulta ng pagsabog upang buwagin ang mga bato noong 1912. Sa oras na iyon ay ginagamit ang TNT sa pagsabog na kinakailangan, halimbawa, upang buksan ang mga kalsada para sa mga riles. Mga Imahe sa Book ng Internet Archive. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Naging tagapamagitan din ito para sa mga colorant at photographic kemikal.

Mga panganib ng TNT

Maaaring sumabog kung nakalantad sa matinding init, sunog, o matinding pagkabigla.

Nakakainis sa mata, balat at respiratory tract. Ito ay isang napaka-nakakalason na tambalan kapwa para sa mga tao at para sa mga hayop, halaman at maraming mga microorganism.

Ang mga sintomas ng pagkakalantad sa TNT ay may sakit ng ulo, kahinaan, anemia, nakakalason na hepatitis, cyanosis, dermatitis, pinsala sa atay, conjunctivitis, hindi gaanong gana, pagduduwal, pagsusuka, pagtatae, at iba pa.

Ito ay isang mutagen, iyon ay, maaari nitong baguhin ang genetic na impormasyon (DNA) ng isang organismo na nagdudulot ng mga pagbabago na maaaring maiugnay sa hitsura ng mga namamana na sakit.

Ito ay naiuri din bilang isang carcinogen o generator ng cancer.

Kontaminasyon ng kapaligiran kasama ang TNT

Ang TNT ay napansin sa mga lupa at tubig sa mga lugar ng operasyon ng militar, sa mga lugar ng pagmamanupaktura ng munitions at kung saan isinasagawa ang operasyon ng pagsasanay sa militar.

Ang mga lupa at tubig ng mga zone ng digmaan o operasyon ng militar ay nahawahan ng TNT. May-akda: Michael Gaida. Pinagmulan: Pixabay.

Ang kontaminasyon sa TNT ay mapanganib para sa buhay ng mga hayop, tao at halaman. Kahit na ang TNT ay kasalukuyang ginagamit sa mas maliit na dami, ito ay isa sa mga nitroaromatic compound na pinaka-ginagamit sa industriya ng mga eksplosibo.

Para sa kadahilanang ito ay isa sa mga na nag-aambag ng karamihan sa polusyon sa kapaligiran.

Solusyon sa kontaminasyon ng TNT

Ang pangangailangan na "linisin" na mga rehiyon na nahawahan sa TNT ay nag-udyok sa pag-unlad ng maraming mga proseso ng remediation. Ang remediation ay ang pagtanggal ng mga pollutant sa kapaligiran.

Ang remediation na may bakterya at fungi

Maraming mga microorganism ang may kakayahang bioremediating TNT, tulad ng bakterya ng genus Pseudomonas, Enterobacter, Mycobacterium at Clostridium.

Napag-alaman din na mayroong ilang mga bakterya na umunlad sa mga lugar na nahawahan ng TNT at maaaring mabuhay at pinapabagal o i-metabolize ito bilang isang mapagkukunan ng nutrisyon.

Ang Escherichia coli, halimbawa, ay nagpakita ng isang natitirang kapasidad para sa biotransformation ng TNT, dahil mayroon itong maraming mga enzyme upang salakayin ito, habang ipinapakita ang isang mataas na pagpaparaya tungo sa pagkakalason nito.

Bilang karagdagan, ang ilang mga species ng fungi ay maaaring biotransform TNT, na ginagawang hindi nakakapinsalang mineral.

Ang remediation na may algae

Sa kabilang banda, natagpuan ng ilang mga mananaliksik na ang Spirulina platensis alga ay may kakayahang mag-adsorb sa ibabaw ng mga cell nito at mag-assimilate hanggang sa 87% ng TNT na naroroon sa tubig na nahawahan ng tambalang ito.

Ang pagpapahintulot ng algae na ito patungo sa TNT at ang kakayahang linisin ang tubig na nahawahan kasama nito ay nagpapahiwatig ng mataas na potensyal ng algae na ito bilang isang phytoremediator.

Mga Sanggunian

1. US National Library of Medicine. (2019). 2,4,6-Trinitrotoluene. Nabawi mula sa pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Murray, SG (2000). Mga Sumasabog. Mekanismo ng Pagsabog. Sa Encyclopedia ng Forensic Sciences 2000, Mga Pahina 758-764. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
3. Adamia, G. et al. (2018). Tungkol sa posibilidad ng aplikasyon ng alga Spirulina para sa phytoremediation ng tubig na polluted na may 2,4,6-trinitrotoluene. Annals of Agrarian Science 16 (2018) 348-351. Nabawi mula sa mambabasa.elsevier.com.
4. Serrano-González, MY et al. (2018). Biotransform at nakapanghina ng 2,4,6-trinitrotoluene sa pamamagitan ng microbial metabolism at kanilang pakikipag-ugnay. Teknolohiya ng Depensa 14 (2018) 151-164. Nabawi mula sa pdf.sciencedirectassets.com.
5. Iman, M. et al. (2017). Mga Diskarte sa Biology Diskarte sa Bioremediation ng Nitroaromatics: Pagsusuri ng Batay sa Batayan ng 2,4,6-Trinitrotoluene sa pamamagitan ng Escherichia coli. Molecules 2017, 22, 1242. Nabawi mula sa mdpi.com.
6. Windholz, M. et al. (mga editor) (1983). Ang Index ng Merck. Isang Encyclopedia ng Chemical, Gamot, at Biological. Ikasampung Edisyon. Merck & CO., Inc.
7. Morrison, RT at Boyd, RN (2002). Kemikal na Organiko. Ika-6 na Edisyon. Prentice Hall.