| Trinitrotolueno | |
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| Generalidades | |
| Trinitrotolueno | Otros nombres | 2-Metil-1,3,5-trinitrobenceno 2,4,6-Trinitrotolueno TNT Trotilo |
| Fórmula empírica | C7H5N3O6 |
| Número CAS | 118-96-7 |
| PubChem | 8376 |
| Descripción breve | Pálido, amarillo, cristales en forma de aguja |
| Características | |
| Masa molecular | 227.131 g/mol |
| Fase | Sólido |
| Sensibilidad al choque | Insensible |
| Insensible | |
| 1.654 g/cm³ | Velocidad explosiva | 6,900 m/s | Factor RE | 1.00 |
| Punto de fusión | 80,35 °C |
| Punto de ebullición | 295 °C (Descomposición) |
| Presión de vapor | 5.7 Pa (81 °C) |
| Solubilidad |
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| Referencias de seguridad | |
| NFPA 704 |
4
3
4
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Declaraciones R/S |
R: 2-23/24/25-33-51/53 |
| TLV | 0.1 mg/m³ |
| Salvo indicación contraria, los datos se refieren a materiales en estado estándar (a 25 °C, 100 kPa) |
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El trinitrotolueno o TNT (fórmula química C7H5N3O6) es un explosivo químico que se ha utilizado a menudo en la guerra. El material purificado es una sustancia amarilla y cristalina y es muy tóxico. Su nombre formal es 2-metil-1,3,5-trinitrobenceno, de acuerdo con la nomenclatura de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). Sintetizado por primera vez por Joseph Wilbrand en 1863, su producción a gran escala comenzó en Alemania en 1891. El rendimiento explosivo del TNT se considera la medida estándar para la fuerza de las bombas y otros explosivos (véase el equivalente del TNT más abajo).
Historia
El TNT fue fabricado por primera vez en 1863 por el químico alemán Joseph Wilbrand, pero su potencial como explosivo no fue reconocido durante varios años, principalmente porque era muy difícil de detonar y menos potente que otros explosivos. Por ejemplo, en 1910 quedó exento de la Ley de Explosivos del Reino Unido de 1875, es decir, no se consideraba realmente un explosivo a efectos de fabricación y almacenamiento. Sin embargo, una de sus ventajas es que se puede fundir con seguridad utilizando vapor o agua caliente, lo que permite verterlo fundido en los casquillos. (Así es como los combatientes vietnamitas hicieron sus minas con proyectiles estadounidenses durante la guerra de Vietnam.)
Las fuerzas armadas alemanas lo adoptaron como relleno de proyectiles de artillería en 1902. Durante la Primera Guerra Mundial, la Armada alemana tenía la ventaja particular de poder detonar sus proyectiles perforantes rellenos de TNT después de haber penetrado el blindaje de los buques capitales británicos. En cambio, los proyectiles británicos rellenos de lidita tendían a explotar en cuanto golpeaban el blindaje alemán, gastando así gran parte de su energía fuera del barco. Los británicos empezaron a utilizarlo gradualmente como sustituto de la lidita en 1907.
Debido a la insaciable demanda de explosivos durante la Segunda Guerra Mundial, el TNT se mezclaba frecuentemente con un 40 a 80 por ciento de nitrato de amonio, produciendo un explosivo llamado amatol. Aunque era casi tan potente como el TNT (y mucho menos caro), el amatol tenía la ligera desventaja de ser higroscópico (propenso a absorber la humedad del aire). Otra variante llamada minol, consistente en amatol mezclado con un 20% de polvo de aluminio, fue utilizada por los británicos en minas y cargas de profundidad. Aunque los bloques de TNT puro están disponibles en varios tamaños (como 250 g, 500 g y 1 kg) es más común encontrarlo en mezclas explosivas que comprenden un porcentaje variable de TNT más otros ingredientes, como el torpex, el tritonal, la pentolita y la composición B.
Síntesis
El trinitrotolueno se sintetiza en un procedimiento por etapas. Primero, el tolueno se nitra con una mezcla de ácidos sulfúrico y nítrico. Incluso las mezclas de ácidos de concentración relativamente baja son capaces de añadir uno o dos grupos nitro (NO2) al anillo de tolueno, produciendo mono y dinitrotolueno. Los grupos nitro disminuyen la reactividad del tolueno de forma drástica (porque son grupos que «retiran electrones»).
Durante la siguiente etapa, el mono y el dinitrotolueno se nitran completamente con una mezcla de ácido nítrico y óleum (ácido sulfúrico con hasta un 60 por ciento de trióxido de azufre (SO3) disuelto). Esta mezcla es mucho más reactiva y es capaz de introducir el último (tercer) grupo nitro en el anillo. El ácido residual de este proceso se utiliza para el primer paso de la reacción en la síntesis industrial.
Características
El trinitrotolueno adopta la forma de cristales amarillos pálidos en forma de aguja y puede destilarse al vacío. Es difícil disolver el TNT en agua; es más soluble en éter, acetona, benceno y piridina. Con su bajo punto de fusión de 80,35 °C, el TNT puede fundirse en vapor y verterse en contenedores. El TNT es venenoso y el contacto con la piel puede provocar reacciones alérgicas, haciendo que la piel adquiera un color amarillo anaranjado brillante.
- Solubilidad en agua: 130 mg/L a 20 °C
- Presión del vapor a 20 °C: 150 a 600 Pa
- dinamita
- explosivo
- Akhavan, J. 2004. The Chemistry of Explosives, 2ª edición. Cambridge, Reino Unido: The Royal Society of Chemistry. ISBN 0854046402
- Cooper, Paul W., y Stanley R. Kurowski. 1996. Introducción a la tecnología de los explosivos. New York, NY: Wiley-VCH. ISBN 047118635X
- Cooper, Paul W. 1996. Explosives Engineering. New York, NY: Wiley-VCH. ISBN 0471186368
- Meyer, Rudolf, Joseph Kohler, y Axel Homburg. 2002. Explosivos, 5ª edición revisada. New York, NY: Wiley-VCH. ISBN 3527302670
- Historia del trinitrotolueno
- Historia del equivalente de TNT
- Historia de «Trinitrotolueno»
Toxicidad
Algunos campos de pruebas militares están contaminados con TNT. Las aguas residuales de los programas de municiones (incluidas las aguas superficiales y subterráneas contaminadas pueden tener un color rosado como resultado de la contaminación por TNT y RDX. Esta contaminación, denominada agua rosa, puede ser difícil y costosa de remediar.
El TNT es bastante tóxico. También se puede absorber a través de la piel, y causará irritación y manchas amarillas brillantes. Durante la Primera Guerra Mundial, los trabajadores de la munición que manipulaban el producto químico descubrieron que su piel se volvía de color amarillo brillante. Esto dio lugar al apodo de «chicas canarias» o simplemente «canarias» para describir a esas trabajadoras. El TNT también acabaría haciendo que el pelo de los pelirrojos se volviera verde. Una investigación realizada por el Gobierno británico en 1916 sobre las trabajadoras del Royal Arsenal de Woolwich reveló que el 37% sufría fuertes dolores por pérdida de apetito, náuseas y estreñimiento; el 25% padecía dermatitis y el 34% experimentaba cambios en la menstruación. Antes de que se introdujeran los respiradores y la grasa protectora aplicada a la piel, unos 100 trabajadores murieron a causa de la enfermedad.
Las personas expuestas al trinitrotolueno durante un periodo prolongado tienden a experimentar anemia y funciones hepáticas anormales. También se han encontrado efectos en la sangre y el hígado, aumento del bazo y otros efectos nocivos para el sistema inmunológico en animales que ingirieron o respiraron trinitrotolueno. Hay pruebas de que el TNT afecta negativamente a la fertilidad masculina, y el TNT está catalogado como posible carcinógeno humano. El consumo de TNT produce orina negra.
Equivalente de TNT
El equivalente de TNT es una unidad de energía que se utiliza habitualmente para cuantificar grandes cantidades de energía. Una tonelada de TNT libera 4,184×109 julios al explotar, por lo que un kilotón de TNT equivale a 4,184×1012 julios, y un megatón de TNT a 4,184×1015 julios.
Un megatón es una gran cantidad de energía. La primera bomba atómica lanzada sobre Hiroshima el 6 de agosto de 1945 explotó con la energía de unos 20 kilotones de TNT (~8,4×1013 julios).
Las ojivas nucleares actuales de los arsenales rusos y estadounidenses tienen un rendimiento que oscila entre 100 kt y 20 Mt de TNT equivalente. La bomba más grande jamás lanzada, la Tsar Bomba, tenía un rendimiento de alrededor de 50 Mt.
Alrededor de una Mt equivalente explotada en el suelo o ligeramente por encima del suelo crea un cráter de aproximadamente 0,3 millas (0.5 km) de diámetro y arrasa prácticamente con todo en un radio de unas pocas millas o kilómetros.
Ver también
Créditos
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