トリニトロトルエン

トリニトロトルエン
トリニトロトルエン
一般
名称	トリニトロトルエン
他の名称	2-メチル-1,3,5-トリニトロベンゼン 2,4,6-トリニトロトルエン TNT トロチル
経験式	C7H5N3O6
CASナンバー	118-?96-7
PubChem	8376
Short description	Pale, 黄色い針状の結晶
特徴
モル質量	227.131 g/mol
相	固体
衝撃感度	鈍感
摩擦感度	鈍感
密度	1.654g/cm³
爆発速度	6,900m/s
REファクター	1.00
融点	80.35 °C
沸点	295 °C (分解)
蒸気圧	5.7 Pa (81 °C)
溶解性	エーテル、アセトンによく溶けます。
安全に関する参考資料
NFPA 704	4 3 4
R/S ステートメント	R: 2-23/24/25-33-51/53 S：35-45-61
TLV	0.1 mg/m³
特に断りのない限り、データは 材料の標準状態（25 °C、100 kPa）で与えられています。

トリニトロトルエンまたはTNT（化学式C7H5N3O6）は、戦争でよく使用されている化学爆発物です。 精製されたものは黄色の結晶体で、非常に毒性が強い。 正式名称は2-メチル-1,3,5-トリニトロベンゼンで、国際純正・応用化学連合（IUPAC）の命名法に従っている。 1863年にジョセフ・ウィルブランドによって合成され、1891年にドイツで大規模な生産が開始された。

歴史

TNTは1863年にドイツの化学者Joseph Wilbrandによって初めて作られたが、起爆しにくく、他の火薬に比べて威力が弱いことなどから、数年間は爆発物としての可能性が認められなかった。 例えば、1910年にはイギリスの1875年爆発物法の対象外、つまり実際には製造・貯蔵目的の爆発物とはみなされていなかった。 しかし、蒸気やお湯で安全に溶かすことができるため、シェルケースに溶かして流し込むことができるという利点がある。

ドイツ軍は1902年に砲弾の詰め物として採用しました。

ドイツ軍は1902年に砲弾の充填剤として採用したが、第一次世界大戦中のドイツ海軍は、TNTを充填した徹甲弾がイギリスの首都艦の装甲を貫通した後に爆発させることができるという特別な利点があった。 一方、イギリスのリダイト入り砲弾は、ドイツの装甲に当たるとすぐに爆発してしまい、そのエネルギーの多くを船外に放出してしまう傾向があった。

第二次世界大戦中の飽くなき爆薬需要により、TNTに40～80％の硝酸アンモニウムを混ぜた「アマトール」と呼ばれる爆薬が頻繁に作られた。 アマトールはTNTとほぼ同等の威力を持ち、価格も安いが、吸湿性があるという欠点があった。 また、アマトールに約20％のアルミニウム粉を混ぜた「ミノール」と呼ばれるものもあり、イギリスでは地雷や爆雷に使用されていた。 純粋なTNTのブロックは、250g、500g、1kgなど様々なサイズで販売されていますが、TNTと他の成分（トルペックス、トリトナル、ペントライト、コンポジションBなど）を一定の割合で混ぜ合わせた混合火薬が一般的です。 まず、トルエンを硫酸と硝酸の混酸で窒息させます。 比較的低濃度の混酸でも、トルエンの環に1つまたは2つのニトロ基（NO2）を付加することができ、モノおよびジニトロトルエンを生成することができます。

次の段階では、モノおよびジニトロトルエンを硝酸とオレイン（60％まで溶解した三酸化硫黄（SO3）を含む硫酸）の混合液で完全にニトロ化します。 この混合液ははるかに反応性が高く、環の最後の（3つ目の）ニトロ基を導入することができる。

特徴

トリニトロトルエンは淡黄色の針状の結晶の形をしており、真空中で蒸留することができる。 TNTは水には溶けにくく、エーテル、アセトン、ベンゼン、ピリジンなどに溶けやすい。 融点が80.35℃と低いため、TNTは蒸気で溶かして容器に入れることができます。 TNTは有毒で、皮膚に触れるとアレルギー反応を起こし、皮膚が鮮やかな黄橙色に変色します。

• 水溶解度：130 mg/L at 20 °C
• 20 °Cでの蒸気圧。 150～600Pa

• 爆轟速度：6700～7000m/s 6900m/s（密度：1,6g/cm³）
• 鉛ブロックテスト。 300ml/10g
• 衝撃感度：15ニュートンメートル（N・m）（1.5キロポンド（kp）・メートル（m））
• 摩擦感度：353N（36kp）まで無反応

毒性

一部の軍事実験場はTNTで汚染されている。 軍需プログラムからの排水（汚染された地表水や地下水を含む）は、TNTやRDXの汚染の結果、ピンク色に着色されることがあります。

TNTは非常に有毒です。

TNTはかなりの毒性があり、皮膚からも吸収され、炎症を起こしたり、鮮やかな黄色に染まったりします。 第一次世界大戦中、この化学物質を扱った軍需産業の労働者は、皮膚が真っ黄色になったことを発見しました。 それがきっかけで、「カナリヤ・ガール」あるいは単に「カナリヤ」というニックネームで、そのような労働者を表現するようになった。 また、TNTはやがて生姜の髪を緑色にしてしまう。 1916年に英国政府がウーリッジ王立造兵廠の女性労働者を調査したところ、37％が食欲不振、吐き気、便秘などの激痛に襲われ、25％が皮膚炎、34％が月経の変化を経験していた。 呼吸器や皮膚に塗る保護グリースが導入される前は、約100人の労働者がこの病気で亡くなっていた。

トリニトロトルエンに長期間さらされた人は、貧血や肝機能の異常を起こしやすい。

トリニトロトルエンを長期間浴びた人は、貧血や肝機能の異常を起こしやすく、トリニトロトルエンを摂取したり呼吸したりした動物では、血液や肝臓への影響、脾臓の肥大など、免疫系への悪影響が認められています。 TNTが男性の生殖能力に悪影響を与えるという証拠があり、TNTは人間の発がん性の可能性がある物質として挙げられています。

TNT換算

TNT換算とは、大量のエネルギーを定量化するために用いられるエネルギーの単位です。 1トンのTNTは爆発すると4.184×109ジュールを放出するので、1キロトンのTNTは4.184×1012ジュール、1メガトンのTNTは4.184×1015ジュールとなります

メガトンは大きなエネルギーです。 1945年8月6日に広島に投下された最初の原子爆弾は、TNT約20キロトン（～8.4×1013ジュール）のエネルギーで爆発しました。

現在、ロシアやアメリカが備蓄している核弾頭は、TNT換算で100ktから20Mtまでの収量があります。

地上ややや上空で爆発したTNT換算で約1Mtの爆弾は、直径約0.3マイル（0.5km）のクレーターを作り、実質的には水平になる。

See also

• Dynamite
• explosive

• Akhavan, J. 2004. The Chemistry of Explosives, 2nd edition. Cambridge, UK: The Royal Society of Chemistry. ISBN 0854046402
• Cooper, Paul W., and Stanley R. Kurowski. 1996. 1996. Introduction to the Technology of Explosives. New York, NY: Wiley-VCH. ISBN 047118635X
• Cooper, Paul W. 1996. 爆薬工学。 New York, NY: Wiley-VCH. ISBN 0471186368
• Meyer, Rudolf, Joseph Kohler, and Axel Homburg. 2002. 爆薬、第5改訂版。 New York, NY: Wiley-VCH. ISBN 3527302670