| Trinitrotolueno | |
|---|---|
| Geral | |
| Fórmula empírica | C7H5N3O6 |
| CAS Number | 118-96-7 |
| PubChem | 8376 |
| Curta descrição | Pale, cristais amarelos, em forma de agulha |
| Características | |
| Massa solar | 227.131 g/mol |
| Fase | |
| Insensível | |
| Sensibilidade ao atrito | Insensível |
| 1.654 g/cm³ | |
| Velocidade explosiva | 6.900 m/s |
| FactorRE | 1.00 |
| 295 °C (Decomposição) | |
| Pressão de vapor | 5.7 Pa (81 °C) |
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| Referências de Segurança | |
| NFPA 704 |
4
3
4
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| TLV | 0.1 mg/m³³ |
| Exceto onde indicado em contrário, os dados são dados para materiais no seu estado padrão (a 25 °C, 100 kPa) |
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Trinitrotolueno ou TNT (fórmula química C7H5N3O6) é um explosivo químico que tem sido frequentemente utilizado na guerra. O material purificado é uma substância amarela e cristalina e é muito tóxico. O seu nome formal é 2-metil-1,3,5-trinitrobenzeno, de acordo com a nomenclatura da União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC). Sintetizado pela primeira vez por Joseph Wilbrand em 1863, a sua produção em grande escala começou na Alemanha em 1891. O rendimento explosivo do TNT é considerado a medida padrão para a resistência de bombas e outros explosivos (ver TNT equivalente abaixo).
História
TNT foi feito pela primeira vez em 1863 pelo químico alemão Joseph Wilbrand, mas o seu potencial como explosivo não foi reconhecido durante vários anos, principalmente por ser tão difícil de detonar e menos potente que outros explosivos. Por exemplo, em 1910, foi isento da Lei de Explosivos de 1875 do Reino Unido, ou seja, não foi efectivamente considerado um explosivo para fins de fabrico e armazenamento. Entre as suas vantagens, porém, está a sua capacidade de ser derretido com segurança utilizando vapor ou água quente, permitindo que seja vertido fundido em caixas de conchas. (Foi assim que os combatentes vietnamitas fizeram as suas minas a partir de cartuchos americanos durante a Guerra do Vietname.)
Forças armadas alemãs adoptaram-no como enchimento de cartuchos de artilharia em 1902. Durante a Primeira Guerra Mundial, a Marinha alemã teve a vantagem particular de poder detonar os seus cartuchos com armadura de perfuração TNT depois de terem penetrado na armadura dos navios da capital britânica. Pelo contrário, as conchas britânicas cheias de lyddite tinham tendência a explodir assim que atingiram a armadura alemã, gastando assim grande parte da sua energia fora do navio. Os britânicos começaram gradualmente a usá-lo como substituto da lyddite em 1907.
Por causa da insaciável procura de explosivos durante a Segunda Guerra Mundial, o TNT foi frequentemente misturado com 40 a 80% de nitrato de amónio, produzindo um explosivo chamado amatol. Embora quase tão potente como o TNT (e muito menos caro), o amatol tinha a ligeira desvantagem de ser higroscópico (propenso a absorver a humidade do ar). Outra variação chamada minol, que consiste em amatol misturado com cerca de 20% de pó de alumínio, foi utilizada pelos britânicos em minas e cargas de profundidade. Embora blocos de TNT puro estejam disponíveis em vários tamanhos (tais como 250 g, 500 g, e 1 kg) é mais comum encontrar-se em misturas explosivas que compreendem uma percentagem variável de TNT mais outros ingredientes, tais como torpex, tritonal, pentolite, e Composição B.
Síntese
Trinitrotolueno é sintetizado num procedimento por etapas. Primeiro, o tolueno é nitrado com uma mistura de ácidos sulfúrico e nítrico. Mesmo misturas de ácidos relativamente pouco concentrados são capazes de adicionar um ou dois grupos de nitro (NO2) ao anel de tolueno, produzindo mono e dinitrotolueno. Os grupos de nitroglicerina diminuem drasticamente a reactividade do tolueno (porque são grupos de “extracção de electrões”).
Durante a fase seguinte, o mono- e dinitrotolueno são totalmente nitrados com uma mistura de ácido nítrico e oleum (ácido sulfúrico com até 60% de trióxido de enxofre dissolvido (SO3)). Esta mistura é muito mais reactiva e é capaz de introduzir o último (terceiro) grupo de nitroglicerina no anel. O ácido residual deste processo é utilizado para o primeiro passo da reacção em síntese industrial.
Características
Trinitrotolueno toma a forma de cristais amarelo pálido, em forma de agulha e pode ser destilado em vácuo. É difícil dissolver o TNT em água; é mais solúvel em éter, acetona, benzeno, e piridina. Com o seu baixo ponto de fusão de 80,35 °C, o TNT pode ser derretido em vapor e vertido em recipientes. A TNT é venenosa e o contacto com a pele pode causar reacções alérgicas, fazendo com que a pele fique com uma cor amarelo alaranjada brilhante.
- Solubilidade da água: 130 mg/L a 20 °C
- Pressão de vapor a 20 °C: 150 a 600 Pa
- Velocidade de desetonação: 6700-7000 m/s 6900 m/s (densidade: 1,6 g/cm³)
- Teste de blocos de chumbo: 300 ml/10 g
- Sensibilidade ao impacto: 15 newton metros (N-m) (1,5 kilopound (kp)-metro (m))
- Sensibilidade ao atrito: a 353 N (36 kp) nenhuma reacção
Toxicidade
Alguns campos de teste militares estão contaminados com TNT. As águas residuais de programas de munições (incluindo águas superficiais e subterrâneas contaminadas podem ser coloridas de rosa como resultado da contaminação por TNT e RDX. Tal contaminação, chamada água rosa, pode ser difícil e dispendiosa de remediar.
TNT é bastante tóxica. Também pode ser absorvido através da pele, e causará irritação e manchas amarelas brilhantes. Durante a Primeira Guerra Mundial, os trabalhadores das munições que manuseavam o produto químico descobriram que a sua pele ficou amarela brilhante. Isso levou à alcunha “canary girls” ou simplesmente “canários” para descrever esses trabalhadores. A TNT acabaria também por fazer o cabelo de gengibre ficar verde. Um inquérito do governo britânico de 1916 sobre as trabalhadoras no Royal Arsenal, Woolwich, descobriu que 37% tinham dores graves devido à perda de apetite, náuseas e obstipação; 25% sofriam de dermatite; e 34% sofriam de alterações na menstruação. Antes da introdução de respiradores e gorduras protectoras aplicadas à pele, cerca de 100 trabalhadores morreram devido à doença.
p>As pessoas expostas ao trinitrotolueno durante um período prolongado tendem a sofrer de anemia e funções hepáticas anormais. Efeitos sanguíneos e hepáticos, aumento do baço e outros efeitos nocivos no sistema imunitário também foram encontrados em animais que ingeriram ou respiraram trinitrotolueno. Existem provas de que a TNT afecta negativamente a fertilidade masculina, e a TNT está listada como um possível carcinogéneo humano. O consumo de TNT produz urina negra.
TNT equivalente
TNT equivalente é uma unidade de energia comummente utilizada para quantificar grandes quantidades de energia. Uma tonelada de TNT liberta 4,184×109 joules após a explosão, portanto um quilotonelada de TNT é 4,184×1012 joules, e um megatonelada de TNT é 4,184×1015 joules.
Um megatonelada é uma grande quantidade de energia. A primeira bomba atómica lançada sobre Hiroshima a 6 de Agosto de 1945, explodiu com a energia de cerca de 20 kilotoneladas de TNT (~8,4×1013 joules).
Ogivas nucleares actuais em arsenais russos e norte-americanos variam em rendimento de 100 kt a 20 Mt equivalente de TNT. A maior bomba jamais lançada, a Bomba Czar, teve um rendimento de cerca de 50 Mt.
Sobre um Mt equivalente explodiu no solo ou ligeiramente acima do solo cria uma cratera de cerca de 0,3 milhas (0.5 km) em diâmetro e nivela praticamente tudo num raio de algumas milhas ou quilómetros.
Veja também
- dynamite
- explosivo
- Akhavan, J. 2004. The Chemistry of Explosives, 2ª edição. Cambridge, UK: The Royal Society of Chemistry. ISBN 0854046402
- Cooper, Paul W., e Stanley R. Kurowski. 1996. Introdução à Tecnologia dos Explosivos. Nova Iorque, NY: Wiley-VCH. ISBN 047118635X
- Cooper, Paul W. 1996. Engenharia de Explosivos. Nova Iorque, NY: Wiley-VCH. ISBN 0471186368
li>Meyer, Rudolf, Joseph Kohler, e Axel Homburg. 2002. Explosivos, 5ª edição revista. Nova Iorque, NY: Wiley-VCH. ISBN 3527302670
Créditos
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