Trinitrotolueno

equação: $C _ {{P}} = (78,953) + (5,2187E-1) \ vezes T + (- 2,9827E-4) \ vezes T ^ {{2}} + (6,1220E-8) \ vezes T ^ { {3}} + (1,2576E-12) \ vezes T ^ {{4}}$
Capacidade calorífica do gás em J · mol -1 · K -1 e temperatura em Kelvin, de 200 a 1.500 K.
Valores calculados:
209,667 J · mol -1 · K -1 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ vezes K})$
200	-73,15	171.888	757
286	12,85	205.251	904
330	56,85	220.903	973
373	99,85	235 314	1.036
416	142,85	248 878	1.096
460	186,85	261 914	1.153
503	229,85	273 860	1.206
546	272,85	285.052	1.255
590	316,85	295.754	1.302
633	359,85	305.513	1345
676	402,85	314.609	1.385
720	446,85	323.264	1423
763	489,85	331.116	1.458
806	532,85	338.399	1490
850	576,85	345.296	1.520

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ vezes K})$
893	619,85	351.524	1.548
936	662,85	357.277	1.573
980	706,85	362.707	1.597
1.023	749,85	367.597	1.618
1.066	792,85	372 109	1.638
1 110	836,85	376.366	1.657
1.153	879,85	380 207	1.674
1.196	922,85	383 766	1.690
1.240	966,85	387.149	1705
1.283	1.009,85	390 233	1.718
1.326	1.052,85	393.132	1.731
1370	1096,85	395.940	1.743
1.413	1.139,85	398.563	1.755
1.456	1.182,85	401.098	1.766
1.500	1 226,85	403 635	1.777

Precauções

SGH

Perigo H201, H301, H311, H331, H373, H411, H201 : Explosivo: perigo de explosão em massa
H301 : Tóxico por ingestão
H311 : Tóxico em contacto com a pele
H331 : Tóxico por inalação
H373 : Perigo de suspeita de danos aos órgãos (lista de todos os órgãos afectados, se forem conhecidos) a exposição seguinte repetido ou prolongado ( indique a via de exposição se for conclusivamente provado que nenhuma outra via de exposição causa o mesmo perigo)
H411 : Tóxico para organismos aquáticos, tem efeitos a longo prazo

WHMIS

D2B, F, D2B : Material tóxico causando outros efeitos tóxicos
F :

Divulgação de material perigosamente reativo a 1,0% de acordo com a lista de divulgação de ingredientes

Transporte

0209

Código Kemler:
-
Número ONU :
0209 : TNT seco ou umedecido com menos de 30 por cento (massa) de água; TOLITE seco ou umedecido com menos de 30 por cento (massa) de água; ou TRINITROTOLUENO seco ou molhado com menos de 30 por cento (massa) de água
Código de classificação:
1.1D : Substâncias e artigos com risco de explosão em massa (uma explosão em massa é uma explosão que afeta quase instantaneamente a quase totalidade da carga).
Substância explosiva detonante secundária ou pó preto ou artigo contendo uma substância explosiva detonante secundária, em qualquer caso, sem meio de iniciação ou carga de propulsor, ou artigo contendo uma substância explosiva primária e tendo pelo menos dois dispositivos de segurança eficazes.
Etiqueta: 1 : Substâncias e artigos explosivos

1356

Código Kemler:
40 : Sólido inflamável ou material auto-reativo ou com autoaquecimento
Número ONU :
1356 : TNT HUMIDIFICADO com pelo menos 30% (massa) de água; TOLITE HUMIDIFICADA com pelo menos 30 por cento (massa) de água; ou TRINITROTOLUENO HUMIDIFICADO com pelo menos 30 por cento (massa) de água
Classe:
4.1
Etiqueta: 4.1 : Sólidos inflamáveis, substâncias auto-reativas e sólidos explosivos dessensibilizados Embalagem: Grupo de embalagem I : substâncias muito perigosas;

Classificação IARC

Grupo 3 : Não classificável quanto à sua carcinogenicidade para humanos

Ecotoxicologia

LogP

1,60

Unidades de SI e STP, salvo indicação em contrário.

O trinitrotolueno ( TNT ) é um explosivo utilizado em diversas misturas, em particular em proporção igual ao nitrato de amônio para formar o amatol .

Histórico

O TNT foi descoberto em 1863 pelo químico alemão Julius Wilbrand . Seu potencial explosivo não pôde ser observado até vários anos depois, devido à dificuldade de desenvolver um detonador eficaz, devido à sua baixa sensibilidade e seu poder modesto em comparação com outros explosivos.

No entanto, várias de suas propriedades permitem que ele seja integrado a torpedos e, assim, tenha um poder destrutivo maior do que os outros explosivos então utilizados, como o ácido pícrico . O exército alemão o adotou em 1902, enquanto os britânicos gradualmente o integraram em seu arsenal a partir de 1907.

Assim, durante a Primeira Guerra Mundial , o poder destrutivo dos torpedos da Marinha Imperial Alemã é mais importante que o dos britânicos porque explodem depois de perfurar o casco, enquanto os torpedos britânicos explodem ao contato e, portanto, se dissipam fora do barco alguns da energia liberada pela explosão.

Química

O TNT é um composto químico do tipo aromático cristalino .

É preparado por nitração de tolueno ( C 7 H 8 ). Toda a dificuldade de sua síntese advém do fato de que a temperatura necessária para sua obtenção é próxima à temperatura de explosão do composto binitro ( dinitrotolueno ) formado a meio caminho . Sua fórmula é C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3.

Existem três outros isômeros de trinitrotolueno do TNT (2,4,6-trinitrotolueno): 2,3,4-, 2,3,5- e 2,3,6-trinitrotolueno.

Explosivo

Durante a explosão, o TNT pode se decompor de acordo com diferentes reações:

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

e especialmente :

2 C 7 H 5 N 3 O 6→ 3 N 2+ 5 H 2 + 12 CO + 2 C

ou :

2 C 7 H 5 N 3 O 6→ 3 N 2+ H 2+ 4 H 2 C 2+ 6 CO 2 C 7 H 5 N 3 O 6→ 3 HCN + H 2 S+ 3 CO + CO 2 C 7 H 5 N 3 O 6→ HCN + (CN) 2+ 2 H 2 O + 4 CO 2 C 7 H 5 N 3 O 6→ 6 NO + 5 H 2 C 2+ 2 CO + 2 CO 2 2 C 7 H 5 N 3 O 6→ 6 HCNO + 2 H 2 C 2+ 2 CO + 2 CO 2

Uma mistura dessas equações é mais provável.

Em sua forma refinada, o trinitrotolueno é relativamente estável e menos sensível do que a nitroglicerina ao choque e ao transporte. Sua ação explosiva deve ser iniciada por um detonador. Não interage com metais e não absorve água, o que lhe confere estabilidade por longos períodos de armazenamento, ao contrário da dinamite , mas pode formar compostos instáveis em contato com metais alcalinos .

A energia de combustão específica do TNT é 14,5 MJ / kg , a combustão requer átomos de carbono do TNT para reagir com o oxigênio do ar. A energia de detonação é de 4,184 MJ / kg . O fator de eficiência relativa , uma medida da potência de um explosivo destinado à demolição militar, é usado para comparar a eficiência de massa de um explosivo com o TNT.

Pode-se notar que os explosivos (não nucleares) produzem menos energia por quilograma do que produtos alimentícios como gordura (38 MJ / kg ) ou açúcar (17 MJ / kg ). Da mesma forma, uma tonelada de óleo equivalente vale 41,868 GJ contra uma tonelada de TNT que equivale a 4,184 GJ . Três diferenças essenciais podem ser observadas entre essas figuras:

as energias específicas de combustão dos combustíveis comuns são calculadas sem levar em conta a massa de oxigênio necessária para a combustão: se isso for levado em conta, o valor deve ser dividido por mais de quatro para a gordura e cerca de dois para os açúcares;
a combustão dos nitro explosivos ocorrendo sem fornecimento de oxigênio atmosférico, está longe de ser completa: a quantidade de oxigênio disponível para o TNT é apenas cerca de um terço do que seria necessário para a combustão completa;
entretanto, os explosivos têm efeitos muito mais destrutivos, pois liberam sua energia quase instantaneamente, não necessitando de oxigênio externo para sua combustão.

Unidade de poder explosivo

O poder das bombas, especialmente das bombas atômicas , é freqüentemente referido como um equivalente no TNT. Em seguida, usamos o “ kilotonne ” (1 kt de TNT é igual a 1.000 t de TNT) ou o “ megaton ” (1 Mt de TNT é igual a 1.000.000 t de TNT).

A bomba lançada em Hiroshima em 1945 tinha uma potência de cerca de 15 kt , ou 15.000 t de TNT (um cubo de TNT com um lado de 21 m ), ou 62,76 TJ . A bomba H mais poderosa já testada - a czar Bomba soviética , a30 de outubro de 1961 - era equivalente a 57 Mt (um cubo de TNT com um lado de 325 m ), ou 238.488 PJ .

Produção

O complexo militar-industrial alemão produziu 5.590 t / mês de trinitrotolueno em média em 1939, 7.250 t / mês em média em 1940, 10.560 t / mês em média em 1941, 11.000 t / mês em média em 1942, 16.180 t / mês em em média em 1943, 17.280 t / mês em média em 1944, com um declínio acentuado a partir de meados de junho devido aos bombardeios estratégicos dos Aliados , depois desabou no início de 1945.

A produção desse produto pelo complexo militar-industrial dos Estados Unidos foi encerrada em 1986 e retomada em 2005 na Radford Army Ammunition Plant (en) no condado de Pulaski (Virginia) de forma mais ecologicamente correta . A capacidade de produção desta planta, que é o único atualmente produzindo TNT nos Estados Unidos, é de quinze milhões de libras por ano (cerca de 6.800 t ).

Toxicidade

Muitos locais militares estão contaminados com TNT. A exposição a altas doses pode causar anemia e doença hepática . Baço aumentado e efeitos negativos no sistema imunológico também foram observados em animais que ingeriram e inalaram trinitrotolueno, além de irritações na pele. Os outros efeitos deletérios são uma diminuição da fertilidade masculina e um risco cancerígeno (é um derivado de um hidrocarboneto aromático , muitas propriedades dos quais são comuns com o benzeno , que é de natureza cancerígena). O consumo de TNT escurece a urina .

Durante a Segunda Guerra Mundial , a produção de TNT para as necessidades da Wehrmacht foi freqüentemente confiada a trabalhadores estrangeiros do Serviço de Trabalho Obrigatório , prisioneiros de guerra e Arbeitsmaid do Kriegshilfdienst, de quem eram, apesar deles . Uma das grandes oficinas de produção foi a fábrica Werk Tanne em Clausthal-Zellerfeld, na Baixa Saxônia , que em 1943-44 produziu 28.000 toneladas de TNT. As condições sanitárias eram deploráveis lá. Devido à sua periculosidade, o produto era manuseado manualmente e entrava no corpo pela pele ou pelas vias respiratórias. Os primeiros sinais de envenenamento foram a dolorosa "galha em pó" ( Pulverkrätze ), seguida de descoloração amarela ou avermelhada do cabelo, depois pigmentação alaranjada da pele, seguida de anemia e leucemia . Os trabalhadores em contato direto com a TNT foram apelidados de “Canários”, sinal de que estavam contaminados pelo produto. O cuidado dispensado aos enfermos era rudimentar na época. Os médicos nos campos de trabalho serviam-lhes leite como um anti-veneno, e o paciente era diariamente escovado com óleo Mitigal .

Notas e referências

2, 4, 6 - TRINITROTOLUENO , ficha (s) de segurança do Programa Internacional de Segurança de Substâncias Químicas , consultado em 9 de maio de 2009.
massa molecular calculada de " pesos atômicos dos elementos 2007 " em www.chem.qmul.ac.uk .
(em) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams: Organic Compounds C5 a C7 , vol. 2, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996, 400 p. ( ISBN 0-88415-858-6 ).
"2,4,6-trinitrotolueno" , em ESIS (consultado em20 de fevereiro de 2009)
Grupo de Trabalho IARC sobre a Avaliação de Riscos Carcinogênicos para Humanos , “ Avaliações de Carcinogenicidade Global para Humanos, Grupo 3 : Não classificável quanto à sua Carcinogenicidade para Humanos ” , em monographs.iarc.fr , IARC,16 de janeiro de 2009(acessado em 22 de agosto de 2009 ) .
índice Número 609-008-00-4 na Tabela 3.1 do anexo VI do Regulamento CE n o 1272/2008 [PDF] ,16 de dezembro de 2008.
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(no) Apêndice D. Ataque Aéreo Estratégico nas Indústrias de Pó e Explosivos .
(in) Charles Webb III , A base industrial de munições: o que podemos fazer a respeito? A Força Aérea deve mudar sua estratégia de contratação - Agile Combat Support - Industry Overview , Air Force Journal of Logistics , verão de 2003.
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“ http://www.geschichtsatlas.de/~gb31/Die%20Sprengstofffabrik%20Werk%20tann%20in%20claus.htm ” ( Arquivo • Wikiwix • Archive.is • Google • O que fazer? ) .
Nina Barbier, Apesar deles: os alsacianos e os muçulmanos incorporados à força na máquina de guerra nazista , Paris, Éditions Talandier,2018, 347 p. ( ISBN 979-10-210-3322-1 ) , p. 131-140.