Тринітротолуол

Тринітротолуол
Систематична назва	2-метил-1,3,5-тринітробензен
Інші назви	тротил,; 2,4,6-тринітрометилбензол
Ідентифікатори
Абревіатури	ТНТ, тол
Номер CAS	118-96-7
PubChem	11763
Номер EINECS	204-289-6
DrugBank	DB01676
KEGG	C16391
Назва MeSH	Trinitrotoluene
ChEBI	46053
RTECS	XU0175000
SMILES	CC1=C(C=C(C=C1[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-]
InChI	1/C7H5N3O6/c1-4-2-3-5(8(11)12)7(10(15)16)6(4)9(13)14/h2-3H,1H3
Номер Бельштейна	1887900
Властивості
Молекулярна формула	C7H5N3O6
Молярна маса	227,131 г/моль
Густина	1,654 г/см3
Тпл	80,35 °C
Ткип	295 °C
Розчинність (вода)	0,13 г/л (20 °C)
Розчинність (етери)	розчинний
Розчинність (ацетон)	розчинний
Розчинність (бензол)	розчинний
Розчинність (піридин)	розчинний
Вибухонебезпечність
Швидкість детонації	6900 м/с
Небезпеки
MSDS	ICSC 0967
Індекс ЄС	609-008-00-4
Класифікація ЄС	E T N
NFPA 704	4 2 4
Температура спалаху	167 °C; 333 °F; 440 K
	Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
	Інструкція з використання шаблону
	Примітки картки

Тринітротолуол (тринітротолуен, ТНТ, тротил, тол) — хімічна речовина з формулою C₆H₂(NO₂)₃CH₃. Це тверда речовина від світло-жовтого до світло-коричневого кольору, що використовується в хімії як реактив, але найбільш знана як потужний вибуховий матеріал зі зручними для використання властивостями. Бомба, зроблена з ТНТ, розглядається як стандартна міра сили вибуху інших вибухових речовин. Сила вибуху вимірюється у тротиловому еквіваленті, наприклад сила вибуху атомної бомби. У США тротил у промисловості й гірничій справі не застосовують від початку 1990-х через токсичність продуктів вибуху.

Загальний опис

Литий або пресований тронітротолуол можна підпалити. Він горить без вибуху жовтуватим полум'ям. Для вибуху зазвичай необхідно застосування детонатора, хоча порошкоподібний тротил з домішками може мати підвищену чутливість до зовнішніх впливів, у тому числі й до вогню. Незважаючи на стабільність ТНТ в багатьох застосуваннях і його намагаються замінити на ще більш стабільні вибухові речовини, наприклад, ЗС США планують замінити тротил у великокаліберних снарядах на речовину IMX-101^[en].

Має властивості антибіотика, раніше застосовувався в медицині у складі протигрибкових препаратів «Лікватол» та «Унгветол», але через токсичність і появу ефективніших лікарських засобів практично вийшов із медичного вжитку.

Тринітротолуол отримав 1863 року німецький хімік Юліус Вільбранд.

Характеристики і застосування

Тротил являє собою білі кристали, що жовтіють на світлі. Температура затвердіння 80,6 °C, густина монокристалу 1663 кг/м³, гравіметрична густина 900–1000 кг/м³.

Тротил — сильнобризантна вибухова речовина з порівняно малою чутливістю до механічних впливів. Негігроскопічний, погано розчиняється у воді, але добре в органічних розчинниках (піридин, ацетон, толуол, хлороформ). Тротил хімічно стійкий, може зберігатися довгий час без розкладання зі збереженням вибухової здатності.

Вибухові властивості тротилу:^[1]

Температура плавлення: 82 ºС

температура займання: 290–310 °C;

сприйнятливість до детонації: задовільна (граничний ініціюючий заряд азиду свинцю 0,1 г, гримучої ртуті 0,38 г);

ударно-хвильова чутливість: 0,7 ГПа;

розширення у свинцевій бомбі: 285 мл;

Бризантність: 16 мм;

Фугасність: 285 см³

швидкість детонації: при густині 1600 кг/м³ — 7 км/с;

Чутливість до удару за стандартною пробою: 8%

об'єм газоподібних продуктів: 730 л/кг;

Швидкість ударної хвилі: 8250 м/с;

Тиск на фронті ударної хвилі: 820 кг/см2;

Швидкість розльоту продуктів вибуху: 2900 м/с;

Температура вибуху: 2820 ºС;

теплота вибуху: при густині 1500 кг/м³ — 4240 кДж/кг;

критичний діаметр порошкоподібного тротилу: 8–10 мм;

граничний діаметр детонації: 32 мм;

Термостійкість тринітротолуолу: 215 °C.

Гарантійний термін зберігання: 20 років.

Вибух 1 кг тротилу залежно від відстані спричиняє в людини тяжкі травми, контузії, знепритомнення або смерть. При вибуху 1 кг тротилу відносно безпечною відстанню є 12 м від центру вибуху.^[2]

Зі збільшенням густини тротилу детонаційна здатність збільшується, чутливість до детонації знижується. До ударів, тертя і теплових подразників мало чутливий; горить жовтим полум’ям, що сильно коптить, без вибуху; в замкнутому середовищі горіння може перейти в детонацію. При прострілі кулею не вибухає і не загоряється.

Тротил отримують у результаті обробки толуолу в суміші азотної та сірчаної кислот.

Використовують як індивідуальну вибухову речовину, так і в різних вибухових сумішах. У чистому вигляді або в суміші з гексогеном або тетранітропентаеритритом (ТЕНом) широко застосовується у вигляді литих і пресованих шашок як проміжні детонатори, кумулятивні заряди для дроблення негабаритів, заряди для сейсморозвідки. Тротил входить до складу багатьох аміачно-селітрових вибухових речовин. У чистому вигляді, у вигляді гранул (гранулотол, гранітол, пелетол, нітропел, гранатол) або в суміші з алюмінієвим порошком (алюмотол, гранатол А, айригел) використовується в ряді країн як водостійка вибухова речовина при відкритій розробці корисних копалин. Тринітротолуол токсичний (ГДК 1 мг/м³), при роботі з ним необхідно використовувати спецодяг і засоби захисту органів дихання.

Конвертол отримують шляхом виплавки з снарядів тротилу і наступного його ґранулювання^[3].

Тротилові шашки

Для проведення вибухових робіт тротил поступає у війська у вигляді пресованих тротилових шашок:

великі (50×50×100 мм, вагою 400 г);
малі (25×50×100 мм, вагою 200 г),
бурові (довжиною 70 мм, діаметром 30 мм, вагою 75г).

Шашки мають запальні гнізда під КД-8. Тротилові шашки вагою 400 г та 75 г мають запальне гніздо з різьбою під ЕДП-Р або запал МД-5М.

Плавлення тротилу при температурі 81°C
Артилерійські снаряди M795 із встановленими запалами, маркуванням, що вказує на заправку тротилом
Артилерійські снаряди М107. Усі вони мають маркування, що вказує на заправку "Comp B" (суміш тротилу та гексогену) і мають запобіжники.
Група мінометних мін М120 «RAK». Темно-зелені снаряди зліва нанесені трафаретом для позначення начинки з тротилом

Отримання та виробництво

Перший етап: нітрування толуолу сумішшю азотної та сірчаної кислот до моно- і динітротолуолів. Сірчана кислота використовується як водовідвідний агент.

{\ce {2C6H5CH3->[{\ce {HNO3,\ H2SO4}}]C6H4CH3(NO2){}+C6H3CH3(NO2)2}}

Другий етап: суміш моно- і динітротолуолу нітрують у суміші азотної кислоти та олеуму.

{\ce {C6H4CH3(NO2){}+C6H3CH3(NO2)2->[{\ce {HNO3,\ H2SO4}}]C6H2CH3(NO2)3}}

Надлишок кислоти від другого етапу можна використовувати для першого.

Олеум використовується як водовіднімний агент.

Примітки

↑ О.О.Швець, Ю.О.Фтемов, Р.Л.Колос. I // Вибухова справа. Основи ведення підривних робіт: Навчальний посібник. — Львів : Національна академія сухопутних військ, 2016. — С. 44—47. — 352 с.
↑ "Potential Damage From a 1kg TNT Explosion".
↑ Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.

Література

Інженерна підготовка: навчальний посібник. — Львів : Національна академія сухопутних військ, 2016. — С. 359—360. — 552 с.
Поздняков З. Г., Росси Б. Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. — М.: Недра, 1977. (рос.)
Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2013. — Т. 3 : С — Я. — 644 с.