Structure trinitrotolueno (TNT), propriétés, utilisations, risques, explosion

Il Trinitrotoluène Il s'agit d'un composé organique formé par le carbone, l'oxygène, l'hydrogène et l'azote avec trois groupes nitro-pas₂. Sa formule chimique est C₆H₂(Ch₃)(NON₂)₃ ou aussi la formule condensée C₇H₅N₃SOIT₆.

Son nom complet est le 2,4,6-trinitrotoluène, mais il est communément appelé TNT. C'est un solide blanc cristallin qui peut exploser lorsqu'il est chauffé au-dessus d'une certaine température.

Crystals 2,4,6-trinitrotoluènes, TNT. Wremmerswaal [cc by-sa (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)]. Source: Wikimedia Commons.

La présence dans le trinitrotoluène des trois groupes nitro non₂ favorise le fait qu'il explose avec une certaine facilité. Par conséquent, il a été largement utilisé dans les artefacts explosifs, les projectiles, les bombes et les grenades.

Il a également été utilisé pour effectuer un dynamitage sous-marin, dans des puits profonds et pour des explosions industrielles ou non-guerre.

Le TNT est un produit délicat qui peut également exploiter pour des coups très forts. Il est également toxique pour les êtres humains, les animaux et les plantes. Les endroits où leurs explosions ont eu lieu ont été contaminés et des enquêtes sont en cours pour éliminer les restes de ce composé.

Une forme qui peut être efficace et économique pour réduire la concentration dans l'environnement contaminé du TNT est en utilisant certains types de bactéries et de champignons.

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Structure chimique

Le 2,4,6-trinitrotoluène est composé d'une molécule de toluène M₆H₅-Ch₃, auquel trois groupes nitro ont été ajoutés - pas₂.

Les trois groupes nitro -no₂ Ils sont situés symétriquement dans l'anneau de benzène du toluène. Ils se trouvent dans les positions 2, 4 et 6, où la position 1 correspond au méthyl -ch₃.

Structure chimique du 2,4,6-trinitrotoluène. Edgar181 [domaine public]. Source: Wikimedia Commons.

Nomenclature

- Trinitrotoluène

- 2,4,6-trinitrotoluène

- Tnt

- Trilite

- 2-méthyl-1,3,5-trinitobenzène

Propriétés

État physique

Solide cristallin à jaune pâle. Cristaux en forme d'aiguille.

Poids moléculaire

227,13 g / mol.

Point de fusion

80,5 ºC.

Point d'ébullition

Ne pas bouillir. Il se décompose avec une explosion à 240 ºC.

Point d'inflammation

Il n'est pas possible de le mesurer car il explose.

Densité

1,65 g / cm³

Solubilité

Presque insoluble dans l'eau: 115 mg / L A 23 ° C. Très peu soluble dans l'éthanol. Très soluble dans l'acétone, la pyridine, le benzène et le toluène.

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Propriétés chimiques

Peut être décomposé de manière explosive lorsqu'elle est chauffée. En atteignant 240 ° C, il explose. Vous pouvez également exploser lorsque vous souffrez de coups très forts.

Lorsqu'il est chauffé jusqu'à la décomposition produit des gaz toxiques à partir d'oxydes d'azote non_X.

Processus d'explosion TNT

L'explosion TNT implique une réaction chimique. Fondamentalement, c'est un processus de combustion dans lequel l'énergie est libérée très rapidement. De plus, les gaz sont émis, qui sont des agents pour transférer de l'énergie.

Le TNT explose facilement lorsqu'il est chauffé au-dessus de 240 ° C. Auteur: Vecteurs d'OpenClipart. Source: Pixabay.

Pour qu'une réaction de combustion (oxydation) se produise, le carburant et l'oxydant doivent être présents.

Dans le cas de TNT, les deux se trouvent dans la même molécule, car les atomes de carbone (C) et l'hydrogène (H) sont des carburants et l'oxydant est l'oxygène (O) des groupes nitro -NO₂. Cela permet à la réaction d'être plus rapide.

Réaction d'oxydation TNT

Pendant la réaction de combustion TNT, les atomes sont en arrière et l'oxygène (O) est plus proche du carbone (C). De plus, l'azote de -n pas₂ Il est réduit et devient azote gazeux n₂ qui est un composé beaucoup plus stable.

La réaction chimique de l'explosion de TNT peut être résumé comme suit:

2 c₇H₅N₃SOIT₆ → 7 CO ↑ + 7 C + 5 H₂Ou ↑ + 3 n₂↑

Le carbone se produit (c) pendant l'explosion, sous la forme d'un nuage noir, et le monoxyde de carbone (CO) est également formé, c'est-à-dire que dans la molécule, il n'y a pas assez d'oxygène pour oxyder complètement tous les atomes de carbone (C) et l'hydrogène ( h) Présent.

Obtenir le TNT

Le TNT est un composé préparé uniquement artificiellement par l'être humain.

On ne trouve pas naturellement dans l'environnement. Il ne se produit que dans certaines installations militaires.

Il est préparé par nitration de toluène (C₆H₅-Ch₃) Avec un mélange d'acide nitrique HNO₃ et l'acide sulfurique H₂Swin₄. D'abord un mélange de ortho- et pour-les nitrotoliens qui, par une nitration énergique, forment un trinitrotoluène symétrique.

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TNT utilise

Dans les activités militaires

Le TNT est un explosif qui a été utilisé dans les appareils militaires et les explosions militaires.

Les grenades à main peuvent contenir TNT. Auteurs: MaterialScientist, NEMO5576 et Tronno. Source: Wikimedia Commons.

Il est utilisé pour remplir des projectiles, des grenades et des pompes aéroportées, car il est suffisamment insensible à l'impact reçu pour sortir du canon du pistolet, mais il peut exploser lorsqu'il est affecté par un mécanisme de détonation.

Les bombes à air peuvent contenir TNT. Auteur: Christian Wittmann. Source: Pixabay.

Il n'est pas conçu pour produire une fragmentation ou un lancement de projectiles significatifs.

Dans les applications industrielles

Il a été utilisé pour des explosions d'intérêt industriel, dans le dynamitage sous-marin (en raison de son insolubilité dans l'eau) et des explosions de puits profonds. Dans le passé, il a été utilisé plus fréquemment pour les démolitions. Il est actuellement utilisé avec d'autres composés.

Photo du résultat d'une explosion pour démolir les rochers en 1912. À ce moment-là, le TNT a été utilisé dans le dynamitage requis par exemple pour ouvrir les sentiers ferroviaires. Images du livre d'archives Internet [pas de restrictions]. Source: Wikimedia Commons.

Il a également été intermédiaire pour les couleurs et les produits chimiques photographiques.

Risques TNT

Peut exploser s'il est exposé à une chaleur intense, à un feu ou à des coups très forts.

C'est irritant les œil, la peau et les voies respiratoires. C'est un composé très toxique pour l'homme et les animaux, les plantes et de nombreux micro-organismes.

Les symptômes d'exposition au TNT comprennent des maux de tête, une faiblesse, une anémie, une hépatite toxique, une cyanose, une dermatite, des lésions hépatiques, une conjonctivite, un manque d'appétit, des nausées, des vomissements, une diarrhée, entre autres.

C'est un mutagène, c'est-à-dire qu'il peut changer les informations génétiques (ADN) d'un organisme provoquant des changements qui peuvent être liés à l'apparition de maladies héréditaires.

Il a également été classé comme cancérogène ou générateur de cancer.

Pollution de l'environnement avec TNT

Le TNT a été détecté dans les sols et l'eau dans les zones des opérations de guerre militaire, dans des lieux de fabrication de munitions et où des opérations de formation militaire sont effectuées.

Peut vous servir: acide sorbique: structure, propriétés, utilisations, réactionsLes sols et les eaux des zones militaires ou des opérations militaires ont été contaminées par TNT. Auteur: Michael Gaida. Source: Pixabay.

La contamination du TNT est dangereuse pour la vie des animaux, des êtres humains et des plantes. Bien que le TNT soit actuellement utilisé dans le quant inférieur.

C'est donc l'un des plus contribués à la pollution de l'environnement.

Solution à la contamination TNT

La nécessité de «nettoyer» les régions contaminées par le TNT a motivé le développement de plusieurs processus de correction. L'assainissement est l'élimination des polluants environnementaux.

Remédiation avec les bactéries et les champignons

De nombreux micro-organismes sont capables de Bioremediar TNT car, par exemple, les bactéries de genre Pseudomonas, Enterobacter, Mycobacterium et Clostridium.

Il a également été constaté qu'il existe certaines bactéries qui ont évolué dans des endroits contaminés par le TNT et qui peuvent survivre et la dégrader ou la métaboliser comme source de nutriments.

La Escherichia coli Par exemple, il a démontré une capacité de biotransformation TNT exceptionnelle, car il a plusieurs enzymes pour l'attaquer, démontrant en même temps une toxicité de toxicité élevée.

De plus, certaines espèces de champignons peuvent biotransformer le TNT, ce qui en fait des minéraux non harmulaires.

Remédiation avec des algues

D'un autre côté, certains chercheurs ont découvert que les algues Spiruline Platensis Il a la capacité d'adsorber à la surface de ses cellules et d'assimiler jusqu'à 87% du TNT présent dans les eaux contaminées par ce composé.

La tolérance de ces algues envers le TNT et sa capacité à nettoyer l'eau contaminée par cela indiquent le potentiel élevé de cette algue en tant que phytoremédiateur.

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