Что означает tnt на динамите
Тринитротолуол
| Тринитротолуол | |
 | |
 | |
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование | 2,4,6-тринитрометилбензол |
| Традиционные названия | тротил, тол |
| Химическая формула | C7H5N3O6 |
| Физические свойства | |
| Состояние (ст. усл.) | твёрдое |
| Молярная масса | 227,13 г/моль |
| Термические свойства | |
| Температура плавления | 80,85 °C |
| Температура кипения | 295 °C |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 118-96-7 |
| SMILES | CC1=C(C=C(C=C1[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-] =] |
Тринитротолуо́л (троти́л, тол, TNT, 2,4,6-тринитрометилбензол) — одно из наиболее распространённых бризантных взрывчатых веществ. Представляет собой желтоватое кристаллическое вещество с температурой плавления 80,85 °C (плавится в очень горячей воде).
Содержание
Применение
Применяется в промышленности и военном деле как самостоятельно в гранулированном (гранулотол), прессованном или литом виде, так и в составе многих взрывчатых смесей (алюмотол, аммонал, аммонит и другие). В США тротил в промышленности и горном деле не применяют с начала 1990-х годов из-за токсичности продуктов взрыва.
Тротил гораздо стабильнее многих других взрывчатых веществ, например, динамита, к трению и нагреванию, и загорается только при температуре 290 °C, поэтому может быть относительно безопасно нагрет до температуры плавления. Это очень удобно, так как позволяет легко придать нужную форму при помощи литья. Литой или прессованный тротил можно поджечь. Он горит без взрыва желтоватым пламенем. Для взрыва обычно необходимо использование детонатора, однако порошкообразный тротил с примесями может иметь повышенную чувствительность к внешним воздействиям, в том числе и к пламени.
Несмотря на стабильность тринитротолуола, во многих применениях и его стараются заменить на ещё более стабильные взрывчатые вещества. Например, Вооруженные силы США планирует заменить тротил в крупнокалиберных снарядах на вещество IMX-101.
Тринитротолуол был получен в 1863 году немецким химиком Юлиусом Вильбрандом.
Обладает свойствами антимикотика, ранее применялся в медицине в составе противогрибковых препаратов «Ликватол» и «Унгветол», но из-за токсичности и появления более эффективных лекарственных средств практически вышел из медицинского употребления.
Получение
Первый этап: нитрование толуола смесью азотной и серной кислот. Серная кислота используется как водоотнимающий агент.
Второй этап: затем смесь моно- и динитротолуола нитруют в смеси азотной кислоты и олеума. Олеум используется как водоотнимающий агент.
Излишек кислоты от второго этапа можно использовать для первого.
1850 мг / кг (кошка, перорально)
СОДЕРЖАНИЕ
История
Куски взрывчатого вещества тротила
Тринитротолуол плавится при 81 ° C (178 ° F)
Анализ производства тротила по видам немецкой армии с 1941 по первый квартал 1944 года в тысячах тонн в месяц.
Подготовка
Контроль оксидов азота в исходной азотной кислоте очень важен, поскольку свободный диоксид азота может привести к окислению метильной группы толуола. Эта реакция очень экзотермична и несет в себе риск неуправляемой реакции, ведущей к взрыву.
В лаборатории 2,4,6-тринитротолуол получают в двухступенчатом процессе. Нитрующая смесь концентрированных азотной и серной кислот используется для нитрования толуола до смеси изомеров моно- и динитротолуола при осторожном охлаждении для поддержания температуры. Затем нитрованные толуолы отделяют, промывают разбавленным бикарбонатом натрия для удаления оксидов азота, а затем осторожно нитруют смесью дымящей азотной кислоты и серной кислоты.
Приложения
Хотя блоки TNT доступны в различных размерах (например, 250 г, 500 г, 1000 г), они чаще встречаются в синергетических смесях взрывчатых веществ, содержащих переменный процент TNT плюс другие ингредиенты. Примеры взрывоопасных смесей, содержащих тротил, включают:
Взрывной характер
При детонации ТНТ подвергается разложению, эквивалентному реакции
плюс некоторые реакции
Реакция экзотермическая, но имеет высокую энергию активации в газовой фазе (
Содержание энергии
4.184 тераджоулях или 4,184 TJ или 1,162 ГВт.ч) или мегатонн (
Обнаружение
Безопасность и токсичность
TNT ядовит, и контакт с кожей может вызвать раздражение кожи, в результате чего кожа станет ярко-желто-оранжевой. Во время Первой мировой войны женщины-военнослужащие, работавшие с химическим веществом, обнаружили, что их кожа стала ярко-желтой, в результате чего они получили прозвище « канарейки » или просто «канарейки».
Розовая и красная вода
Розовая вода на самом деле бесцветна во время образования, тогда как красная вода может быть бесцветной или очень бледно-красной. Цвет возникает в результате фотолитических реакций под воздействием солнечного света. Несмотря на названия, красная и розовая вода не обязательно разных оттенков; цвет зависит в основном от продолжительности пребывания на солнце. При длительном воздействии «розовая» вода станет темно-коричневой.
Из-за токсичности TNT сброс розовой воды в окружающую среду был запрещен в США и многих других странах на протяжении десятилетий, но загрязнение почвы может присутствовать на очень старых заводах. Однако загрязнение гексогеном и тетрилом обычно считается более проблематичным, поскольку TNT имеет очень низкую подвижность почвы. Красная вода значительно более токсична и всегда считалась опасными отходами. Традиционно его утилизируют выпариванием досуха (поскольку токсичные компоненты не летучие) с последующим сжиганием. Было проведено много исследований для разработки более совершенных процессов утилизации.
Экологическое воздействие
Концентрация TNT в загрязненной почве может достигать 50 г / кг почвы, причем самые высокие концентрации могут быть обнаружены на поверхности или вблизи нее. В сентябре 2001 года Агентство по охране окружающей среды США (USEPA) объявило TNT загрязнителем, удаление которого является приоритетом. USEPA утверждает, что уровни TNT в почве не должны превышать 17,2 грамма на килограмм почвы и 0,01 миллиграмма на литр воды.
Растворимость в воде
Адсорбция почвы
Определены константы ассоциации TNT и продуктов его распада с глинами. Глинистые минералы оказывают значительное влияние на адсорбцию энергетических соединений. Свойства почвы, такие как содержание органического углерода и катионообменная способность, оказали значительное влияние на коэффициенты адсорбции, указанные в таблице ниже.
Дополнительные исследования показали, что подвижность продуктов разложения TNT, вероятно, будет ниже, «чем TNT в подземных средах, где специфическая адсорбция на глинистые минералы доминирует в процессе сорбции». Таким образом, подвижность тротила и продуктов его превращения зависит от характеристик сорбента. Подвижность TNT в грунтовых водах и почве была экстраполирована на основе « моделей изотерм сорбции и десорбции, определенных с гуминовыми кислотами в отложениях водоносных горизонтов и почвах». На основе этих моделей прогнозируется, что TNT имеет низкое удерживание и легко переносится в окружающую среду.
По сравнению с другими взрывчатыми веществами, TNT имеет более высокую константу ассоциации с почвой, что означает, что он больше прилипает к почве, чем к воде. И наоборот, другие взрывчатые вещества, такие как гексоген и октоген с низкими константами ассоциации (от 0,06 до 7,3 л / кг и от 0 до 1,6 л / кг соответственно), могут двигаться в воде быстрее.
Химический распад
Превращение TNT значительно усиливается в анаэробных условиях, а также в условиях сильного восстановления. Превращения TNT в почвах могут происходить как биологически, так и абиотически.
Свидетельства фотолиза TNT наблюдались из-за изменения цвета сточных вод на розовый при воздействии солнечного света. В речной воде фотолиз протекал быстрее, чем в дистиллированной. В конечном итоге фотолиз влияет на судьбу TNT в первую очередь в водной среде, но также может влиять на реакцию при воздействии солнечного света на поверхность почвы.
Биоразложение
Лигнинолитическая физиологическая фаза и система пероксидазы марганца грибов могут вызывать очень ограниченную минерализацию TNT в жидкой культуре; хотя и не в почве. Организм, способный восстанавливать большие количества тротила в почве, еще предстоит открыть. Как дикие, так и трансгенные растения могут фиторемедиа взрывчатых веществ из почвы и воды.
Тротил (тринитротолуол, тол)
Что мы делаем. Каждая страница проходит через несколько сотен совершенствующих техник. Совершенно та же Википедия. Только лучше.
Создание тротила
В 1863 году химик Юлиус Вильбрантд, работавший в университете Гёттингена, получил интересный результат в ходе одного из экспериментов с остатками коксованного угля и нефтью. Полученный состав прекрасно горел, выделяя яркое пламя и много черного дыма. Вильбратд окрестил свой состав тринитротолуолом, однако на несколько десятков лет полученное вещество оказалось забыто.
В начале 1890-х о составе пришлось вспомнить в связи с развитием вооруженных сил. Находившиеся на тот момент на вооружении армий мира взрывчатые вещества (ВВ) обладали множеством минусов. Динамит отличается высокой чувствительностью, и снаряжать им боеприпасы опасно для самих работников фабрик, не говоря о войсках, а о транспортировке во время военных действий, вообще не приходилось и думать.
Гексоген и пикриновая кислота также крайне чувствительны, мелинит вступает в активную связь с металлом оболочки снаряда, основанные на селитре и аммиаке ВВ отличаются гигроскопичностью и быстро выходят из строя.
В 1891 году началось промышленное производство вещества, но только с 1902 года толу удалось частично сменить пикриновую кислоту в боеприпасах германских вооруженных сил.
Производство тротила сильно менялось с течением времени.
Первоначально толуол, продукт, получаемый из нефти, нитровали в три стадии с последующей очисткой и кристаллизацией с помощью этилового спирта. Трудоемкий процесс, в котором было задействовано ценное, «дефицитное» сырье, изменили в 1932-1933 годах.
Особенностью их было использование концентрированных кислот. В этом отечественная промышленность серьезно обгоняла западных конкурентов, так как и в Германии, и в Англии, и в США производство ВВ было не так дешево и эффективно как в СССР, и, как правило, было прерывающегося типа.
Тротил
Взрывчатое вещество бризантное нормальной мощности. Известен под названиями:
-Тринитротолуол.
-Тол.
— Тринит.
— Нитротол.
— Тротил.
-Толит (Tolite)
1. Чувствительность: Не чувствителен к удару, прострелу пулей, огню, искре, трению, химическому воздействию. Прессованный и порошкообразный тротил хорошо чувствителен к детонации и надежно взрывается от стандартных капсюлей-детонаторов, запалов. Плавленый и чешуированный тротил имеет пониженную чувствительность к детонации и требует промежуточного детонатора в виде некоторого количества прессованного тротила.
2. Энергия взрывчатого превращения — 1010 ккал/кг.
3. Скорость детонации: 6900 м/сек.
4. Бризантность: 19мм.
5. Фугасность: 285 куб.см..
6. Химическая стойкость: Не вступает в реакцию с твердыми материалами (металл, дерево, пластмассы, бетон, кирпич и т.п.), не растворяется водой, не гигроскопичен, не изменяет своих взрывчатых свойств при длительном нагреве, смачивании водой, и изменении агрегатного состояния (в расплавленном виде). Под длительном воздействии солнечного света темнеет и несколько повышает свою чувствительность (теоретически). При воздействии открытого пламени загорается и горит желтым, сильно коптящим пламенем. Горение в замкнутом пространстве большого количества может перерасти в детонацию (теоретически, на практике это не встречается).
7. Продолжительность и условия работоспособного состояния: Продолжительность не ограничивается (надежно срабатывает тротил, изготовленный в начале тридцатых годов). Длительное (60-70 лет) пребывание в воде, земле, корпусах боеприпасов не изменяет взрывчатых свойств.
8. Нормальное агрегатное состояние: Твердое вещество. Применяется в порошкообразном, чешуированном и твердом виде
9. Плотность : 1.66 г./куб см.
В обычных условиях тротил представляет собой твердое вещество. Плавится при температуре +81 градус, при температуре +310 градусов загорается.
Тротил является продуктом воздействия смеси азотной и серной кислот на толуол. На выходе получается чешуированный тротил (отдельные мелкие чешуйки). Из чешуированного тротила механической обработкой можно получить порошкообразный, прессованный тротил, нагреванием плавленый тротил.
Тротил нашел самое широкое применение из-за простоты и удобства его механической обработки (очень легко изготавливать заряды любого веса, заполнять любые полости, резать, сверлить и т.п.), высокой химической стойкости и инертности, невосприимчивости к внешним воздействиям. А значит он очень надежен и безопасен в применении. В то же время он обладает высокими взрывными характеристиками.
Тротил применяется как в чистом виде, так и в смесях с другими ВВ (гексогеном, тетрилом, тэном, аммиачно-селитренными ВВ и др.), причем в химические реакции тротил с ними не вступает. В смеси с гексогеном, тетрилом, тэном тротил понижает чувствительность последних, а в смеси с аммиачно-селитренными ВВ тротил повышает их взрывчатые свойства, повышает химическую стойкость и снижает гигроскопичность.
Тротил в России является основным ВВ для снаряжения снарядов, ракет, минометных мин, авиабомб, инженерных мин и фугасов. Тротил применяется как основное ВВ при проведении подрывных работ в грунте, подрывании металлических, бетонных, кирпичных и иных конструкций.
В России для подрывных работ тротил поставляется:
1.В чешуированном виде в бумажных мешках из крафт-бумаги весом 50кг.
2.В прессованном виде в деревянных ящиках (шашки 75, 200, 400г.)
Все шашки обернуты парафинированной бумагой красного, желтого, серого или серо-зеленого цвета. На боковой стороне имеется надпись «Тротиловая шашка …г.»
Место запального гнезда обозначено на бумаге черным кружком. Запальное гнездо размером под стандартный капсюль-детонатор № 8. Запальное гнездо может быть гладким или иметь в верхней части резьбу 1М10х1Н под стандартный запал МД-5. В некоторых случаях для повышения прочности резьбы она обкладывается фольгой. О наличии резьбы на боковой стороне шашки имеется надпись.
Из больших и малых тротиловых шашек составляются подрывные заряды нужной массы. Ящик с тротиловыми шашками может также использоваться как подрывной заряд массой 25 кг. Для этого в верхней крышке в центре имеется отверстие для запала, закрытое легко удаляемой дощечкой. Шашка под этим отверстием уложена так, чтобы ее запальное гнездо приходилось как раз под отверстием в крышке ящика. Ящики окрашены в зеленый цвет, снабжены деревянными или веревочными ручками для переноски. На ящиках нанесена соответствующая маркировка.
Диаметр буровой шашки соответствует диаметру стандартного бура для сверления горных пород. Эти шашки используются для комплектования буровых зарядов при разрушении горных пород.
В инженерные войска тротил также поставляется в виде готовых зарядов в металлической оболочке, имеющей гнезда для различного типа запалов и взрывателей, и приспособления для быстрого закрепления заряда на разрушаемом объекте. Это заряды СЗ-1, СЗ-3 (1 и 3 кг. ВВ), СЗ-3а (3.7 кг. смеси тротила с гексогеном), СЗ-6 (7.3 кг. смеси тротила с гексогеном), СЗ-6м (удлиненный заряд массой 6.9 кг.), КЗ-2 (кумулятивный заряд массой 9 кг.), КЗУ (удлиненный кумулятивный заряд массой 12 кг.) и целый ряд других зарядов.
На рисунке: 1- заряд СЗ-3, 2-заряд СЗ-3а, 3-заряд СЗ-6м, 4- кумулятивный заряд КЗК.
Взрыв в грунте вообще не сопровождается вспышкой. Звука обычно или нет совсем или он глухой и короткий. Сначала из земли неспешно вырастает расходящийся столб выброшенного грунта, как видно на снимке справа. И лишь затем наверху появляется облако взрывных газов, уносимых ветром.
И кстати, легковой автомобиль, сорвавшийся в пропасть, просто разбивается, а не взрывается подобно цистерне с парой тонн ацетона.
Тому есть наглядное доказательство. Несколько лет назад Екатеринбургский теледеятель Иннокентий Шеремет устроил сбрасывание легкового автомобиля с вертолета Ми-8 с высоты 3 тыс. метров. Машина выехала из вертолета своим ходом с тремя пассажирами и долго кувыркалась в воздухе (больше минуты). Потом шлепнулась в поле. Все это снимали с разных ракурсов в всех подробностях. После приземления участники события радостно констатировали, что у машины невредимой осталась только пробка маслозаливной горловины. Бак был заполнен на треть бензином, мотор в момент сбрасывания работал. Бак при ударе об землю лопнул и бензин просто вытек.
Источники
1.Руководство по подрывным работам. Военное издательство. Москва. 1969г.
2. Наставление по военно-инженерному делу для Советской Армии. Военное издательство. Москва. 1984г.
3. Инженерные боеприпасы. Книга первая. Военное издательство. Москва. 1976г.
4. Б.В. Варенышев и др. Учебник. Военно-инженерная подготовка. Военное издательство. Москва. 1982г.
5. Б.С.Колибернов и др. Справочник офицера инженерных войск. Военное издательство. Москва. 1989г.
6. Наставление по минной войне НОА Китая. Москва. ГРУ при ГШ ВС СССР. 1969г.
7. Журнал «Зарубежное военное обозрение». №№ 4-87, 3-88, 4,5,6-90.
Химические и физические свойства ВВ
Тротил представляет собой кристаллы разных оттенков желтого или коричневого цветов, реже бесцветные. Плотность зависит от состояния, так:
Боевые качества тринитротолуола:
После 15 лет хранения состав становится более взрывоопасен при внешних воздействиях, о чем необходимо помнить в случае обнаружения целых боеприпасов времен Великой Отечественной войны.
ВВ не растворяется в воде, а так же не изменяет своих качеств после смачивания. Имеется активная реакция со спиртовыми и водяными щелочными растворами. На вкус горький.
Поскольку горит тол при температуре выше 290 °C, его можно аккуратно довести до температуры плавления 80,35°C.
После этого масса может заполнить любую полость, буквально как пластилин. Не стоит и говорить, что ее можно резать, сверлить и делать с ней практически все что угодно.
История
Только в США, и только в 1945 году было произведено более одного миллиона тонн тротила.
На вкус тротил очень горький, а на вид похож на хозяйственное мыло не более чем деревянная чурка. Так что рассказики досужих борзописцев о попытках бабусь стирать найденными тротиловыми шашками белье — это скорее солдатские анекдоты, принятые журналистами за чистую монету.
Общие «взрывные» качества
Подрыв шашки тринитротолуола может быть гарантированно произведен с помощью детонатора или запала. Как было отмечено, обладающее большим запасом стабильности вещество непросто подорвать «как в кино», выстрелом или даже поджогом.
Получение
Первый этап: нитрование толуола смесью азотной и серной кислот до моно- и динитротолуолов. Серная кислота используется как водоотнимающий агент.
Второй этап: смесь моно- и динитротолуола нитруют в смеси азотной кислоты и олеума. Олеум используется как водоотнимающий агент.
Излишек кислоты от второго этапа можно использовать для первого.
Особенности использования
Тротил активно применяется и в военном деле, и в промышленности. Причем его используют в разных формах как в гранулированном (гранулотол), так и в прессованном, и литом виде.
В настоящее время чистый тротил практически не используется. Вот примеры взрывчатых смесей на основе тротила:
В настоящее время в разных странах мира проводятся поиски взрывчатого вещества, который мог бы заменить тротил. Причем критериями отбора кандидата на роль «взрывчатки № 1» является не только ее мощность, но и дешевизна производства, а также безопасность работы с ней. Так, например, американцы еще с начала нынешнего десятилетия в крупнокалиберных снарядах меняют тротил на новый вид ВВ – IMX-101.
У тротила есть еще одно любопытное свойство, это вещество является довольно сильным антигрибковым средством. Ранее его даже применяли в медицине, тринитротолуол входил в состав довольно известных лекарственных препаратов. Но из-за высокой токсичности тротил вышел из употребления. Однако и сегодня солдаты нередко изготавливают из тротила различные кустарные антигрибковые средства.
Применение
Применяется в промышленности и военном деле как самостоятельно в гранулированном (гранулотол), прессованном или литом виде, так и в составе многих взрывчатых смесей (алюмотол, аммонал, аммонит, аммотол и другие).
Тротил менее чувствителен к трению и нагреванию, чем многие другие взрывчатые вещества, например динамит, и загорается только при температуре 290 °C, поэтому может быть относительно безопасно нагрет до температуры плавления. Это очень удобно, так как позволяет легко придать нужную форму при помощи литья. Литой или прессованный тротил можно поджечь. Он горит без взрыва желтоватым пламенем. Для взрыва обычно необходимо использование детонатора, однако порошкообразный тротил с примесями может иметь повышенную чувствительность к внешним воздействиям, в том числе и к пламени.
Несмотря на широкую распространённость тринитротолуола, в настоящее время его стараются заменить на более экономичные и более безопасные малочувствительные взрывчатые вещества. Например, Вооружённые силы США, начиная с 2010 года, заменяют тротил в крупнокалиберных снарядах на вещество IMX-101.
Обладает свойствами антимикотика, ранее применялся в медицине в составе противогрибковых препаратов «Ликватол» и «Унгветол». В 90-е годы профессором В. Ф. Можаровским были проведены исследования влияния тротила на грибки, вирусы и микроорганизмы, которые выявили его крайнюю эффективность при лечении разных заболеваний. Были созданы и запатентованы препараты «Тринол», «Ликвацид», «Тротицид».
Заключение
Сам факт признания и увековечивания в фразе «тротиловый эквивалент» говорит о значении этого ВВ. Причем, меряют не только снаряды, но даже страстность килограммов тротила женского тела, в чем прекрасно разбирается Сергей Шнуров и говорит об этом в свой песне «Бомба».