- 化学结构
- 命名法
- 物产
- 物理状态
- 分子量
- 熔点
- 沸点
- 闪点
- 密度
- 溶解度
- 化学性质
- TNT爆炸过程
- TNT氧化反应
- 获取TNT
- TNT的用途
- 在军事活动中
- 在工业应用中
- TNT的风险
- TNT对环境的污染
- 解决TNT污染
- 用细菌和真菌修复
- 藻类修复
- 参考文献
的三硝基甲苯是由碳,氧,氢和氮3硝基-NO的有机化合物2。其化学式为C 6 H 2(CH 3)(NO 2)3或缩合式为C 7 H 5 N 3 O 6。
它的全名是2,4,6-三硝基甲苯,但通常称为TNT。它是白色结晶固体,加热到一定温度以上会爆炸。
2,4,6-三硝基甲苯晶体,TNT。Wremmerswaal。资料来源:维基共享资源。
三个硝基-NO 2基团在三硝基甲苯中的存在有利于其容易爆炸的事实。因此,它已广泛用于爆炸装置,弹丸,炸弹和手榴弹中。
它也已用于水下爆破,深井中以及工业或非战争爆炸。
TNT是一种易碎的产品,也可能因强烈的打击而爆炸。它还对人,动物和植物有毒。爆炸发生的地方已被污染,正在进行调查以消除该化合物的残留。
减少受污染环境中TNT浓度的一种有效而廉价的方法是使用某些类型的细菌和真菌。
化学结构
2,4,6-三硝基甲苯是由甲苯C 6 H 5 -CH 3分子形成的,其中已添加了三个硝基-NO 2基团。
三个硝基-NO 2基团对称地位于甲苯的苯环上。它们存在于位置2、4和6中,其中位置1对应于甲基-CH 3。
2,4,6-三硝基甲苯的化学结构。埃德加181。资料来源:维基共享资源。
命名法
-三硝基甲苯
-2,4,6-三硝基甲苯
-TNT
-Trilita
-2-甲基-1,3,5-三硝基苯
物产
物理状态
无色至浅黄色结晶固体。针状晶体。
分子量
227.13克/摩尔
熔点
80.5℃。
沸点
它不会沸腾。在240ºC爆炸时分解。
闪点
无法测量,因为它会爆炸。
密度
1.65克/厘米3
溶解度
几乎不溶于水:23°C时为115 mg / L。极微溶于乙醇。极易溶于丙酮,吡啶,苯和甲苯。
化学性质
加热时可能爆炸分解。达到240°C时爆炸。当受到重击时,它也可能爆炸。
当加热至分解它产生氮的有毒气体氧化物NO X。
TNT爆炸过程
TNT的爆炸导致化学反应。基本上,这是一个燃烧过程,在该过程中,能量很快释放出来。此外,还散发出气体,这些气体是传递能量的媒介。
当加热到240°C以上时,TNT容易爆炸。作者:OpenClipart-Vectors。资料来源:
为了发生燃烧反应(氧化),必须存在燃料和氧化剂。
在TNT的情况下,两者都是同一分子,因为碳(C)和氢(H)原子是燃料,氧化剂是硝基-NO 2基团的氧(O)。这样可以使反应更快。
TNT氧化反应
在TNT的燃烧反应中,原子重排,氧(O)保持更靠近碳(C)。另外,–NO 2中的氮被还原形成氮气N 2,这是一种更加稳定的化合物。
TNT的爆炸化学反应可总结如下:
2 C 7 H 5 N 3 O 6 →7 CO↑+ 7 C + 5 H 2 O↑+ 3 N 2 ↑
爆炸期间会以黑云的形式产生碳(C),并且还会形成一氧化碳(CO),这是因为分子中的氧不足以完全氧化所有碳原子( C)和氢(H)存在。
获取TNT
TNT是仅由人为人工合成的化合物。
在环境中自然找不到它。它仅在某些军事设施中生产。
它是通过用硝酸HNO 3和硫酸H 2 SO 4的混合物硝化甲苯(C 6 H 5 -CH 3)制备的。首先,获得邻硝基和对硝基甲苯的混合物,通过随后的激烈硝化反应,形成对称的三硝基甲苯。
TNT的用途
在军事活动中
TNT是一种爆炸物,已用于军事设备和爆炸。
手榴弹可能含有TNT。作者:材料科学家,Nemo5576和Tronno。资料来源:维基共享资源。
它用于填充弹丸,手榴弹和机载炸弹,因为它对所受到的影响不敏感,无法离开武器的枪管,但在被起爆机构击中时可能爆炸。
空中炸弹可能包含TNT。作者:克里斯蒂安·维特曼。资料来源:
它的目的不是产生明显的碎片或发射弹丸。
在工业应用中
它已用于工业爆破,水下爆破(由于其不溶于水)和深井爆破。过去,它最常用于拆除。目前,它与其他化合物结合使用。
1912年炸毁岩石的爆炸结果照片。当时,TNT用于爆破,例如,开辟铁路道路。互联网档案书图像。资料来源:维基共享资源。
它也是着色剂和照相化学品的中间体。
TNT的风险
暴露于高热,火或严重的冲击下,可能会爆炸。
它刺激眼睛,皮肤和呼吸道。它对人以及对动物,植物和许多微生物都是剧毒的化合物。
TNT暴露的症状包括头痛,虚弱,贫血,中毒性肝炎,发,皮肤炎,肝损伤,结膜炎,食欲不振,恶心,呕吐,腹泻等。
它是一种诱变剂,也就是说,它可以改变生物体的遗传信息(DNA),从而引起与遗传性疾病的出现有关的变化。
它也被归类为致癌物或致癌物。
TNT对环境的污染
在军事行动地区,弹药制造场所和进行军事训练的土壤和水中发现了TNT。
战区或军事行动的土壤和水域已被TNT污染。作者:迈克尔·盖达(Michael Gaida)。资料来源:
TNT污染对动物,人类和植物的生命是危险的。尽管目前TNT的使用量较小,但它是炸药工业中使用最多的硝基芳族化合物之一。
因此,它是对环境污染贡献最大的一种。
解决TNT污染
“清洁”受TNT污染的区域的需求激发了几种补救方法的发展。补救是从环境中清除污染物。
用细菌和真菌修复
许多微生物能够生物修复TNT,例如假单胞菌属细菌,肠杆菌属,分枝杆菌属和梭状芽胞杆菌。
还发现某些细菌已经在被TNT污染的地方进化,并且可以生存并降解或代谢为营养源。
例如,大肠杆菌显示出杰出的TNT生物转化能力,因为它具有多种酶来攻击TNT,同时表现出对TNT毒性的高度耐受性。
此外,某些种类的真菌可以生物转化TNT,将其转变为无害的矿物质。
藻类修复
另一方面,一些研究人员发现,螺旋藻藻类具有吸附在其细胞表面的能力,并能吸收被该化合物污染的水中多达87%的TNT。
该藻类对TNT的耐受性及其对被TNT污染的水的清洁能力表明,该藻类具有作为植物修复剂的巨大潜力。
参考文献
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