TNT

מולקולת TNT (טרי-ניטרו-טולואן)

טרי-ניטרו-טולואן (באנגלית: 2,4,6-trinitrotoluene), ובראשי תיבות TNT, הוא חומר נפץ שנוצר בניטרציה של טולואן.

TNT הוא תרכובת אורגנית צהבהבה שנוסחתה הכימית היא C₆H₂(NO₂)₃CH₃, כלומר קבוצת טולואן שמחוברות אליה 3 קבוצות חנקה במיקומים 2,‏ 4 ו-6 בטבעת הבנזן (מכאן שם התרכובת: 2,4,6-טרי ניטרו טולואן). נקודת ההתכה שלה היא 354 קלווין, או 81 מעלות צלזיוס, מסתה המולקולרית היא 227.31 גרם למול וצפיפותה 1.654 גרם לסמ"ק. TNT משמש כחומר נפץ נפוץ הן בצורתו הטהורה והן בתערובות עם חומרי נפץ אחרים, כגון אמוניום ניטראט.

TNT אינו דינמיט ואינו מכיל דינמיט. TNT הוא תרכובת לעומת דינמיט שהוא חומר הספוג בניטרוגליצרין.

מאפיינים כימיים

בזמן פיצוץ, עובר ה-TNT, אחת משתי תגובות הפירוק הבאות:

1. $2C_{7}H_{5}N_{3}O_{6(s)}\longrightarrow 3N_{2(g)}+5H_{2}O_{(g)}+7CO_{(g)}+7C_{(s)}$
2. $2C_{7}H_{5}N_{3}O_{6(s)}\longrightarrow 3N_{2(g)}+5H_{2(g)}+12CO_{(g)}+2C_{(s)}$

לתגובות אלו, על אף היותן אקסותרמיות, ישנה אנרגיית שפעול גבוהה. לפיכך, כדי להתחיל תגובת פיצוץ בחומר יש להשתמש בנָפַץ.

בצורתו הטהורה TNT הוא יציב מאוד ואינו רגיש לזעזוע, לחום או להלם, בניגוד לניטרוגליצרין, למשל. TNT אינו מגיב עם מתכות ואיננו היגרוסקופי, ולכן ניתן לאחסן אותו למשך זמן כמעט בלתי מוגבל. עם זאת, TNT מגיב עם מתכות אלקליות ליצירת תרכובות בלתי יציבות שרגישות לזעזוע ולחום.

הכנה

תהליך הכנת ה TNT מורכב משלושה שלבי ניטרציה: בראשון, טולואן (מתיל בנזן) עובר, באמצעות חומצה חנקתית וחומצה גופריתית, ניטרציה ראשונה ל-MNT (מונו-ניטרו-טולואן). לאחר מכן החומר עובר ניטרציה שנייה ל-DNT (די-ניטרו-טולואן) ולבסוף ניטרציה שלישית ל-TNT. את החומצות שנותרו ניתן למחזר ולהשתמש שוב לייצור עוד TNT.

היסטוריה

TNT סונתז לראשונה בשנת 1863 על ידי הכימאי הגרמני יוזף וילברנד, אך הפוטנציאל הטמון בו לא זוהה במשך מספר שנים, בעיקר בגלל הקושי שבהפעלתו. מנגד זכו יתרונות החומר לתשומת לב, בעיקר יציבותו וקלות התכתו בעזרת מים חמים או קיטור, כך שניתן ליצוק אותו לתוך תבניות.

כוחות הצבא הגרמנים החלו להשתמש ב-TNT ב-1902 כחומר נפץ בפגזי ארטילריה. הצבא הבריטי הכניס את ה-TNT לשימוש בהדרגה החל מ-1907 - הוא החליף את השימוש בחומרי נפץ אחרים. במלחמת העולם הראשונה תרם השימוש שעשו הגרמנים ב-TNT ליכולות המלחמתיות הימיות שלהם: הם השתמשו בו בפגזים וכך יכלו אלה לחדור את שריונן של הספינות הבריטיות, ולהתפוצץ בתוכן. בניגוד לבריטים שהשתמשו בפגזים שהתפוצצו מחוץ לספינות הגרמניות.

עקב הביקוש הרב ל-TNT במהלך מלחמת העולם הראשונה נוצר מחסור בו, וחלק גדול מתערובות הנפץ שבהן השתמשו הצדדים היו תערובות של TNT עם חומרים אחרים, בהם אמוניום ניטראט.

רעילות

TNT הוא חומר רעיל. במגע עם העור, הוא יוצר גירוי חריף וכן צובע את האזור הפגוע בצהוב זרחני. אנשים הנחשפים לחומר לזמן ממושך עלולים לפתח אנמיה, פוריות נמוכה ותפקודי הכבד שלהם יפגעו. בנוסף, TNT נמצא ברשימת החומרים החשודים כקרצינוגנים. פגיעות שונות, כגון פגיעות בדם, בכבד, בטחול ובמערכת החיסון נצפו אצל בעלי חיים אשר נשמו או אכלו TNT. אכילת TNT צובעת את השתן באדום כתוצאה מפירוק ולא כתוצאה מדם בשתן. ידוע על מקומות שונים בהם מופיעים מים ורודים אלו כתוצאה מזיהום ב-TNT, למשל, ליד אזורי אימון צבאיים. זיהום מים כזה יכול להיות קשה ויקר לנקותו.

ראו גם

• טון TNT
• מהירות התפוצצות

קישורים חיצוניים

• TNT, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)