TNT
Vikipēdijas raksts
Nosaukums | trinitrotoluols |
Ķīmiskā formula | C6H2{NO2)3CH3 |
Molmasa | 227.131 g/mol |
Blīvums | 1654 kg/m3 |
Kušanas temperatūra | 81°C |
Viršanas temperatūra | nav zināma |
TNT jeb trinitrotoluols (2,4,6-trinitrometilbenzols, C6H2{NO2)3CH3) ir dzeltenīga, kristāliska viela, ko iegūst, nitrējot toluolu. Atšķirībā no nitroglicerīna, tas tīrā veidā ir ievērojami stabilāks. TNT tiek plaši lietots kā sprāgstvielu sastāvdaļa. Šo vielu mēdz dēvēt arī par trotilu. Nosaukums "TNT" vairāk izplatīts rietumos (piem., ASV), savukārt, "trotils" - austrumos (piemēram, Krievijā). Retāk ir sastopams jēdziens "tols", ko vairāk izmanto sarunvalodā. Trinitrotoluolam piemīt ļoti stipra detonētspēja. 200 g šīs sprāgstvielas spēj saraut gabalos dzelzceļa sliedi. TNT šķīst ūdenī un ir indīgs. Dažos armijas poligonos gruntsūdeņi ir piesārņoti ar TNT. Dažreiz TNT analītiskajā ķīmijā lieto par skābu-bāzu indikatoru.
[izmainīt šo sadaļu] Sintēze
Teorētiski trinitrotoluolu var izgatavot šādi:
Izejvielas: slāpekļskābe (koncentrēta), sērskābe, toluols. (sērskābe te ir ūdensatņēmēja viela un katalizators, tā tieši reakcijā nepiedalās).
Vispirms sajauc slāpekļskābi (65%) ar sērskābi (95%). Sērskābi lēnām lej slāpekļskābē, maisa un dzesē. Skābju maisījumu pakāpeniski pievieno toluolam. Temperatūru procesa laikā jāuztur starp 30 un 40 °C. Gala rezultātā iegūst nitrotoluolu.
C6H5CH3 + HNO3 --> C6H4NO2CH3 + H2O
Šo vielu tālāk nitrē ar svaigu nitrējošo maisījumu, ar lielāku slāpekļskābes koncentrāciju. Šeit nitrēšanas procesa laikā temperatūru uztur ap 90°C un gala rezultātā iegūst dinitrotoluolu.
C6H4NO2CH3 + HNO3 --> C6H3(NO2)2CH3 + H2O
To tālāk nitrē ar svaigu nitrējošo maisījumu, te ir nepieciešams oleums. Temperatūru procesa laikā uztur ap 100-115°C, pēc tam atdzesē.
C6H3(NO2)2CH3 + HNO3 --> C6H2(NO2)3CH3 + H2O
Galā iegūst maisījumu, kas satur TNT kristālus. Tos var atfiltrēt ar keramisku filtru, pēc tam mazgā ar ūdeni. Filtrātu un mazgāšanas šķīdumu atšķaida ar ūdeni, tam vajadzētu izgulsnēt lielāko daļu palikušā TNT. Iegūtos smalkos kristālus nofiltrē. TNT tālāk var attīrīt pārkristalizējot no etanola. Nitrēšanas reakciju blakusefekts ir siltuma izdalīšana, tāpēc jāveic stingra temperatūras kontrole. Pēc dažiem avotiem trinitrotoluols var detonēt 100-150°C temperatūrā, tomēr ja būs pārāk zema temperatūra, būs mazāks produkta iznākums.
NB! Šī ķīmiskā reakcija ir ārkārtīgi bīstama, ja to neveic izglītoti profesionāļi īpaši aprīkotās laboratorijās.