Trinitrotolueno

ecuación: $C _ {{P}} = (78.953) + (5.2187E-1) \ times T + (- 2.9827E-4) \ times T ^ {{2}} + (6.1220E-8) \ times T ^ { {3}} + (1.2576E-12) \ times T ^ {{4}}$
Capacidad calorífica del gas en J · mol -1 · K -1 y temperatura en Kelvin, de 200 a 1500 K.
Valores calculados:
209,667 J · mol -1 · K -1 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
200	−73,15	171,888	757
286	12,85	205,251	904
330	56,85	220,903	973
373	99,85	235 314	1.036
416	142,85	248 878	1.096
460	186,85	261914	1,153
503	229,85	273 860	1.206
546	272,85	285,052	1.255
590	316,85	295,754	1,302
633	359,85	305,513	1345
676	402,85	314.609	1,385
720	446,85	323,264	1423
763	489,85	331,116	1,458
806	532,85	338,399	1490
850	576,85	345,296	1.520

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
893	619,85	351,524	1,548
936	662,85	357,277	1,573
980	706,85	362,707	1,597
1.023	749,85	367,597	1,618
1.066	792,85	372 109	1,638
1110	836,85	376,366	1,657
1,153	879,85	380 207	1,674
1,196	922,85	383 766	1,690
1.240	966,85	387,149	1705
1,283	1.009,85	390 233	1,718
1.326	1.052,85	393,132	1,731
1370	1096,85	395,940	1,743
1.413	1.139,85	398,563	1,755
1,456	1.182,85	401,098	1,766
1500	1 226,85	403 635	1,777

Precauciones

SGH

Peligro H201, H301, H311, H331, H373, H411, H201 : Explosivo: riesgo de explosión en masa
H301 : Tóxico en caso de ingestión
H311 : Tóxico en contacto con la piel
H331 : Tóxico por inhalación
H373 : Peligro de sospecha de daños en los órganos (lista de todos los órganos afectados, si los hay son conocidos) la exposición siguiente repetida o prolongada ( indicar la vía de exposición si se demuestra de manera concluyente que ninguna otra vía de exposición causa el mismo peligro)
H411 : Tóxico para los organismos acuáticos, tiene efectos a largo plazo

WHMIS

D2B, F, D2B : Material tóxico que causa otros efectos tóxicos
F : Material peligrosamente reactivo

Divulgación al 1.0% según la lista de divulgación de ingredientes

Transporte

0209

Código Kemler:
-
Número ONU :
0209 : TNT seco o humedecido con menos del 30 por ciento (masa) de agua; TOLITE seco o humedecido con menos del 30 por ciento (masa) de agua; o TRINITROTOLUENO seco o humedecido con menos del 30 por ciento (masa) de agua
Código de clasificación:
1.1D : Sustancias y artículos con riesgo de explosión masiva (una explosión masiva es una explosión que afecta casi instantáneamente a casi toda la carga).
Sustancia explosiva detonante secundaria o pólvora o artículo que contenga una sustancia explosiva detonante secundaria, en cualquier caso sin medio de iniciación o carga propulsora, o artículo que contenga una sustancia explosiva primaria y que tenga al menos dos dispositivos de seguridad eficaces.
Etiqueta: 1 : Sustancias y artículos explosivos

1356

Código Kemler:
40 : material sólido inflamable o que reacciona espontáneamente o que se calienta
espontáneamente. Número ONU :
1356 : TNT HUMIDIFICADO con al menos 30 por ciento (masa) de agua; TOLITE HUMIDIFICADO con al menos 30 por ciento (masa) de agua; o TRINITROTOLUENO HUMIDIFICADO con al menos 30 por ciento (masa) de agua
Clase:
4.1
Etiqueta: 4.1 : Sólidos inflamables, sustancias que reaccionan espontáneamente y sólidos explosivos insensibilizados Embalaje: Grupo de embalaje I : sustancias muy peligrosas;

Clasificación IARC

Grupo 3 : No clasificable en cuanto a su carcinogenicidad para los seres humanos

Ecotoxicologia

LogP

1,60

Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario.

El trinitrotolueno ( TNT ) es un explosivo que se utiliza en varias mezclas, en particular en igual proporción con el nitrato de amonio para formar el amatol .

Histórico

TNT fue descubierto en 1863 por el químico alemán Julius Wilbrand . Su potencial explosivo no se pudo observar hasta varios años después, debido a la dificultad de desarrollar un detonador efectivo, debido a su baja sensibilidad y su modesta potencia en comparación con otros explosivos.

Sin embargo, varias de sus propiedades le permiten integrarse en torpedos y así tener un mayor poder destructivo que los otros explosivos utilizados entonces, como el ácido pícrico . El ejército alemán lo adoptó en 1902, mientras que los británicos lo integraron gradualmente en su arsenal a partir de 1907.

Así, durante la Primera Guerra Mundial , el poder destructivo de los torpedos de la Armada Imperial Alemana es más importante que el de los británicos porque explotan tras haber perforado el casco, mientras que los torpedos británicos explotan al contacto y por tanto se disipan fuera del barco algunos de la energía liberada por la explosión.

Química

TNT es un compuesto químico de tipo aromático cristalino .

Se prepara por nitración de tolueno ( C 7 H 8 ). Toda la dificultad de su síntesis proviene del hecho de que la temperatura necesaria para obtenerla es cercana a la temperatura de explosión del compuesto binitro ( dinitrotolueno ) formado de forma intermedia. Su fórmula es C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3.

Hay otros tres isómeros de trinitrotolueno de TNT (2,4,6-trinitrotolueno): 2,3,4-, 2,3,5- y 2,3,6-trinitrotolueno.

Explosivo

Durante la explosión, el TNT puede descomponerse según diferentes reacciones:

2 C 7 H 5 N 3 O 6→ 3 N 2+ 5 H 2 O + 7 CO + 7 C

y sobre todo :

2 C 7 H 5 N 3 O 6→ 3 N 2+ 5 H 2 + 12 CO + 2 C

o :

2 C 7 H 5 N 3 O 6→ 3 N 2+ H 2+ 4 H 2 C 2+ 6 CO 2 C 7 H 5 N 3 O 6→ 3 HCN + H 2 O+ 3 CO + CO 2 C 7 H 5 N 3 O 6→ HCN + (CN) 2+ 2 H 2 O + 4 CO 2 C 7 H 5 N 3 O 6→ 6 NO + 5 H 2 C 2+ 2 CO + 2 CO 2 2 C 7 H 5 N 3 O 6→ 6 HCNO + 2 H 2 C 2+ 2 CO + 2 CO 2

Es más probable una combinación de estas ecuaciones.

En su forma refinada, el trinitrotolueno es relativamente estable y menos sensible que la nitroglicerina al impacto y al transporte. Su acción explosiva debe ser iniciada por un detonador. No interactúa con metales y no absorbe agua, lo que le confiere estabilidad durante tiempos de almacenamiento bastante prolongados, a diferencia de la dinamita , pero puede formar compuestos inestables en contacto con metales alcalinos .

La energía de combustión específica de TNT es 14,5 MJ / kg , la combustión requiere átomos de carbono de TNT para reaccionar con el oxígeno en el aire. La energía de detonación es 4.184 MJ / kg . El factor de eficiencia relativa , una medida de la potencia de un explosivo destinado a la demolición militar, se utiliza para comparar la eficiencia de masa de un explosivo con el TNT.

Cabe señalar que los explosivos (no nucleares) producen menos energía por kilogramo que los productos alimenticios como la grasa (38 MJ / kg ) o el azúcar (17 MJ / kg ). Asimismo, una tonelada de petróleo equivalente vale 41.868 GJ frente a una tonelada de TNT que equivale a 4.184 GJ . Podemos notar tres diferencias esenciales entre estas cifras:

las energías de combustión específicas de los combustibles ordinarios se calculan sin tener en cuenta la masa de oxígeno necesaria para la combustión: si se tiene en cuenta, la cifra debe dividirse entre más de cuatro para las grasas y aproximadamente dos para los azúcares;
la combustión de nitroexplosivos que tiene lugar sin suministro de oxígeno atmosférico, está lejos de ser completa: la cantidad de oxígeno disponible para TNT es solo alrededor de un tercio de lo que sería necesario para una combustión completa;
sin embargo, los explosivos tienen efectos mucho más destructivos, ya que liberan su energía casi instantáneamente, sin necesidad de oxígeno externo para su combustión.

Unidad de poder explosivo

El poder de las bombas, especialmente las bombas atómicas , a menudo se denomina equivalente en TNT. A continuación, utilizamos el “ kilotonelada ” (1 kt de TNT equivale a 1.000 t de TNT) o el “ megatón ” (1 Mt de TNT equivale a 1.000.000 t de TNT).

La bomba lanzada sobre Hiroshima en 1945 tenía una potencia de aproximadamente 15 kt , o 15.000 t de TNT (un cubo de TNT con un lado de 21 m ), o 62,76 TJ . La bomba H más poderosa jamás probada: la Bomba Tsar soviética , la30 de octubre de 1961 - equivalía a 57 Mt (un cubo de TNT con un lado de 325 m ), o 238.488 PJ .

Producción

El complejo militar-industrial alemán produjo 5.590 t de trinitrotolueno por mes en promedio en 1939, 7.250 t / mes en promedio en 1940, 10.560 t / mes en promedio en 1941, 11.000 t / mes en promedio en 1942, 16.180 t / mes en promedio en 1943, 17.280 t / mes en promedio en 1944, con un fuerte descenso desde mediados de junio debido a los bombardeos estratégicos aliados , luego colapsó a principios de 1945.

La producción de este producto por parte del complejo militar-industrial de los Estados Unidos había cesado en 1986 y se reanudó en 2005 en la Planta de Municiones del Ejército de Radford (en) en el condado de Pulaski (Virginia) de una manera más ecológica . La capacidad de producción de esta planta, que es la única que actualmente produce TNT en los Estados Unidos, es de quince millones de libras por año (aproximadamente 6.800 t ).

Toxicidad

Muchos emplazamientos militares están contaminados con TNT. La exposición a dosis altas puede causar anemia y enfermedad hepática . También se ha observado agrandamiento del bazo y efectos negativos sobre el sistema inmunológico en animales que ingirieron e inhalaron trinitrotolueno, así como irritaciones de la piel. Los otros efectos deletéreos son una disminución de la fertilidad masculina y un riesgo carcinogénico (es un derivado de un hidrocarburo aromático , muchas de las cuales son comunes con el benceno , que es carcinogénico por naturaleza). El consumo de TNT oscurece la orina .

Durante la Segunda Guerra Mundial , la producción de TNT para las necesidades de la Wehrmacht a menudo se confiaba a trabajadores extranjeros del Servicio de Trabajo Obligatorio , prisioneros de guerra y Arbeitsmaid de la Kriegshilfdienst de quienes eran a pesar de ellos . Uno de los grandes talleres de producción fue la fábrica de Werk Tanne en Clausthal-Zellerfeld en Baja Sajonia , que en 1943-44 produjo 28.000 toneladas de TNT. Las condiciones sanitarias allí eran deplorables. Debido a su peligrosidad, el producto se manipuló manualmente y entró al cuerpo a través de la piel o del tracto respiratorio. Los primeros signos de envenenamiento fueron el muy doloroso "polvo de hiel" ( Pulverkrätze ), seguido de una decoloración amarilla o rojiza del cabello, luego una pigmentación anaranjada de la piel, seguida de anemia y leucemia . Los trabajadores en contacto directo con TNT fueron apodados "Canarias", una señal de que estaban contaminados por el producto. La atención a los enfermos era rudimentaria en ese momento. Los médicos en los campos de trabajo les sirvieron leche como anti-veneno y el paciente fue cepillado diariamente con aceite Mitigal .

Notas y referencias

2, 4, 6 - TRINITROTOLUENO , seguridad hoja (s) de la Programa Internacional para la Seguridad de Sustancias Químicas , consultado el 9 de mayo de 2009.
masa molecular calculada de " pesos atómicos de los elementos 2007 " en www.chem.qmul.ac.uk .
(en) Carl L. Yaws, Manual de diagramas termodinámicos: compuestos orgánicos C5 a C7 , vol. 2, Huston, Texas, Pub del Golfo. Co.,1996, 400 p. ( ISBN 0-88415-858-6 ).
"2,4,6-trinitrotoluene" , en ESIS (consultado en20 de febrero de 2009).
IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans , " Global Carcinogenicity Assessment for Humans, Group 3 : Unclassifiable in your carcinogenicity for Humans " , en monographs.iarc.fr , IARC,16 de enero de 2009(consultado el 22 de agosto de 2009 ) .
Número de índice 609-008-00-4 en la Tabla 3.1 del Anexo VI del Reglamento CE n o 1272/2008 [PDF] ,16 de diciembre de 2008.
" Trinitro-2,4,6 tolueno " en la base de datos de productos químicos Reptox de la CSST (organización de Quebec responsable de la seguridad y salud ocupacional), consultado el 25 de abril de 2009.
(en) Apéndice D. Ataque aéreo estratégico a las industrias de pólvora y explosivos .
(in) Charles Webb III , La base industrial de municiones: ¿qué podemos hacer al respecto? La Fuerza Aérea debe cambiar su estrategia de contratación - Agile Combat Support - Industry Overview , Air Force Journal of Logistics , verano de 2003.
(en) Planta de municiones del ejército de Radford , Alliant Techsystems .
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Nina Barbier, Pese a ellos: los alsacianos y los mosellans incorporados por la fuerza a la máquina de guerra nazi , París, Éditions Talandier,2018, 347 p. ( ISBN 979-10-210-3322-1 ) , pág. 131-140.