三硝基甲苯
三硝基甲苯 | |||
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IUPAC名 2-methyl-1,3,5-trinitrobenzene | |||
别名 | 2,4,6-三硝基甲苯、黄色炸药 | ||
识别 | |||
缩写 | TNT | ||
CAS号 | 118-96-7 | ||
PubChem | 11763 | ||
ChemSpider | 8073 | ||
SMILES |
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InChI |
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UN编号 | 0209 – Dry or wetted with < 30% water 0388, 0389 – Mixtures with trinitrobenzene, hexanitrostilbene | ||
EINECS | 204-289-6 | ||
RTECS | XU0175000 | ||
DrugBank | DB01676 | ||
KEGG | C16391 | ||
性质 | |||
化学式 | C7H5N3O6 | ||
摩尔质量 | 227.131 g·mol⁻¹ | ||
外观 | 黄色晶体 | ||
密度 | 1.654 g/cm³[1] | ||
熔点 | 80.35 °C | ||
沸点 | 295 °C(分解) | ||
溶解性(水) | 130 mg/L, H2O (20 °C) | ||
溶解性 | 乙醚、丙酮、苯、吡啶 | ||
爆炸性 | |||
撞击感度 | 低 | ||
摩擦感度 | 353N 以下不敏感 | ||
爆速 | 6,900 m/s | ||
危险性 | |||
警示术语 | R:R2-R23/24/25-R33-R51/53 | ||
安全术语 | S:S35-S45-S61 | ||
NFPA 704 | 4 2 4 | ||
相关物质 | |||
相关化学品 | 苦味酸、六硝基苯、三硝基苯酚、三硝酸甘油酯 | ||
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。 |
2,4,6-三硝基甲苯(英文:Trinitrotoluene,縮寫:TNT)常见炸藥之一,至今仍大量应用在军事和工业领域上。它的IUPAC命名是2-甲基-1,3,5-三硝基苯(2-methyl-1,3,5-trinitrobenzene),由甲苯经过硝化製成,熔點為354 K(80.9°C)。由于呈黄色晶體狀,所以與苦味酸一同被俗稱為「黃色炸藥」。和硝酸銨可成為阿馬托炸藥。
與硝化甘油不同,精煉的三硝基甲苯對於摩擦、震動都十分稳定。即使被枪击,也不易爆炸。它需要雷管引爆。TNT不會與金屬起化學作用或者吸收水份。因此它可以存放多年。但它與鹼強烈反應,生成不穩定的化合物。
TNT爆炸反應式:2C7H5N3O6 → 12CO + 5H2 + 3N2 + 2C
每公斤TNT炸藥可產生4200千焦的能量[2]。虽然三硝基甲苯的能量密度比脂肪(38MJ/kg)和糖(17MJ/kg)小,但它的分子中有三个硝基作为氧化剂,不需要大氣中的氧氣,所以引爆时会产生大量气体,产生爆炸。現今有關爆炸和能量釋放的研究,也常常用「公斤黃色炸藥」或「噸黃色炸藥」作為單位,以比較爆炸、地震、行星撞擊等大型反應時所釋出的能量。
目录
1 沿革
2 毒性
3 合成
4 参考文献
5 参见
沿革
由J·维尔勃兰德(Joseph Wilbrand)于1863年发明。[3]
毒性
有些軍事試驗基地被TNT所污染。軍火所產生的污水會污染地面水和地下水。水被TNT和黑索金所污染後會呈粉紅色,這些污染物被稱為“粉紅水”,清理程序十分困難和昂貴。
人長期暴露於三硝基甲苯會增加患貧血症和肝功能不正常的機會。注射了或吸入三硝基甲苯的動物亦發現會影響血液和肝臟、脾臟發大和其他有關免疫系統的壞影響。亦有證據證明了TNT對男性的生殖功能有不良影響,而TNT也被列為一種可致癌物。進食TNT會使尿液變黑。能引起亚急性中毒、慢性中毒。例如引起白内障、中毒性肝炎,还损坏造血系统。
合成
可由甲苯经硝化制得。一次硝化法不经济,已经被淘汰。目前多采用三段硝化法。一段硝化中甲苯被硝化成一硝基甲苯(MNT),二段硝化中MNT被硝化成二硝基甲苯(DNT)。DNT也是重要的炸药。一、二段硝化只需浓度50%左右的硝酸溶液与硫酸混合作硝化剂。一段混酸的成份为HNO3 13%;H2SO4 66%;H2O 21%。甲苯混酸比约1:6。二段混酸成份为:HNO3 13%;H2SO4 76%; H2O 11%。MNT、混酸比为1:4~5。一二段硝化原料易得,工艺简单,制成的DNT成本低廉,很适于临时生产。第三段硝化是将DNT硝化为TNT,需要几乎不含水的混酸。一般是先向熔化了的DNT中加入发烟硫酸,再加入浓硝酸。发烟硫酸较缺乏的国家也使用浓硫酸。三段硝化的废酸可用于配制二段混酸,实现废物利用。第三段硝化难度较大,不适于临时生产。硝化后分离出的TNT为粗品,含大量杂质,须精制。目前常用的精制方法是亚硫酸钠法。
参考文献
^ Record of CAS RN 118-96-7 in the GESTIS Substance Database from the IFA.
^ Babrauskas, Vytenis. Ignition Handbook. Issaquah, WA: Fire Science Publishers/Society of Fire Protection Engineers. 2003: 453. ISBN 0-9728111-3-3.
^ 火药 炸药. cast.org.cn. 2008-04-10 [2009-06-24]. (原始内容存档于2009-01-09).
参见
- 苦味酸
- 爆炸当量
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