Estrutura de Trinitrotolueno (TNT), propriedades, usos, riscos, explosão

Ele Trinitrotolueno É um composto orgânico formado por carbono, oxigênio, hidrogênio e nitrogênio com três grupos nitro -No₂. Sua fórmula química é C₆H₂(CH₃)(NÃO₂)₃ ou também a fórmula condensada C₇H₅N₃QUALQUER₆.

Seu nome completo é 2,4,6-trinitrotolueno, mas é comumente conhecido como TNT. É um sólido branco cristalino que pode explodir quando aquecido acima de uma determinada temperatura.

Cristais de 2,4,6-trinitrotolueno, TNT. Wremmerswaal [CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

A presença no trinitrotolueno dos três grupos nitro -não₂ favorece o fato de explodir com alguma facilidade. Portanto, tem sido amplamente utilizado em artefatos explosivos, projéteis, bombas e granadas.

Também tem sido usado para realizar explosões subaquáticas, em poços profundos e para explosões industriais ou não -guerras.

O TNT é um produto delicado que também pode explorar para golpes muito fortes. Também é tóxico para seres humanos, animais e plantas. Os lugares onde suas explosões ocorreram foram contaminadas e as investigações estão sendo realizadas para eliminar os restos deste composto.

Uma forma que pode ser eficaz e econômica para reduzir a concentração no ambiente contaminado de TNT é usando alguns tipos de bactérias e fungos.

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Estrutura química

2,4,6-trinitrotolueno é composto por uma molécula de tolueno M₆H₅-CH₃, aos quais três grupos nitro foram adicionados -não₂.

Os três grupos nitro -não₂ Eles estão localizados simetricamente no anel benzeno de tolueno. Eles são encontrados nas posições 2, 4 e 6, onde a posição 1 corresponde ao metil -ch₃.

Estrutura química de 2,4,6-trinitrotolueno. Edgar181 [domínio público]. Fonte: Wikimedia Commons.

Nomenclatura

- Trinitrotolueno

- 2,4,6-trinitrotolueno

- Tnt

- Trilita

- 2-metil-1,3,5-trinitobenzeno

Propriedades

Estado físico

Sólido cristalino a amarelo pálido. Cristais em forma de agulha.

Peso molecular

227.13 g/mol.

Ponto de fusão

80,5 ºC.

Ponto de ebulição

Não ferva. Ele se decompõe com uma explosão a 240 ºC.

Ponto de inflamação

Não é possível medi -lo porque explode.

Densidade

1,65 g/cm³

Solubilidade

Quase insolúvel em água: 115 mg/L a 23 ° C. Muito pouco solúvel em etanol. Muito solúvel em acetona, piridina, benzeno e tolueno.

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Propriedades quimicas

Pode ser quebrado explosivamente quando aquecido. Ao atingir 240 ° C, ele explode. Você também pode explodir ao sofrer golpes muito fortes.

Quando aquecido até a decomposição produz gases tóxicos a partir de óxidos de nitrogênio não_x.

Processo de explosão TNT

A explosão da TNT implica uma reação química. Basicamente, é um processo de combustão no qual a energia é liberada muito rapidamente. Além disso, são emitidos gases, que são agentes para transferir energia.

O TNT explode facilmente quando aquecido acima de 240 ° C. Autor: OpenClipart-Vectors. Fonte: Pixabay.

Para que uma reação de combustão (oxidação) ocorra, o combustível e o oxidante devem estar presentes.

No caso de TNT, ambos são encontrados na mesma molécula, já que os átomos de carbono (C) e o hidrogênio (H) são combustíveis e o oxidante é oxigênio (O) dos grupos nitro -No, não₂. Isso permite que a reação seja mais rápida.

Reação de oxidação de TNT

Durante a reação de combustão da TNT, os átomos são rearcados e o oxigênio (O) está mais próximo do carbono (C). Além disso, nitrogênio de -n não₂ É reduzido e se torna nitrogênio gasoso n₂ que é um composto muito mais estável.

A reação química da explosão da TNT pode ser resumida da seguinte forma:

2 c₇H₅N₃QUALQUER₆ → 7 co ↑ + 7 c + 5 h₂Ou ↑ + 3 n₂↑

O carbono ocorre (c) durante a explosão, na forma de uma nuvem negra, e o monóxido de carbono (CO) também é formado, o que ocorre porque na molécula não há oxigênio suficiente para oxidar completamente todos os átomos de carbono (C) e hidrogênio ( h) presente.

Obtendo o TNT

O TNT é um composto preparado apenas artificialmente pelo ser humano.

Não é encontrado naturalmente no ambiente. Ocorre apenas em algumas instalações militares.

É preparado por nitração de tolueno (c₆H₅-CH₃) Com uma mistura de ácido nítrico hno₃ e ácido sulfúrico H₂SW₄. Primeiro uma mistura de Ortho- e para-nitrotólios que, por mais enérgicos, nitração da forma simétrica trinitrotolueno.

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TNT usa

Em atividades militares

O TNT é um explosivo que tem sido usado em dispositivos militares e explosões militares.

Granadas de mão podem conter TNT. Autores: MaterialScientist, Nemo5576 e Trona. Fonte: Wikimedia Commons.

É usado para encher projéteis, granadas e bombas transportadas pelo ar, pois é suficientemente insensível ao impacto recebido para sair do canhão de armas, mas pode explodir quando impactado por um mecanismo de detonação.

Bombas aéreas podem conter TNT. Autor: Christian Wittmann. Fonte: Pixabay.

Ele não foi projetado para produzir fragmentação significativa ou lançar projéteis.

Em aplicações industriais

Foi usado para explosões de interesse industrial, em explosão subaquática (devido à sua insolubilidade na água) e explosões profundas bem. No passado, era usado com mais frequência para demolições. Atualmente é usado junto com outros compostos.

Foto do resultado de uma explosão para demolir rochas em 1912. Naquela época, o TNT era usado na explosão necessária, por exemplo, para abrir caminhos ferroviários. Imagens de livros do Internet Archive [sem restrições]. Fonte: Wikimedia Commons.

Também tem sido intermediário para cores e produtos químicos fotográficos.

TNT riscos

Pode explodir se estiver exposto a calor intenso, fogo ou golpes muito fortes.

É um olho irritante, pele e trato respiratório. É um composto muito tóxico para humanos e animais, plantas e muitos microorganismos.

Os sintomas de exposição à TNT incluem dor de cabeça, fraqueza, anemia, hepatite tóxica, cianose, dermatite, danos no fígado, conjuntivite, falta de apetite, náusea, vômito, diarréia, entre outros.

É um mutagênico, ou seja, pode alterar a informação genética (DNA) de um organismo que causa mudanças que podem estar relacionadas ao aparecimento de doenças hereditárias.

Também foi classificado como carcinogênio ou gerador de câncer.

Poluição ambiental com TNT

A TNT foi detectada em solos e água em áreas de operações de guerra militar, em locais de fabricação de munições e onde as operações de treinamento militar são realizadas.

Pode servir a você: ácido sorbico: estrutura, propriedades, usos, reaçõesOs solos e águas de zonas militares ou operações militares foram contaminadas com TNT. Autor: Michael Gaida. Fonte: Pixabay.

A contaminação por TNT é perigosa para a vida de animais, seres humanos e plantas. Embora o TNT seja atualmente usado em quantidades mais baixas.

Portanto, é um dos mais contribuídos para a poluição ambiental.

Solução para contaminação por TNT

A necessidade de "limpar" regiões contaminadas com a TNT motivou o desenvolvimento de vários processos de remediação. Remediação é a remoção de poluentes ambientais.

Remediação com bactérias e fungos

Muitos microorganismos são capazes de biorremediar TNT como, por exemplo, bactérias de gênero Pseudomonas, Enterobacter, Mycobacterium e Clostridium.

Também foi descoberto que existem certas bactérias que evoluíram em lugares contaminados com TNT e que podem sobreviver e também degradá -lo ou metabolizá -lo como uma fonte de nutrientes.

O Escherichia coli Por exemplo, demonstrou uma excelente capacidade de biotransformação da TNT, pois tem várias enzimas para atacá -lo, demonstrando ao mesmo tempo uma toxicidade de alta toxicidade.

Além disso, algumas espécies de fungos podem biotransformar o TNT, tornando -o minerais não -lenços.

Remediação com algas

Por outro lado, alguns pesquisadores descobriram que as algas Spirulina platensis Tem a capacidade de adsorver na superfície de suas células e assimilar até 87% do TNT presente nas águas contaminadas com este composto.

A tolerância desta alga em relação à TNT e sua capacidade de limpar a água contaminada com este indicam o alto potencial desta alga como um fitoremediador.

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