Тротил — взрывчатое вещество¶
Тротил (2,4,6-тринитротолуол, тринитротолуол, ТНТ) — ароматическое органическое соединение с формулой C₆H₂CH₃(NO₂)₃, одно из наиболее распространённых взрывчатых веществ (ВВ) военного и промышленного назначения. Представляет собой жёлтые кристаллы с плотностью 1,654 г/см³, температурой плавления 80,8 °C, слабо растворимые в воде, хорошо — в органических растворителях. Тротил служит эталоном для сравнения мощности других ВВ: его удельная энергия взрыва составляет около 4,19 МДж/кг, а масса тротилового эквивалента (ТЭ) используется для характеристики силы взрывчатых веществ и боеприпасов.
¶История
Тротил был впервые синтезирован немецким химиком Йозефом Вильбрандтом в 1863 году путём нитрования толуола азотной кислотой в присутствии серной. Первоначально вещество применялось как краситель — тринитротолуол давал жёлтое окрашивание, отсюда и название «тротил» (от нем. trinitrotoluol). В 1891 году немецкий химик Карл Гельвейн предложил использовать тротил как взрывчатое вещество, однако военные ведомства Германии долгое время отдавали предпочтение пикриновой кислоте и гремучей ртутью.
Во время Первой мировой войны тротил вытеснил пикриновую кислоту как основное ВВ в артиллерийских снарядах — он был менее чувствителен к удару и трению, не образовывал соли тяжёлых металлов (взрывоопасных пикратов) и давал более стабильные баллистические характеристики. К 1917 году Германия наладила промышленное производство тротила, а к концу войны он стал доминирующим ВВ в большинстве воюющих стран.
В СССР промышленное производство тротила было развёрнуто в 1930-е годы на заводах в Свердловске, Казани, Кемерове и других городах. К началу Великой Отечественной войны СССР обладал мощной тротиловой промышленностью, что обеспечивало снаряжение огромного количества авиабомб, артиллерийских снарядов и инженерных зарядов. После войны тротил остался основным ВВ в советской и российской военной промышленности.
¶Свойства и получение
Тротил получают двухступенчатым нитрованием толуола: сначала в монитротолуол, затем в динитротолуол и, наконец, в тринитротолуол. Процесс ведут в кислотной смеси (серной и азотной) при температуре 80–120 °C. Промышленный тротил содержит примеси изомеров (преобладает 2,4,6-изомер, содержание 2,3,4- и 2,4,5-изомеров обычно не превышает 1–2 %).
Основные свойства:
- плотность — 1,654 г/см³;
- температура плавления — 80,8 °C;
- удельная энергия взрыва — 4,19 МДj/кг;
- скорость детонации — около 6900 м/с;
- теплота взрыва — около 1080 кДж/кг;
- чувствительность — средняя: не взрывается от удара молотка по наковальне, но детонирует от детонатора.
Тротил устойчив при хранении, не вступает в реакцию с металлами (в отличие от пикриновой кислоты), не гигроскопичен. При длительном хранении на свету темнеет, но сохраняет взрывчатые свойства.
¶Применение
¶Военное
Тротил — основное ВВ в боеприпасах: артиллерийских снарядах, авиабомбах, минных и торпедных зарядах, ручных гранатах. Используется в фугасных, осколочных и бронебойных снарядах, в зарядах подрывных и инженерных работ. Тротиловые заряды применяются в военной инженерии для подрывов мостов, укреплений, тоннелей.
¶Гражданское
В народном хозяйстве тротил применяется в горнодобывающей промышленности (взрывные работы при добыче полезных ископаемых), строительстве (взрывание скальных пород, свай), лесозаготовках (валка крупных деревьев), ликвидации аварий. Тротиловые шашки и брикеты стандартизованы: в России распространены заряды массой 75, 200, 400 граммов.
¶Токсичность и безопасность
Тротил токсичен: при попадании в организм (вдыхание пыли, всасывание через кожу) вызывает токсический гепатит, дерматит, анемию. Работа с тротилом требует применения средств индивидуальной защиты и строгого соблюдения правил техники безопасности. Взрыв тротила сопровождается образованием оксидов азота и угарного газа.
¶См. также
- Гексоген
- Пентрит
- Пикриновая кислота
- Детонатор
¶Исторические факты
Тротил широко использовался в террористических актах — в частности, при взрывах зданий в США в 1990-х годах и в России. В России обращение с тротилом и другими ВВ регулируется законодательством: незаконное хранение и изготовление взрывчатых веществ преследуется по статье 222 УК РФ.