Tetril je eksploziv za pojačavanje nitramina, iako je njegovu upotrebu u velikoj meri zamenio RDX. Tetril je osetljiv sekundarni visoki eksploziv koji se koristi kao pojačivač, malo punjenje postavljeno pored detonatora kako bi se detonacija proširila u glavno punjenje eksploziva. Takođe, Tetril je organsko jedinjenje, koje sadrži 7 atoma ugljenika i ima molekulsku masu od 287,143 -{Da}-.
U životnoj sredini je ekotoksičan i predstavlja mutageno sredstvo..
Istorija
right|thumb|Pogled na poprečni presek topovskih čaura Oerlikon kalibra 20 mm (datiraju iz 1945. godine) koji pokazuje kod boja za punjenje tetrilom
Tetril, koji je otkrio i opisao Romburg 1883, uglavnom je korišćen tokom Prvog svetskog rata (kao pogonsko gorivo, s tim što se za njegovu proizvodnju nisu trošili isti proizvodi kao kod mnogih drugih eksploziva) i koristio se tokom Drugog svetskog rata i u kasnijim sukobima. Uprkos preduzetim merama predostrožnosti, posebno tokom 1940-ih, mnogi radnici koji su se bavili time su se razboleli ili su patili od alergija.
Tetril je zatim pomešan sa stearinskom kiselinom, grafitom ili drugim vezivnim sredstvom da bi se mogao presovati u pelete, oblik u kojem se najčešće koristio u municiji. Obično se koristi sam, ali se ponekad koristi i u kombinaciji sa drugim hemikalijama, na primer u tetritolu.
Osobine
Osobina Vrednost Broj akceptora vodonika 8 Broj donora vodonika 0 Broj rotacionih veza 5 Particioni koeficijent (-{ALogP)}- 3,7 Rastvorljivost (-{logS, log(mol/L}-)) -5,8 Polarna površina (-{PSA}-, Å2) 186,5
Hemijska svojstva
Tetril je žuti kristalni čvrsti materijal u prahu, praktično nerastvorljiv u vodi, ali rastvorljiv u acetonu, benzenu i drugim rastvaračima. Kada se tetril zagreje, on se prvo topi, a zatim se raspada i eksplodira. Lako gori i lakše se detonira od amonijum pikrata ili TNT-a, osetljiv je otprilike kao pikrinska kiselina. Detonira se trenjem, udarom ili varnicom. Ostaje stabilan na svim temperaturama koje se mogu naći u skladištenju. Uglavnom se koristi u obliku presovanih kuglica, i odobren je kao standardno rasprskavajuće punjenje za projektile malog kalibra, jer daje mnogo bolju fragmentaciju od TNT-a. Ima eksplozivnu brzinuod 23.600–23.900 stopa u sekundi (7200–7300 m/s). Tetril je osnova za servisne tetrilne kapice za peskarenje neophodne za pozitivnu detonaciju TNT-a. Mešavina živinog fulminata i kalijum hlorata je uključena u poklopac da bi se obezbedila detonacija tetrila.
Fizičko-hemijska svojstva
Tetril je nitramin. Pojavljuje se kao žuti kristalni materijal (čvrsti prah), čija struktura je objavljena od 1967. godine: kristališe u monoklinskom sistemu, prostorna grupa P21/c sa parametrima rešetke
a = 1,4129 nm b = 0,7374 nm c = 1,0614 nm β = 97,07° i 4 jedinice/mesh 4 .
Lako gori i lakše eksplodira nego amonijum pikratBoosters explosifs ili TNT, osetljiv je otprilike kao pikrinska kiselina koju je često zamenjivao.
Eksplozivna svojstva
Tetril je veoma osetljiv eksplozivKöhler, J.; Meyer, R.; Homburg, A.: Explosivstoffe, zehnte, vollständig überarbeitete Auflage, Wiley-VCH, Weinheim 2008, . Među važnim pokazateljima eksplozije su sledeći:
Entalpija eksplozije: 4251 kJ · kg-1 (H2O (l)), 4153 kJ · kg-1 (H2O (g)) Brzina detonacije: 7850 m · s-1 a una densidad de 1,71 g · cm -3 Zapremina eksplozivnih gasova: 939 l · kg-1 Specifična energija: 1213 kJ · kg-1 Temperatura deflagracije: 185 a 195 °C Trauzl test: 41 cm³ / 10 g Osetljivost na udar: 3 N · m Osetljivost na trenje: 353 pin opterećenje N Ispitivanje čelične čaure: kritični prečnik 6 mm
Sudbina životne sredine
Najtoksičnija jedinjenja ubojnih sredstava, tetril i 1,3,5-TNB, su takođe i najrazgradljivija i biorazgradiv od strane mikroorganizama u zemljištu, uključujući bakterijeR Boopathy, Formation of aniline as a transient metabolite during the metabolism of tetryl by a sulfate-reducing bacterial consortium ;- Current microbiology, 2000 ([Résumé]). Stoga se očekuje da će ove hemikalije biti kratkotrajne prirode, a uticaji na životnu sredinu ne bi se očekivali u oblastima koje trenutno nisu predmet hroničnog unosa ovih hemikalija. Tetril se brzo razlaže u rastvorima metanola / vode, kao i sa toplotom. Sve vodene uzorke za koje se očekuje da sadrže tetril treba razblažiti acetonitrilom pre filtracije i zakiseljeno do pH < 3. Svi uzorci za koje se očekuje da sadrže tetril ne treba da se izlažu temperaturama iznad sobne temperature. Pored toga, proizvodi razgradnje tetrila se pojavljuju kao rame na piku 2,4,6-TNT.
Njegovi ostaci i određeni međuprodukti razgradnje ili metaboliti, na primer anilin koji proizvode sulfat-reducirajuće bakterije iz ostataka tetrila, su stoga toksični ili ekotoksični. Ali se smatra da u prirodi ne traju dugo. Dugo se pretpostavljalo da su njeni uticaji na životnu sredinu ograničeni na područja koja ga hronično primaju.
Način razgradnje varira u zavisnosti od toga da li se odvija u aerobnom ili anaerobnom okruženju.
Skoro vek nakon što je Romburgov prvi opis ovog molekula 1883. godine, američki toksikolozi pokazali 1980. da je tetril dokazao (za razliku od drugih eksploziva kao što su PETN (pentaeritritol tetranitrat), RDX (1,3,5-trinitroheksahidro-1,35, -triazin) i HMX (oktahidro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocin)), koji je snažan mutagen, koji deluje direktno i u veoma malim dozama 1 na tri mikrobna sistema koja se konvencionalno koriste za testove mutagenosti (Neurospora crassa, Salmonella tiphimurium i Saccharomices cerevisiae). Izloženost ljudi ovom proizvodu i njegovim proizvodima razgradnje stoga može dovesti do rizika po zdravlje.
Korišćenje
Uopšteno se koristi u obliku presovanih kuglica i odobren je kao standardno rasprskavajuće punjenje za projektile malog kalibra, jer proizvodi bolju fragmentaciju od TNT-a i njegova razbijanje je veća od snage bilo kog drugog vojnog eksploziva ovog tipa.
Njegova brzina detonacije je 7200 - 7300 metara u sekundi.
Tetril se koristi u detonatorima potrebnim za detonaciju TNT-a. Zatim se nanosi na kapsulu koja sadrži mešavinu živinog fulminata i kalijum hlorata . Takođe ulazi u sastav tetritola.
Tetril je korišćen uglavnom tokom Prvog i Drugog svetskog rata i kasnijih sukoba. Tetril se obično koristi samostalno, mada se ponekad može naći u kompozicijama kao što je tetritol. Tetril se više ne proizvodi niti koristi u Sjedinjenim Državama, ali se i dalje može naći u zastareloj municiji kao što je protivpešadijska mina M14.“A Military Guide to Terrorism in the 21st Century.” August 2003. P. 171. U.S. Army Training and Doctrine Command, Fort Leavenworth, Kansas. http://smallwarsjournal.com/documents/terrorismhandbook.pdf. Accessed May 11, 2010.
Proizvodnja
Polazni materijali za pripremu tetrila su: dimetilanilin, sumporna kiselina i azotna kiselina. Azotna kiselina se koristi u obliku nitroze sa sastavom od 85-86% azotne kiseline, 6-8% sumporne kiseline i 8% vode. Sumporna kiselina koja se ovde koristi je 92-96% monohidrat.
Proces dobijanja tetrila sastoji se od sledećih operacija:
dobijanje dimetilanilin sulfata nitracija dimetilanilin sulfata pranje tetrila od kiselina kristalizacija tetrila sušenje i prosejavanje.
Dimetilanilin sulfat se dobija tretiranjem dimetilanilina sumpornom kiselinom na temperaturi od u aparatima koji su po konstrukciji slični običnim nitratorima.
Reakcija se odvija prema jednačini:
C6H5N(CH3)2 + H2SO4 → C6H5N(CH3)2 * H2SO4
Operaciju dobijanja dimetilanilin sulfata treba sprovesti jer usled povećanja aktivnosti benzenskog prstena izazvanog prisustvom N(CH3)2 grupe, reakcija nitracije čistog dimetilanilina teče veoma energično i veliki broj nastaju nusproizvodi. Dimetilanilin sulfat nitrati sporije i daje tetril u većem prinosu. Tetril se dobija nitracijom dimetilanilin sulfata sa smešom za nitriranje na . Nitracija dimetilanilin sulfata je opasnija od nitriranja toluena jer se nitracija i oksidacija odvijaju istovremeno. Ove reakcije su praćene oslobađanjem velike količine toplote. Stoga se tetril dobija u malim nitratorima.
Reakcija nitriranja najverovatnije sledi jednačinu:
C6H5N(CH3)2 + 10 HNO3 → C6H2(NO2)3NCH3NO2 + 6NO2 + CO2+8H2O
C6H5N(CH3)2 + 6HNO3 → C6H2(NO2)3NCH3NO2 + 2NO + CO2 + 6H2O
Nakon što je nitracija završena, tetril se odvaja od kiselina na filteru i ispere sa malom količinom vode; zatim se šalje u stanicu za pranje gde se pere bez kiselina u bačvama opremljenim mešalicama. Proizvod se pere nekoliko puta u početku hladnom vodom, a zatim toplom vodom. Voda sadržana u ispranom tetrilu se izvlači na vakuum filterima; stoga se tetril šalje da se kristališe iz benzena ili dihloretana. U kristalizaciji iz acetona, tetril se prethodno osuši.
Da bi se tetril rekristalizovao, on se toplo rastvori u benzenu ili dihloretanu da bi se dobio zasićeni rastvor u aparatima koji se nazivaju rastvarači. Dodatno ispiranje toplom vodom se obično vrši u rastvaraču kako bi se što potpunije uklonili ostaci kiseline. Vrući rastvor se šalje kroz filtere u kristalizator gde se rastvor postepeno hladi i tetril precipitira. Sadržaj kristalizatora se šalje u vakuum filter, gde se tetril odvaja od kristalne tečnosti, a zatim ispere vodom i alkoholom.
Prečišćeni tetril se suši u posudama postavljenim na police na ; nakon što je sušenje završeno, materijal se prosijava da se odvoje grudvice i pakuje.
Zdravstveni problemi
Iako je tetril među najotrovnijim eksplozivnim jedinjenjima, veoma je kratkotrajan. Ovo u kombinaciji sa činjenicom da su uticaji ovog jedinjenja na zdravlje uglavnom neproučeni, ne zna se mnogo o zdravstvenim problemima koje ovo jedinjenje može izazvati.
Epidemiološki podaci pokazuju da tetril najviše deluje na kožu, delujući kao jak iritant.CDC - Documentation for Immediately Dangerous To Life or Health Concentrations (IDLHs) Mogu se javiti simptomi senzibilizacije kože kao što su dermatitis, svrab, eritem itd.CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards Tetril takođe može da utiče na sluzokože, gornje disajne puteve, a možda i na jetru.
Tokom rata, 30% radnika u fabrikama municije u kontaktu sa ovim proizvodom bilo je senzibilizirano na njegaPGH Gell, ” ; National Institute for Medical Research, Hampstead ; British Journal of Experimental Pathology, 1944 [PDF] à partir de nih.gov za 10 do 14 dana općenito. Američki radnici morali su da koriste nemasne kreme i da se peru sa 1% sapuna.sulfiti koji su razlagali tetril. Tokom Drugog svetskog rata značajan broj alergija. Kontaktni dermatitis je primećen kod radnika u fabrikama municije, a posebno kod onih koji su rukovali ili pripremali eksplozive ili koji su rukovali fulminatom žive. Pikrinska kiselina (lidit) i trinitrotoluen (TNT) bili su poznati alergeni, ali je utvrđeno da je tetril još više alergenski. U ovom periodu proučavan je mehanizam nastanka ovih alergija, a da nije došlo do rešenja za zaštitu radnika.
Vidi jpš
Heksanitrobenzen Trinitrotoluen RE faktor
Reference
Literatura
Spoljašnje veze
, Agency for Toxic Substances and Disease Registry , Occupational Safety & Health Administration
Категорија:Нитробензени Категорија:Експлозивне хемикалије Категорија:Нитроамини Категорија:Експлозиви Категорија:TNT