TRINITROTOLUENE (TNT): STRUKTUR, SIFAT, KEGUNAAN, RISIKO, LEDAKAN - KIMIA - 2025

The trinitrotoluena merupakan senyawa organik yang terdiri dari karbon, oksigen, hidrogen dan nitrogen tiga kelompok nitro NO ₂ . Rumus kimianya adalah C ₆ H ₂ (CH ₃ ) (NO ₂ ) ₃ atau juga rumus kental C ₇ H ₅ N ₃ O ₆ .

Nama lengkapnya 2,4,6-trinitrotoluene, tetapi umumnya dikenal sebagai TNT. Ini adalah padatan kristal putih yang dapat meledak saat dipanaskan di atas suhu tertentu.

Kristal 2,4,6-trinitrotoluene, TNT. Wremmerswaal. Sumber: Wikimedia Commons.

Kehadiran trinitrotoluene dari tiga gugus nitro -NO ₂ mendukung fakta bahwa ia meledak dengan mudah. Untuk alasan ini, telah banyak digunakan dalam alat peledak, proyektil, bom dan granat.

Ini juga telah digunakan untuk peledakan di bawah air, di sumur dalam dan untuk ledakan industri atau non-perang.

TNT adalah produk lembut yang juga dapat meledak karena pukulan yang sangat kuat. Itu juga beracun bagi manusia, hewan dan tumbuhan. Tempat ledakan mereka terjadi telah terkontaminasi dan penyelidikan sedang dilakukan untuk menghilangkan sisa-sisa senyawa ini.

Salah satu cara yang efektif dan murah untuk mengurangi konsentrasi TNT di lingkungan yang terkontaminasi adalah melalui penggunaan beberapa jenis bakteri dan jamur.

Struktur kimia

2,4,6-trinitrotoluena dibentuk oleh molekul toluena C ₆ H ₅ –CH ₃ , yang telah ditambahkan tiga gugus nitro –NO ₂ .

Tiga gugus nitro -NO ₂ terletak secara simetris pada cincin benzen toluena. Mereka ditemukan di posisi 2, 4 dan 6, di mana posisi 1 sesuai dengan metil -CH ₃ .

Struktur kimia 2,4,6-trinitrotoluene. Edgar181. Sumber: Wikimedia Commons.

Tata nama

- Trinitrotoluene

- 2,4,6-Trinitrotoluene

- TNT

- Trilita

- 2-Metil-1,3,5-trinitrobenzene

Properti

Keadaan fisik

Tidak berwarna sampai padatan kristal kuning pucat. Kristal berbentuk jarum.

Berat molekul

227,13 g / mol.

Titik lebur

80,5 ° C.

Titik didih

Itu tidak mendidih. Ini terurai dengan ledakan pada suhu 240 ºC.

Titik nyala

Tidak mungkin mengukurnya karena meledak.

Massa jenis

1,65 g / cm ³

Kelarutan

Hampir tidak larut dalam air: 115 mg / L pada 23 ° C. Sangat sedikit larut dalam etanol. Sangat larut dalam aseton, piridin, benzena dan toluena.

Sifat kimiawi

Dapat terurai secara eksplosif saat dipanaskan. Saat mencapai 240 ° C, ia meledak. Itu juga bisa meledak saat dipukul dengan keras.

Ketika dipanaskan sampai dekomposisi menghasilkan gas beracun nitrogen oksida NO _x .

Proses ledakan TNT

Ledakan TNT menyebabkan reaksi kimia. Pada dasarnya ini adalah proses pembakaran di mana energi dilepaskan dengan sangat cepat. Selain itu, gas yang dilepaskan merupakan agen untuk mentransfer energi.

TNT mudah meledak jika dipanaskan di atas 240 ° C. Penulis: OpenClipart-Vectors. Sumber: Pixabay.

Agar reaksi pembakaran (oksidasi) terjadi, bahan bakar dan oksidan harus ada.

Dalam kasus TNT, keduanya berada dalam molekul yang sama, karena atom karbon (C) dan hidrogen (H) adalah bahan bakar dan oksidannya adalah oksigen (O) dari gugus nitro -NO ₂ . Ini memungkinkan reaksi menjadi lebih cepat.

Reaksi oksidasi TNT

Selama reaksi pembakaran TNT atom-atom mengatur ulang dan oksigen (O) tetap lebih dekat dengan karbon (C). Selain itu, nitrogen dalam –NO ₂ direduksi menjadi gas nitrogen N _2, yang merupakan senyawa yang jauh lebih stabil.

Reaksi kimia ledakan TNT dapat diringkas sebagai berikut:

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

Karbon (C) dihasilkan selama ledakan, dalam bentuk awan hitam, dan karbon monoksida (CO) juga terbentuk, hal ini disebabkan karena tidak cukupnya oksigen dalam molekul untuk mengoksidasi semua atom karbon ( C) dan hidrogen (H) hadir.

Mendapatkan TNT

TNT adalah senyawa yang hanya dibuat secara artifisial oleh manusia.

Itu tidak ditemukan secara alami di lingkungan. Itu diproduksi hanya di beberapa instalasi militer.

Ini dibuat dengan nitrasi toluena (C ₆ H ₅ –CH ₃ ) dengan campuran asam nitrat HNO ₃ dan asam sulfat H ₂ SO ₄ . Pertama, campuran orto- dan para-nitrotoluena diperoleh, yang dengan nitrasi kuat selanjutnya membentuk trinitrotoluena simetris.

Kegunaan TNT

Dalam kegiatan militer

TNT adalah bahan peledak yang telah digunakan dalam perangkat militer dan ledakan.

Granat tangan dapat berisi TNT. Penulis: Materialscientist, Nemo5576, dan Tronno. Sumber: Wikimedia Commons.

Ini digunakan untuk mengisi proyektil, granat, dan bom udara, karena tidak cukup sensitif terhadap dampak yang diterima untuk meninggalkan laras senjata, tetapi dapat meledak saat terkena mekanisme peledakan.

Bom udara dapat berisi TNT. Penulis: Christian Wittmann. Sumber: Pixabay.

Itu tidak dirancang untuk menghasilkan fragmentasi yang signifikan atau meluncurkan proyektil.

Dalam aplikasi industri

Ini telah digunakan untuk ledakan kepentingan industri, dalam peledakan bawah air (karena ketidakmampuannya dalam air) dan ledakan sumur dalam. Di masa lalu itu paling sering digunakan untuk penghancuran. Saat ini digunakan bersama dengan senyawa lain.

Foto hasil ledakan untuk menghancurkan bebatuan pada tahun 1912. Saat itu TNT digunakan dalam peledakan yang dibutuhkan, misalnya untuk membuka jalan rel kereta api. Gambar Buku Arsip Internet. Sumber: Wikimedia Commons.

Ia juga menjadi perantara pewarna dan bahan kimia fotografi.

Risiko TNT

Dapat meledak jika terkena panas yang hebat, api, atau guncangan hebat.

Ini mengiritasi mata, kulit dan saluran pernapasan. Ini adalah senyawa yang sangat beracun baik untuk manusia maupun untuk hewan, tumbuhan dan banyak mikroorganisme.

Gejala paparan TNT termasuk sakit kepala, kelemahan, anemia, hepatitis toksik, sianosis, dermatitis, kerusakan hati, konjungtivitis, nafsu makan buruk, mual, muntah, diare, dan lain-lain.

Ini adalah mutagen, yaitu dapat mengubah informasi genetik (DNA) suatu organisme yang menyebabkan perubahan yang dapat dikaitkan dengan munculnya penyakit keturunan.

Ini juga telah diklasifikasikan sebagai generator karsinogen atau kanker.

Kontaminasi lingkungan dengan TNT

TNT telah terdeteksi di tanah dan perairan di wilayah operasi militer, di lokasi produksi amunisi, dan tempat operasi pelatihan militer dilakukan.

Tanah dan perairan zona perang atau operasi militer telah terkontaminasi TNT. Penulis: Michael Gaida. Sumber: Pixabay.

Kontaminasi TNT berbahaya bagi kehidupan hewan, manusia dan tumbuhan. Meskipun TNT saat ini digunakan dalam jumlah yang lebih kecil, TNT merupakan salah satu senyawa nitroaromatik yang paling banyak digunakan dalam industri bahan peledak.

Oleh karena itu, ini adalah salah satu yang paling berkontribusi terhadap pencemaran lingkungan.

Solusi untuk kontaminasi TNT

Kebutuhan untuk "membersihkan" wilayah yang terkontaminasi TNT telah memotivasi pengembangan beberapa proses remediasi. Remediasi adalah penghilangan polutan dari lingkungan.

Remediasi dengan bakteri dan jamur

Banyak mikroorganisme yang mampu melakukan bioremediasi TNT, seperti bakteri dari genus Pseudomonas, Enterobacter, Mycobacterium dan Clostridium.

Juga ditemukan bahwa ada bakteri tertentu yang berevolusi di tempat-tempat yang terkontaminasi TNT dan yang dapat bertahan hidup serta mendegradasi atau memetabolisme sebagai sumber nutrisi.

Escherichia coli, misalnya, telah menunjukkan kemampuan luar biasa untuk biotransformasi TNT, karena memiliki banyak enzim untuk menyerangnya, sambil menunjukkan toleransi yang tinggi terhadap toksisitasnya.

Selain itu, beberapa spesies jamur dapat melakukan biotransformasi TNT, mengubahnya menjadi mineral yang tidak berbahaya.

Remediasi dengan alga

Di sisi lain, beberapa peneliti telah menemukan bahwa alga Spirulina platensis memiliki kemampuan untuk menyerap pada permukaan selnya dan mengasimilasi hingga 87% dari TNT yang ada di perairan yang terkontaminasi dengan senyawa ini.

Toleransi alga ini terhadap TNT dan kemampuannya dalam membersihkan air yang terkontaminasi menunjukkan tingginya potensi alga ini sebagai fitoremediator.

Referensi

1. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS. (2019). 2,4,6-Trinitrotoluena. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Murray, SG (2000). Bahan peledak. Mekanisme Ledakan. Dalam Encyclopedia of Forensic Sciences 2000, Halaman 758-764. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
3. Adamia, G. et al. (2018). Tentang kemungkinan aplikasi alga Spirulina untuk fitoremediasi air yang tercemar 2,4,6-trinitrotoluene. Annals of Agrarian Science 16 (2018) 348-351. Dipulihkan dari reader.elsevier.com.
4. Serrano-González, MY dkk. (2018). Biotransformasi dan degradasi 2,4,6-trinitrotoluene oleh metabolisme mikroba dan interaksinya. Teknologi Pertahanan 14 (2018) 151-164. Dipulihkan dari pdf.sciencedirectassets.com.
5. Iman, M. dkk. (2017). Pendekatan Biologi Sistem untuk Bioremediasi Nitroaromatika: Analisis Berbasis Kendala dari Biotransformasi 2,4,6-Trinitrotoluene oleh Escherichia coli. Molecules 2017, 22, 1242. Diperoleh dari mdpi.com.
6. Windholz, M. dkk. (editor) (1983). Indeks Merck. Ensiklopedia Bahan Kimia, Obat-obatan, dan Biologi. Edisi Kesepuluh. Merck & CO., Inc.
7. Morrison, RT dan Boyd, RN (2002). Kimia organik. Edisi ke-6. Prentice-Hall.