TRINITROTOLUENA (TNT)

 

Trinitrotoluena (TNT, atau Trotyl) adalah hidrokarbon beraroma menyengat berwarna kuning pucat yang melebur pada suhu 354 K (178 °F, 81 °C). Trinitrotoluena adalah bahan peledak yang digunakan sendiri atau dicampur, misalnya dalam Torpex, Tritonal, Composition B atau Amatol. TNT dipersiapkan dengan nitrasi toluene C₆H₅CH₃; rumus kimianya C₆H₂(NO₂)₃CH₃, and IUPAC name 2,4,6-trinitrotoluene.

SIFAT

2,4,6-trinitrotoluene Nama IUPAC
Rumus kimia	C7H5N3O6
Massa molekul	227.131 g/mol
Sensitivitas shock	Insensitif
Sensitivitas friksi	Insensitif
Kepadatan	1.654 g/cm³
Kecepatan ledak	6,900 m/s
RE factor	1.00
Titik lebur	81°C
Suhu autoignisi	Decomposes at 295 °C
Penampilan	Kristal kuning pucat.
Nomor CAS	118-96-7
PubChem	8376
SMILES	CC1=C(C=C(C=C1[N+](=O)[O-]) [N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-]

Proses Terbentuknya TNT

Pembuatan TNT dapat dilakukan melalui nitrasi terhadap toluena dengan campuran asam nitrat dan asam sulfat. tahapan ini membutuhkan campuran asam dalam konsentrasi tinggi dan bebas dari SO3.

Trinitrotoluene (TNT, atau Trotyl) adalah kristalin aromatic hydrocarbon berwarna kuning pucat yang melebur pada suhu 354 K (178 °F, 81 °C). Trinitrotoluene adalah bahan peledak yang digunakan sendiri atau dicampur, misalnya dalam Torpex, Tritonal, Composition B atau Amatol. TNT dipersiapkan dengan nitrasi toluene C6H5CH3; rumus kimianya C6H2(NO2)3CH3, and IUPAC name 2,4,6-trinitrotoluene.

Preparasi

• Dalam industri, TNT disintesis dalam tiga langkah. Pertama, toluena dinitrasi dengan campuran asam sulfat dan asam nitrat untuk menghasilkan mono-nitrotoluene atau MNT. MNT dipisahkan dan kemudian direnitrasi membentuk dinitrotoluene atau DNT. Pada tahap akhir, DNT dinitrasi membentuk Trinitrotoluena atau TNT menggunakan campuran asam nitrat anhidrat dan oleum.  

• Asam nitrat habis dikonsumsi untuk proses industri, tapi asam sulfat encer dapat digunakan kembali. Setelah nitrasi, TNT distabilkan dengan proses yang disebut sulphitation, di mana crude TNT diperlakukan dengan larutan sulfit dan larutan natrium untuk menghilangkan isomer TNT dan produk reaksi yang tidak diinginkan.  

• Air bilasan dari sulphitation dikenal sebagai red water dan merupakan polutan yang signifikan dan merupakan produk limbah dari pembuatan TNT.

Karakter Explosive

·         TNT berbeda dengan dinamit. TNT adalah senyawa kimia yang spesifik, sementara dinamit adalah suatu campuran nitrogliserin yang dikompresi menjadi bentuk silinder dan dibungkus dengan kertas.

·         Setelah ledakan, TNT terurai sebagai berikut:

      2C₇H₅N₃O₆ → 3N₂ + 5H₂O + 7CO + 7C

     Reaksi ini eksotermik dengan energi aktivasi yang tinggi. Adanya karbon pada produk, menyebabkan ledakan TNT memiliki penampilan jelaga. Dan karena TNT memiliki kelebihan karbon, campuran bahan peledak yang kaya dengan senyawa oksigen dapat menghasilkan lebih banyak energi per kilogram dari TNT saja.

·         Selama abad ke-20, amatol, campuran TNT dengan ammonium nitrat adalah bahan peledak militer yang secara luas digunakan. 

SEJARAH

Trinitrotoluena pertama kali dibuat pada tahun 1863 oleh kimiawan Jerman Joseph Wilbrand, namun potensinya sebagai bahan peledak yang tidak diakui selama beberapa tahun, terutama karena begitu sulit untuk meledakkan dan kurang kuat dibandingkan bahan peledak lainnya. Sebagai contoh, pada tahun 1910, itu dikecualikan dari Inggris Bahan Peledak Act 1.875 yang tidak benar-benar dianggap sebagai peledak untuk keperluan manufaktur dan penyimpanan. Kemampuan TNT dapat dengan aman dicairkan menggunakan uap atau air panas, memungkinkan untuk dituangkan saat cair menjadi  peluru cases.

Angkatan bersenjata Jerman mengadopsinya sebagai artileri shell pada tahun 1902. Selama Perang Dunia Pertama, Angkatan Laut Jerman memiliki keuntungan tertentu mampu meledakkan TNT-filled baju pelindung dari peluru setelah mereka menembus baju besi pasukan kapal Inggris. Sebaliknya, lyddite Inggris penuh peluru cenderung meledak segera setelah mereka menghantam kendaraan lapis baja Jerman, sehingga banyak mengeluarkan energi mereka di luar kapal. Inggris secara bertahap mulai menggunakannya sebagai pengganti lyddite pada tahun 1907.

Karena permintaan tak terpuaskan untuk bahan peledak selama Perang Dunia Kedua, TNT sering dicampur dengan 40 sampai 80 persen amonium nitrat, menghasilkan amatol yang disebut peledak. Meskipun hampir sekuat TNT (dan jauh lebih murah), amatol memiliki kelemahan sedikit yang higroskopis (rentan terhadap menyerap kelembaban dari udara). Variasi lain yang disebut Minol, terdiri dari amatol dicampur dengan sekitar 20 persen aluminium bubuk, digunakan oleh Inggris untuk tambang. Meskipun blok murni TNT tersedia dalam berbagai ukuran (misalnya 250 g, 500 g, dan 1 kg) itu lebih sering ditemui dalam campuran peledak yang terdiri dari persentase variabel TNT ditambah bahan-bahan lain, seperti torpex, tritonal, pentolite, Komposisi dan B.

Toksisitas TNT

• TNT adalah senyawa yang sangat beracun (quite oxic). 
• TNT juga dapat diserap melalui kulit.
• Menyebabkan iritasi dan noda kuning terang.
• Orang yang terkena TNT selama periode tertentu cenderung mengalami anemia dan kelainan fungsi hati.
• Memberikan efek yang buruk pada darah dan hati, pembesaran limpa dan efek berbahaya lainnya pada sistem imunitas juga ditemukan pada hewan yang tertelan atau terkontaminasi Trinitrotoluena.
• TNT juga diduga memiliki efek merugikan bagi fertilitas laki-laki dan juga bersifat karsinogen.
• TNT yang mencemari lingkungan perairan biasa disebut “red water", yang mungkin sulit dan mahal untuk penanganannya.

 

Aplikasi

TNT paling umum digunakan untuk bahan peledak dan industri aplikasi militer. Hal ini dinilai karena ketidakpekaannya terhadap shock dan gesekan, yang mengurangi risiko ledakan disengaja. TNT meleleh pada 80°C (176°F), jauh di bawah suhu di mana ia akan meledak secara spontan, sehingga aman bila dikombinasikan dengan bahan peledak lain. TNT tidak menyerap atau larut dalam air, yang memungkinkan untuk digunakan secara efektif dalam lingkungan basah. Selain itu, cukup stabil bila dibandingkan bahan peledak tinggi lainnya.

Meskipun TNT tersedia dalam berbagai ukuran (misalnya 250 g, 500 g, 1.000 g), namun lebih sering ditemui dalam campuran dengan bahan peledak lain/ditambah bahan lainnya. Contoh campuran bahan peledak yang mengandung TNT meliputi: 

Amatol

Amatol adalah highly explosive  material yang terbuat dari campuran TNT dan ammonium nitrat . Amatol digunakan secara luas selama Perang Dunia I dan Perang Dunia II. Ia akhirnya digantikan dengan alternatif lain seperti Torpex dan Tritonal. Biasanya, Amatol digunakan sebagai bahan peledak dalam senjata militer seperti pesawat bom, peluru dan ranjau laut. Amatol saat ini dikenal dengan nama amonite, dengan komposisi 20% TNT dan 80% amonium nitrat. 

Ammonal

Ammonal adalah bahan peledak (explosive) yang terdiri dari Amonium Nitrat 58,6% Aluminium 21% 2,4% Trinitrotoluena 18%. Fungsi amonium nitrat sebagai senyawa oksidator dan aluminium sebagai peningkat daya.

Ednatol

Ednatol adalah bahan peledak (explosive) yang terdiri dari 58% ethylenedinitramine dan 42% TNT. Dikembangkan di Amerika sekitar tahun 1935 dengan kecepatan detonasi 7.400 meter per detik.
 

Octol

Octol adalah bahan peledak yang biasa dipakai sebagai hulu ledak dalam peluru kendali.

Dua formulasi umum yang digunakan dalam Octol:

70% HMX & 30% TNT

75% HMX & 25% TNT

 

 

                        

Minol

Minol adalah bahan peledak (explosive) yang dikembangkan pada awal Perang Dunia II dan biasa digunakan untuk senjata bawah air (ranjau laut atau torpedo laut).

Empat tipe komposisi Minol:

-          Minol-1: 48% TNT, 42% ammonium nitrat dan 10% bubuk aluminium.

-          Minol-2: 40% TNT, 40% ammonium nitrat dan 20% bubuk aluminium.

-          Minol-3: 42% TNT, 38% ammonium nitrat dan 20% bubuk aluminium.

-  Minol-4: 40% TNT, 40% ammonium nitrat & bubuk potassium nitrat (90/10) dan 20% bubuk aluminiumium.

Torpex

Torpex adalah bahan peledak (explosive) yang digunakan dalam Perang Dunia II. Nama ini merupakan singkatan dari Torpedo dan Explosive. Torpex umum digunakan sebagai senjata bawah air.