Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Trinitrotoluen”

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
chế tạo
Ngomanh123 (thảo luận | đóng góp)
n Đã lùi về phiên bản 43517629 bởi 2405:4800:568F:1060:6CF5:95C3:22AA:117F (thảo luận). (TW)
Thẻ: Lùi sửa
Dòng 92: Dòng 92:


==Tham khảo==
==Tham khảo==
{{tham khảo}}

== '''Chế Tạo''' ==
'''Tổng hợp các phương pháp điều chế TNT'''

PHƯƠNG PHÁP 1

Hóa chất cần chuẩn bị:

1. 150 gram HNO3 99%

2. 572 gram oleum 30%

3. 34 grams toluene C6H5CH3

4. 108 gram of H2SO4 70%

5. 1500 ml dung dịch Na2CO3 5%

TNT có thể điều chế từ oleum (fuming sulfuric acid) và axit nitric 99%. Sau khi

phản ứng diễn ra, TNT được lọc ra, rửa bằng nước và làm khô. TNT sau khi phơi

khô được làm tinh khiết hơn bằng cách trộn với H2SO4 70%. Lọc lại TNT , rửa

bằng muối cacbonat và phơi khô 1 lần nữa.

Cảnh báo: axit nitric 99% rất độc hại ( giải phóng oxit nitơ) và có tính ăn mòn

rất cao, oleum cũng tương tự. Hãy sử dụng bao tay và khẩu trang bảo hộ khi làm

việc với 2 loại hóa chất này !

Phương pháp 1

- Cho 50 ml HNO3 99% vào bình, sau đó tiếp tục cho vào 280 g oleum 30%.

- Đặt bình axit vào khay đá và làm lạnh hỗn hợp xuống - 5 độ C.

- Sau khi hỗn hợp trên đã được làm lạnh, cho từ từ 34g toluen vào ( nên dùng

phễu chiết để việc cho toluen thuận tiện hơn, không nên dùng ống nhỏ giọt sẽ

rất tốn công sức). Quá trình cho hết lượng toluen diễn ra trong khoảng 1 tiếng rưỡi, bạn nhớ điều chỉnh tốc độ, và nhiệt

độ phải luôn giữ ở mức -5 độ C.

- khi đã cho hết lượng toluen, tiếp tục khuấy hỗn hợp thêm 30 phút nữa ( dùng máy khuấy cho khỏe nhé), nhưng

nhớ là nhiệt độ phải luôn được giữ ở mức -5.

- Sau 30 phút khuấy hỗn hợp, ta lấy bình ra khỏi khay đá và để ra ngoài cho hỗn

hợp trở về nhiệt độ phòng.

- Lại làm lạnh hỗn hợp xuống 0 độ C, ta tiếp

tục cho từ từ 572 g oleum 30% vào, quá trình này diễn ra trong khoảng 1 giờ và

nhiệt độ được giữ ở 0 độ C.

- Khi đã cho hết oleum vào, ta tiếp tục từ từ cho thêm 100g HNO3 99% vào hỗn

hợp ( quá trình này mất khoảng 1 giờ) và

nhiệt độ vẫn là 0 độ C.

- Sau khi toàn bộ lượng HNO3 được cho vào, ta lấy bình ra, và lại để bình trở

về nhiệt độ phòng. Đun hỗn hợp ở 70 độ C trong 1 giờ và đun tiếp 30 phút ở 80

độ C, 30 phút nữa ở 90 độ C , tổng cộng là đun 2 giờ. ( ta nên đun cách thủy

hoặc tốt nhất là dùng máy ) . Khi đun xong, ta để hỗn hợp nguội lại, rồi cho

vào khay đá làm lạnh xuống 0 độ C trong 1 giờ, lọc lấy TNT kết tinh.

- phần dung dịch còn lại làm lạnh xuống - 10 độ C

trong 1 giờ , phần TNT còn lại sẽ kết tinh, ta lại lọc lấy phần TNT này

. Rửa tất cả lượng TNT lọc được với 500 ml nước và phơi khô.

- Cuối cùng, ta lấy 1 cái cốc và cho vào đó 108 g H2SO4 70%, cho lượng TNT đã

phơi khô vào dung dịch này và khuấy đều trong 1 giờ, sau đó lọc lại phần TNT và

rửa bằng 1500ml dd NaHCO3 5%, 500 ml nước lạnh và phơi khô!

Mình thấy cách này phức tạp, đòi hỏi nhiều thời gian, chỉ phù hợp với những bạn

có đầy đủ dụng cụ. Nhất là phần giữ nhiệt độ thấp và cố định, còn cả việc khuấy

liên tục, thêm hóa chất.. chúng ta khó có thể làm 1 cách thủ công. bạn nên

trang bị cho mình 1 máy khuấy từ trường có chức năng làm nóng, 1 phễu chiết để

nhỏ dung dịch, như thế sẽ tốt hơn !

Phương pháp 2

Hóa chất:

920 gam toluen

2700 gam HNO3 99%

8000 gam metylen clorua

1600 gam H2SO4 70%

8404 gam H2SO4 98%

6000 ml NaHCO3 5%

- Cho 920 gam toluen, 8404 gam H2SO4 98% , 8000g metylen clorua vào bình .

- Chúng ta sử dụng bình dung tích lớn, gắn kèm theo máy khuấy và hệ thống bình

ngưng hoàn lưu ( là dụng cụ giúp ta đun nóng chất lỏng mà ko làm chất lỏng bay

hơi khỏi bình - reflux)

CÁc bạn lưu ý vì đây là điều chế với số lượng lớn nên cần tính toán trước xem

chúng ta cần những dụng cụ gì và dung tích bao nhiêu nhé. Với các phương pháp

trên thì việc dùng máy khuấy là không thể tránh rồi... tay thì thua thôi!

Khi đun nóng, dung dịch bay hơi lên đến cổ bình, tại đây nó được làm lạnh và

lại ngưng tụ chảy vào bình, hệ thống này làm lạnh bằng nước ! Có 1 đầu ra và 1

đầu vào cho nước chảy.

- Cho bình này vào khay đá và khuấy đều với tốc độ

cao ( do có gắn các thiết bị kèm theo nên ta chỉ có thể dùng máy khuấy mà

thôi). Khi hỗn hợp được làm lạnh xuống 0 độ C, cho từ từ 2700 gam HNO3 99%, quá

trình co acid này diễn ra trong 2 giờ, khuấy liên tục và luôn giữ nhiệt độ ở 0

độ C.

- Sau khi cho xong axit, lấy bình ra và để cho nhiệt độ bình trở lại bình

thường, tiếp tục đun nóng hỗn hợp ở 70 độ C trong 2 giờ và nhớ khuấy đều, tiếp

tục tăng lên 80 độ và đun trong 2 giờ nữa, và vẫn khuấy liên tục nhé

- Sau 4 giờ đun vật vã, ta lấy bình ra và để nguội, cho vào bình 4 lít nước

lạnh và khuấy đều trong 20 phút. Lọc lấy TNT kết tinh, gạn lấy phần etylen

clorua bên trên hỗn hợ, đem phần etylen này chưng cất ở 40 độ C cho tới khi

etylen clorua bay hơi hết, ta sẽ thấy một phần TNT nữa còn lại, lấy phần TNT

này và để chung với phần TNT lúc nãy vừa lọc .

- Rửa toàn bộ phần TNT với 1 lít nước, sau đó phơi khô.

- Ta lại lấy 1 cốc thủy tinh lớn, cho vào đó 1600g H2SO4 70%, cho phần TNT đã

phơi khô vào, khuấy đều trong 2 giờ ở nhiệt độ phòng, lọc lại TNT 1 lần nữa.

Cuối cùng rửa lại với 6 lít dd NaHCO3 5%, 4 lít nước lạnh và phơi khô.

Phương pháp 3

Hóa chất:

1. 920 gam toluene

2. 3820 gam 70% nitric acid

3. 8404 gam of 98% sulfuric acid

4. 1600 gam of 70% sulfuric acid

5. 1500 millilit dd 5% Natri bicacbonat

Điều chế:

- Cho 3820 gam HNO3 70% vào cốc thủy tinh, sau đó từ từ cho vào đó 8404 gam

H2SO4 98%, quá trình cho H2SO4 phải diễn ra trong 2 giờ.

- Đem cốc thủy tinh chứa hỗn hợp axit cho vào khay đá và làm lạnh xuống 10 - 15

độ C. - Gọi đây là cốc (A)

- Lấy 1910 ml hỗn hợp acid ở cốc (A) cho vào 1 cái cốc khác- gọi là cốc (B), và

vẫn làm lạnh đến 10 -15 độ C.

- Cho từ từ vào cốc (B) 920 gam toluen, quá trình này yêu cầu thời gian là 4

giờ đồng hồ. Khuấy liên tục và nhiệt độ không đổi ! SAu khi đã cho hết lượng

toluen, tiếp tục khuấy trong 2 giờ vẫn ở nhiệt độ đó.

- Cho phần acid còn lại ở cốc A vào hỗn hợp vừa khuấy xong ở cốc B, đun nóng

hỗn hợp này đến 70 độ C , cứ đun ở nhiệt độ này trong 2 giờ, khuấy nhanh và

liên tục. lại đun thêm 2 giờ nữa ở 80 độ C..( tổng cộng là đun 4 giờ)

- Sau 4 giờ đun thì dừng và để cho hỗn hợp nguội lại bằng nhiệt độ phòng, Khi

hỗn hợp đã nguội ta đổ hỗn hợp này vào 5 lít nước lạnh, lọc lấy TNT kết tinh.

Tiếp tục rửa TNT bằng 2 lít nước, sau đó đem đi làm khô.

- Chuẩn bị 1 cốc chứa 1600g H2SO4 70%, cho TNT đã phơi khô vào và khuấy trong 2

giờ, lọc lại TNT và rửa TNT bằng 1,5 lit dung dịch NaHCO3 5%, rửa lần cuối bằng

2 lít nước lạnh và cuối cùng đem phơi khô !

Cách này có ưu điểm là ta không cần dùng HNO3 99%. Nhưng các công đoạn vẫn phải

được làm bằng máy !

PHƯƠNG PHÁP 4:

Hóa chất:

1. 920 g toluene

2. 2700 g 99% HNO3

3. 3000 g xăng không chì

4. 1600 g H2SO4 70%

5. 1500 ml NaHCO3 5%

Procedure:

- Cho 920g toluene, 2700g HNO3 99%, 3000g xăng không chì vào bình, bình này được

lắp chung với hệ thống đun hoàn lưu và máy khuấy từ.

-Đun hoàn lưu hỗn hợp ở 80 độ C trong khoảng 3 giờ, lưu ý không để nhiệt độ

vượt quá 85 độ C

- Phản ứng có thể diễn ra nhanh hoặc lâu hơn 3 giờ, hãy để ý đến lớp HNO3 bên

dưới hỗn hợp, phản ứng sẽ hoàn tất nếu bạn thấy lớp HNO3 này biến mất.

- Khi phản ứng hoàn tất, bạn dừng đun và để dung dịch nguội lại, trong quá

trình làm nguội này, TNT bắt đầu kết tinh. Bạn không được lọc lấy TNT, mà hãy

cho vào đó 3 lit nước nóng và khuấy hỗn hợp trong 2 giờ. Lúc này ta mới lọc lấy

TNT ra. phần dung dịch còn lại, bạn chắt lấy phần chất lỏng trên cùng, cho ra

một cái đĩa rộng để dung dịch bay hơi , phần TNT còn lại sẽ dần dần kết tinh.

- Khi 80% lượng dung dịch đã bay hơi hết, lọc lấy TNT.

- Rửa toàn bộ lượng TNT bằng 2 lít nước, làm khô ở 50 độ C.

- Cho vào cốc 1,6 lit H2SO4 70%, tiếp tục cho vào đó lượng TNT thu được và

khuấy trong 2 giờ và lọc lại TNT.

- Cuối cùng rửa lượng TNT bằng 1,5 lit dd NaHCO3 5%, 1 lit nước lạnh và làm khô

lần cuối!

- Trong phương pháp này cần lưu ý, phần ống đun hoàn lưu, ta lắp thêm 1 lưới

chắn và cho lên trên các tinh thể Na2SO4 khan , lưới chắn giúp các tinh thể này

ko rơi vào bình!.{{tham khảo}}
== Liên kết ngoài ==
== Liên kết ngoài ==
* [http://www.compchemwiki.org/index.php?title=Trinitrotoluene Computational Chemistry Wiki]
* [http://www.compchemwiki.org/index.php?title=Trinitrotoluene Computational Chemistry Wiki]

Phiên bản lúc 22:11, ngày 23 tháng 12 năm 2018

Trinitrotoluen
Cấu trúc phân tử của Trinitrotoluen
Tổng quan
Danh pháp IUPAC2-methyl-1,3,5-trinitrobenzen
Tên khác2,4,6-Trinitrotoluen, Trotyl,
2,4,6-Trinitromethylbenzen
Công thức phân tửC7H5N3O6
Phân tử gam227,131 g/mol
Biểu hiệnHình kim màu vàng
Số CAS[118-96-7]
Thuộc tính
Tỷ trọngpha1,654 g/cm3, rắn
Độ hòa tan trong nước130 mg/L ở 20 °C
Nhiệt độ nóng chảy80,35 °C (353,5 K)
Điểm sôi295 °C (568,15 K) (phân hủy)
Khác
MSDSMSDS ngoài
Các nguy hiểm chínhChất nổ (O)
NFPA 704
Rủi ro/An toànR: 2, 23/24/25, 33, 51/53
S: 35, 45, 61
Dữ liệu hóa chất bổ sung
Cấu trúc & thuộc tínhn εr, v.v.
Dữ liệu nhiệt động lựcCác trạng thái
rắn, lỏng, khí
Dữ liệu quang phổUV, IR, NMR, MS
Các hợp chất liên quan
Các hợp chất liên quanAxít picric
Hexanitrobenzen
Ngoại trừ có thông báo khác, các dữ liệu
được lấy ở 25 °C, 100 kPa
Thông tin về sự phủ nhận và tham chiếu

Thuốc nổ TNT (còn gọi là TNT, tôlit, hay trinitrotoluen) là một hợp chất hóa học có công thức C6H2(NO2)3CH3, danh pháp IUPAC: 2-methyl-1,3,5-trinitrobenzen. Chất rắn màu vàng này là một loại chất thử trong hóa học nhưng nó là loại chất nổ nổi tiếng được dùng trong lĩnh vực quân sự. Sức công phá của TNT được xem là thước đo tiêu chuẩn về sức công phá của các quả bom và của các loại thuốc nổ khác (được tính tương đương với TNT).

Đặc điểm nổ

Trong phản ứng nổ, TNT được phân thành các sản phẩm:

2 C7H5N3O6 →3 N2 + 5 H2O + 7 CO + 7 C

Phản ứng này thuộc loại tỏa nhiệt, nhưng nó cần năng lượng hoạt hóa cao. Do việc tạo ra các sản phẩm của cacbon, những vụ nổ TNT có mùi khói, độc. Các tính chất nổ điển hình của TNT là:

Thuộc tính Giá trị
Độ nhạy nổ với sóng xung kích Không nhạy nổ
Độ nhạy nổ với cọ xát Không nhạy nổ
Tốc độ nổ 6.900 m/s (mật độ: 1,6 g/cm³)
Áp suất nổ ở 20 °C 150 to 600 Pa
Thử khối chì 300 ml/10 g
Độ nhạy nổ với va chạm 15 N·m
Độ nhạy nổ với cọ xát đến 353 N (36 kg lực) không phản ứng

Tính độc hại

TNT độc hại với con người và khi tiếp xúc với da có thể làm da bị kích thích làm cho da chuyển sang màu vàng.

Những người làm việc, tiếp xúc nhiều với TNT sẽ dễ bị bệnh thiếu máu và dễ bị bệnh về phổi. Những ảnh hưởng về phổimáu và những ảnh hưởng khác sẽ phát triển dần và tác động vào hệ thống miễn dịch, nó cũng được phát hiện thấy ở những động vật đã ăn hay hít thở phải TNT. Có các bằng chứng về sự ảnh hưởng bất lợi của TNT đối với khả năng sinh sản của đàn ông, đồng thời TNT cũng được ghi vào danh sách các chất có khả năng gây ung thư cho con người. Việc ảnh hưởng của TNT làm nước tiểu có màu đen.

Một số khu đất thử nghiệm của quân đội đã bị nhiễm TNT. Nước thải từ vũ khí, bao gồm nước mặt và nước ngầm, có thể chuyển thành màu tím bởi sự hiện diện của TNT. Những sự ô nhiễm như vậy, gọi là "nước tím", có thể rất khó khăn và tốn kém để xử lý.

Sử dụng

TNT là một trong những chất nổ thông dụng nhất cho các ứng dụng của quân độicông nghiệp. Giá trị của nó nằm ở chỗ không nhạy với sốc và ma sát, vì thế giảm thiểu nguy cơ nổ ngoài ý muốn. TNT nóng chảy ở 80°C (180 °F), thấp hơn nhiều so với nhiệt độ mà nó tự phát nổ, nhờ đó nó có thể được trộn chung một cách an toàn với các chất nổ khác. TNT không hút nước hay hòa tan trong nước nên có thể sử dụng rất hiệu qua trong môi trường bị ẩm ướt. Hơn nữa, nó tương đối bền khi so sánh với các chất nổ mạnh khác. - Tôlít là thuốc nổ có nhiều ưu điểm như: độ an định cao, độ nhạy với tác dụng cơ học thấp, năng lượng nổ khá cao nên được sử dụng rất rộng rãi. Tôlít được sử dụng ở dạng nguyên chất để nhồi vào đầu đạn pháo, cối, phản lực, bom, mìn, lựa đạn, ngư lôi, thuỷ lôi… Tôlít được nén thành bánh, thỏi có khối lượng nhất định để dễ sử dụng (ví dụ: bánh 200 gam, 400 gam …) hoặc ở dạng cốm để gói buộc thành lượng nổ bộc phá trong kỹ thuật công binh và trong các ngành công nghiệp như: Khai thác mỏ, giao thông vận tải … Tô lít được hỗn hợp với các chất khác như: Héc xô zen, pen trít, a mô ni nitrát để chế tạo thuốc nổ hỗn hợp nhồi vào một số loại đạn có sức công phá lớn

Cách thuốc nổ khác có thành phần chính của TNT

Lịch sử

TNT được điều chế lần đầu tiên bởi nhà hóa học người Đức Joseph Wilband và được sử dụng như chất nhuộm màu vàng. Sức mạnh tiềm ẩn của nó như một loại thuốc nổ không được đánh giá đúng mức suốt nhiều năm liền vì khó bị kích nổ và yếu hơn một số chất khác. TNT có thể đổ vào vỏ pháo khi đang ở dạng lỏng mà vẫn an toàn, và vì tính kém nhạy của nó, sắc lệnh thuốc nổ Anh năm 1875 không xem nó như một loại thuốc nổ đối với mục đích sản xuất và lưu trữ.

Lực lượng vũ trang của Đức sử dụng TNT để nhồi vào vỏ đạn pháo vào năm 1902. Đạn pháo nhồi TNT sẽ nổ khi đã xuyên được vỏ giáp của tàu chiến Anh, trong khi đạn pháo dùng lyddite của Anh nổ khi vừa va chạm với vỏ giáp, và do đó tiêu hao nhiều năng lượng cho phần ngoài của tàu. Nước Anh cũng bắt đầu thay thế lyddite bằng TNT vào năm 1907.

Khác biệt với dynamite

Có một sự hiểu nhầm rất phổ biến rằng TNT và dynamite là một, hay dynamite có chứa TNT. Thực ra, trong khi TNT là một hợp chất hóa học riêng biệt, dynamite là một hỗn hợp của chất thấm hút và nitroglycerin được nén vào một ống hình trụ được gói lại bằng giấy.

Xem thêm

Tham khảo

Liên kết ngoài