Inhoud
- Een keten van vooruitgang
- Een superieur explosief voor oorlog
- Voortdurende ontwikkeling
- Beheersing van TNT's-toxiciteit
De chemische verbinding trinitrotolueen - of TNT zoals het meest bekend is - werd voor het eerst gecreëerd in 1863 door de Duitse chemicus Joseph Wilbrand die probeerde een kleurstof te maken. Om zijn potentieel als explosief volledig te ontwikkelen, heeft TNT na zijn eerste ontdekking verschillende jaren van testen en experimenten door verschillende chemici ondergaan.
Een keten van vooruitgang
De ontdekking van tolueen - een aromatische koolwaterstof die als oplosmiddel wordt gebruikt - door Pierre-Joseph Pelletier en Philippe Walter in 1837 was een noodzakelijke voorloper van TNT. Na de oprichting van Wlbrands ruwe TNT produceerden de chemici Friedrich Beilstein en A. Kuhlberg in 1870 isomeer 2,4,5-trinitrotolueen. Isomeren zijn stoffen met identieke moleculaire formules, maar verschillende configuraties van hun samenstellende atomen en dus verschillende eigenschappen. Deze opmars werd gevolgd door Paul Hepps-bereiding van zuivere 2,4,6-trinitrotolueen in 1880. Duitsland voegde aluminium toe aan deze nieuwste isomeer van trinitrotolueen in 1899 om een explosieve samenstelling te produceren, die het gewoonlijk gebruikte picrinezuur verdrong als de voorkeurs explosieve verbinding voor Eerste Wereldoorlog.
Een superieur explosief voor oorlog
TNT bleek superieur voor militaire toepassingen omdat het veiliger te hanteren was dan alternatieve verbindingen. TNT is niet zo sterk als een explosief als picrinezuur, maar bij gebruik in granaten is de kans groter dat het explodeert na penetratie in pantser in plaats van bij een botsing, waardoor maximale schade aan vijandelijk vaartuig wordt veroorzaakt. Een smeltpunt van 80 graden Celsius liet gesmolten TNT in schalen gieten met een kleinere kans op accidentele explosie. Toen het Britse en Amerikaanse leger het Duitse gebruik van TNT overnam, voldeed het beperkte aanbod van tolueen dat nodig was om het explosief te produceren niet aan de toegenomen wereldwijde vraag.
Voortdurende ontwikkeling
Chemici hebben TNT verder ontwikkeld door verschillende stoffen met de verbinding in verschillende verhoudingen te combineren om minder tolueen te vereisen, waardoor een bepaalde voorraad explosieven wordt uitgestrekt. De toevoeging van ammoniumnitraat aan TNT creëerde bijvoorbeeld amatol dat werd gebruikt in zeer explosieve granaten en later in landmijnen uit de Tweede Wereldoorlog. De explosieve opbrengst van TNT werd verhoogd met de toevoeging van 20 procent aluminium - waardoor een ander derivaat met de naam Minol werd geproduceerd. Een voorbeeld van de lange lijst van andere explosieven waarin TNT is opgenomen, is Samenstelling B, gebruikt voor projectielen, raketten, landmijnen en gevormde ladingen.
Beheersing van TNT's-toxiciteit
Het toegenomen gebruik van TNT verhoogde de behoefte om de toxiciteitsniveaus van stoffen te onderzoeken en veiligheidsprotocollen op te stellen rond de productie, opslag en verwijdering ervan. Tijdens de Eerste Wereldoorlog leden blootgestelde werknemers aan leverafwijkingen, bloedarmoede en andere schade aan rode bloedcellen en ademhalingscomplicaties. Trinitrotolueen wordt gemakkelijk geabsorbeerd door direct contact of stof en damp in de lucht, wat mogelijk dermatitis, eczeem en gele vlekken in de nagels, huid en haar veroorzaakt. Sommige pre-Wereldoorlog II-studies theoretiseerden dat verbeterde voeding de weerstand tegen de toxische effecten van de verbindingen zou verhogen, maar deze bewering bleek onjuist tijdens de oorlog.