Trinitrotoluena

Penyediaan

Dalam bidang perindustrian, TNT dihasilkan melalui proses tiga langkah.
Mula-mula, toluena dinitratkan dengan campuran asid-asid sulfurik dan nitrik untuk menghasilkan mono-nitrotoluena atau MNT. MNT diasingkan lalu dinitratkan semula kepada dinitrotoluena atau DNT. Dalam langkah terakhir, DNT itu dinitratkan menjadi trinitrotoluena atau TNT dengan campuran kontang asid nitrik dan oleum. Asid nitrik digunakan oleh proses pembuatan, tetapi asid sulfurik yang dicairkan itu boleh dipekatkan semula dan diguna semula. Selepas penitratan, TNT distabilkan oleh proses pensulfitan, yang mana TNT mentah itu dirawat dengan larutan natrium sulfit berair untuk menyingkirkan isomer-isomer TNT yang kurang stabil dan hasil-hasil tindak balas lain yang tidak dikehendaki. Air yang dibilas dari proses pensulfitan itu dipanggil air merah, sejenis bahan pencemar utama dan sisa buangan pembuatan TNT.
Pengawalan nitrogen oksida dalam asid nitrik suapan adalah amat penting kerana nitrogen dioksida yang bebas boleh menyebabkan pengoksidaan kelompok metil toluena. Tindak balas ini amat eksoterma dan mendatangkan risiko tindak balas tak terkawal yang akhirnya mengakibatkan letupan.
Di makmal, 2,4,6-trinitrotoluena dihasilkan melalui proses dua langkah. Campuran penitrat buatan asid-asid nitrik dan sulfurik pekat digunakan untuk menitratkan toluena ke dalam campuran isomer-isomer mono- dan di-nitrotoluena, dalam keadaan suhu dingin untuk menjaga kawalan suhu dengan teliti. Toluena-toluena yang dinitratkan itu diasingkan, dicuci dengan natrium bikarbonat cair untuk menyingkirkan oksida-oksida nitrogen, selepas itu dinitratkan secara berwaspada bersama campuran asid nitrik berwasap dan asid sulfurik. Di akhir penitratan tersebut, campuran itu dipanaskan dalam penakung wap. Trinitrotoluena itu diasingkan, dicuci dengan larutan natrium sulfit cair, lalu dihablurkan semula daripada alkohol.

Sejarah

TNT julung kali dibuat pada tahun 1863 oleh seorang ahli kimia Jerman yang bernama Julius Wilbrand dan asalnya digunakan sebagai pencelup warna kuning. Potensinya sebagai bahan letupan tidak diendahkan selama beberapa tahun terutamanya kerana sukarnya untuk diledakkan dan juga tidak sekuat bahan-bahan alternatif. TNT dalam bentuk cecair boleh dituangkan dengan selamat ke dalam kulit peluru meriam, apalagi sungguh tidak peka hinggakan pada 1910, ia dikecualikan daripada Akta Bahan Letupan UK 1875 dan tidak dianggap sebagai bahan letupan bagi tujuan perkilangan dan simpanan.
Pasukan tentera Jerman menggunakan TNT sebagai isian peluru artileri pada tahun 1902. Peluru meriam berisi TNT yang mampu menembusi perisai meletup setelah menembusi perisai kapal besar British, sedangkan peluru meriam British yang berisi lyddite selalu meletup hanya setelah mengena perisi, maka mereka kehabisan banyak tenaga di luar kapal. Tentera British mulai menggantikan lyddite dengan TNT pada tahun 1907.
Tentera Laut Amerika Syarikat terus mengisi peluru meriam tembus perisai dengan bahan letupan D selepas beberapa negara lain beralih kepada TNT; tetapi mulai mengisi periuk api laut, bom, caj dalaman, dan muncung torpedo dengan caj peledak buatan TNT gred B mentah dengan warna gula perang dan memerlukan cas penggalak letupan buatan butir-butir TNT gred A terhablur untuk ledakan. Peluru meriam berletupan kuat diisi dengan TNT gred A yang diutamakan setelah adanya keupayaan kimia industri untuk menyingkirkan xilena dan hidrokarbon-hidrokarbon yang seumpamanya daripada suapan toluena keluaran-keluaran sampingan isomer nitrotoluena yang lain daripada tindak balas penitratan.
TNT masih digunakan secara meluas oleh tentera dan perusahaan-perusahaan pembinaan di seluruh dunia.