Die chemische Verbindung Trinitrotoluol – oder am häufigsten bekannt als TNT – wurde erstmals 1863 vom deutschen Chemiker Joseph Wilbrand hergestellt, der versuchte, einen Farbstoff herzustellen. Um sein Potenzial als Sprengstoff voll auszuschöpfen, wurde TNT nach seiner ersten Entdeckung mehrere Jahre lang von verschiedenen Chemikern getestet und experimentiert.
Eine Kette von Fortschritten
Die Entdeckung von Toluol – einem aromatischen Kohlenwasserstoff, der als Lösungsmittel verwendet wird – durch Pierre-Joseph Pelletier und Philippe Walter im Jahr 1837 war ein notwendiger Vorläufer von TNT. Nach der Entwicklung von Wlbrands rohem TNT haben die Chemiker Friedrich Beilstein und A. Kuhlberg stellte 1870 das Isomer 2,4,5-Trinitrotoluol her. Isomere sind Stoffe mit identischen Summenformeln, aber unterschiedlichen Konfigurationen ihrer Bestandteilsatome und damit unterschiedlichen Eigenschaften. Diesem Fortschritt folgte 1880 die Herstellung von reinem 2,4,6-Trinitrotoluol durch Paul Hepp. Deutschland fügte diesem neuesten Isomer von Trinitrotoluol 1899 Aluminium hinzu, um einen Sprengstoff herzustellen Zusammensetzung, die die gebräuchliche Pikrinsäure als bevorzugte Sprengstoffverbindung für Erster Weltkrieg.
Ein überlegener Sprengstoff für den Krieg
TNT erwies sich für militärische Anwendungen als überlegen, da es sicherer zu handhaben war als alternative Verbindungen. TNT ist nicht so stark explosiv wie Pikrinsäure, aber wenn es in Granaten verwendet wird, explodiert es eher nach dem Durchschlagen der Panzerung als beim Aufprall, wodurch feindlichen Fahrzeugen maximalen Schaden zugefügt wird. Ein Schmelzpunkt von 80 Grad Celsius ermöglichte es, geschmolzenes TNT mit geringerer Wahrscheinlichkeit einer unbeabsichtigten Explosion in Schalen zu gießen. Als die britische und die amerikanische Armee Deutschlands Verwendung von TNT übernahmen, konnte das begrenzte Angebot an Toluol, das zur Herstellung des Sprengstoffs benötigt wurde, die gestiegene weltweite Nachfrage nicht decken.
Weiterentwicklung
Chemiker entwickelten TNT weiter, indem sie verschiedene Substanzen in unterschiedlichen Verhältnissen mit der Verbindung kombinierten, um weniger Toluol zu benötigen, wodurch ein bestimmter Sprengstoffvorrat ausgeweitet wurde. Zum Beispiel entstand durch die Zugabe von Ammoniumnitrat zu TNT Amatol, das in hochexplosiven Granaten und später in Landminen des Zweiten Weltkriegs verwendet wurde. Die explosive Ausbeute an TNT wurde durch die Zugabe von 20 Prozent Aluminium erhöht – wodurch ein weiteres Derivat namens Minol entstand. Ein Beispiel für die lange Liste anderer Sprengstoffe, die TNT enthalten, ist Zusammensetzung B, die für Projektile, Raketen, Landminen und Hohlladungen verwendet wird.
Umgang mit der Toxizität von TNT
Die zunehmende Verwendung von TNT erhöhte die Notwendigkeit, die Toxizität der Substanz zu untersuchen und Sicherheitsprotokolle für ihre Herstellung, Lagerung und Entsorgung zu erstellen. Während des Ersten Weltkriegs litten exponierte Arbeiter an Leberanomalien, Anämie und anderen Schäden an roten Blutkörperchen und Atemwegskomplikationen. Trinitrotoluol wird leicht durch direkten Kontakt oder durch Staub und Dämpfe in der Luft absorbiert und kann möglicherweise Dermatitis, Ekzeme und gelbe Flecken auf Nägeln, Haut und Haaren verursachen. Einige Studien vor dem Zweiten Weltkrieg theoretisierten, dass eine verbesserte Ernährung die Widerstandsfähigkeit gegen die toxischen Wirkungen der Verbindung erhöhen würde, aber diese Behauptung erwies sich während des Krieges als falsch.