Η εφεύρεση του TNT

Η χημική ένωση τρινιτροτολουόλιο - ή TNT, όπως είναι πιο γνωστό - δημιουργήθηκε για πρώτη φορά το 1863 από τον Γερμανό χημικό Joseph Wilbrand, ο οποίος προσπαθούσε να φτιάξει μια βαφή. Για να αναπτύξει πλήρως τις δυνατότητές του ως εκρηκτικό, η TNT υπέστη πολλά χρόνια δοκιμών και πειραματισμών από διάφορους χημικούς μετά την αρχική ανακάλυψή της.

Η ανακάλυψη του τολουολίου - ενός αρωματικού υδρογονάνθρακα που χρησιμοποιείται ως διαλύτης - από τους Pierre-Joseph Pelletier και Philippe Walter το 1837 ήταν απαραίτητος πρόδρομος του TNT. Μετά τη δημιουργία του ακατέργαστου TNT του Wlbrand, οι χημικοί Friedrich Beilstein και A. Η Kuhlberg παρήγαγε ισομερές 2,4,5-τρινιτροτολουόλιο το 1870. Τα ισομερή είναι ουσίες με πανομοιότυπους μοριακούς τύπους, αλλά διαφορετικές διαμορφώσεις των συστατικών ατόμων τους και συνεπώς διαφορετικές ιδιότητες. Αυτή η πρόοδος ακολούθησε η προετοιμασία του καθαρού 2,4,6-τρινιτροτολουολίου από τον Paul Hepp το 1880. Η Γερμανία πρόσθεσε αλουμίνιο σε αυτό το τελευταίο ισομερές τρινιτροτολουολίου το 1899 για να παράγει εκρηκτικό σύνθεση, η οποία αντικατέστησε το κοινώς χρησιμοποιούμενο πικρικό οξύ ως την προτιμώμενη εκρηκτική ένωση για Πρώτος Παγκόσμιος Πόλεμος.

Το TNT αποδείχθηκε ανώτερο για στρατιωτική εφαρμογή, καθώς ήταν πιο ασφαλές στο χειρισμό από τις εναλλακτικές ενώσεις. Το TNT δεν είναι τόσο ισχυρό από ένα εκρηκτικό όσο το πικρικό οξύ, αλλά όταν χρησιμοποιείται σε κελύφη είναι πιο πιθανό να εκραγεί μετά από διείσδυση στην πανοπλία αντί για πρόσκρουση, προκαλώντας έτσι τη μέγιστη ζημιά στα εχθρικά σκάφη. Ένα σημείο τήξης 80 βαθμών Κελσίου επέτρεψε την έκχυση λιωμένου TNT σε κελύφη με λιγότερες πιθανότητες τυχαίας έκρηξης. Καθώς οι βρετανικοί και αμερικανοί στρατοί υιοθέτησαν τη χρήση TNT από τη Γερμανία, η περιορισμένη προσφορά τολουολίου που απαιτείται για την παραγωγή του εκρηκτικού δεν κατάφερε να ανταποκριθεί στην αυξημένη παγκόσμια ζήτηση.

Οι χημικοί ανέπτυξαν περαιτέρω το TNT συνδυάζοντας διαφορετικές ουσίες με την ένωση σε διάφορες αναλογίες προκειμένου να απαιτήσουν λιγότερο τολουόλιο, επεκτείνοντας έτσι μια δεδομένη παροχή εκρηκτικών. Για παράδειγμα, η προσθήκη νιτρικού αμμωνίου στο TNT δημιούργησε το amatol που χρησιμοποιήθηκε σε πολύ εκρηκτικά κελύφη και αργότερα στις νάρκες ξηράς του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου. Η εκρηκτική απόδοση του TNT αυξήθηκε με την προσθήκη 20% αλουμινίου - παράγοντας ένα άλλο παράγωγο που ονομάζεται minol. Ένα παράδειγμα της μακράς λίστας άλλων εκρηκτικών που ενσωματώνουν TNT είναι η Σύνθεση Β, που χρησιμοποιείται για βλήματα, πυραύλους, νάρκες ξηράς και φορτία.

Η αυξημένη χρήση του TNT αύξησε την ανάγκη έρευνας των επιπέδων τοξικότητας της ουσίας και δημιουργίας πρωτοκόλλων ασφαλείας γύρω από την κατασκευή, την αποθήκευση και τη διάθεσή της. Κατά τη διάρκεια του Α Παγκοσμίου Πολέμου, οι εκτεθειμένοι εργαζόμενοι υπέφεραν από ηπατικές ανωμαλίες, αναιμία και άλλες βλάβες των ερυθρών αιμοσφαιρίων και αναπνευστικές επιπλοκές. Το τρινιτροτολουόλιο απορροφάται εύκολα μέσω άμεσης επαφής ή αερομεταφερόμενης σκόνης και ατμών, προκαλώντας δυνητικά δερματίτιδα, έκζεμα και κίτρινους λεκέδες στα νύχια, το δέρμα και τα μαλλιά. Ορισμένες μελέτες πριν από τον Β 'Παγκόσμιο Πόλεμο θεωρούσαν ότι η βελτιωμένη διατροφή θα αύξανε την αντίσταση στις τοξικές επιδράσεις της ένωσης, αλλά αυτός ο ισχυρισμός αποδείχθηκε λανθασμένος κατά τη διάρκεια του πολέμου.