Uppfinningen av TNT

Den kemiska föreningen trinitrotoluen - eller TNT som den är mest känd - skapades först 1863 av den tyska kemisten Joseph Wilbrand som försökte göra ett färgämne. För att till fullo utveckla sin potential som ett explosivt ämne genomgick TNT flera års testning och experiment av olika kemister efter dess första upptäckt.

Upptäckten av toluen - ett aromatiskt kolväte som används som lösningsmedel - av Pierre-Joseph Pelletier och Philippe Walter 1837 var en nödvändig föregångare till TNT. Efter skapandet av Wlbrands råa TNT har kemisterna Friedrich Beilstein och A. Kuhlberg producerade isomer 2,4,5-trinitrotoluen 1870. Isomerer är ämnen med identiska molekylformler, men olika konfigurationer av deras komponentatomer och därmed olika egenskaper. Detta framsteg följdes av Paul Hepps beredning av ren 2,4,6-trinitrotoluen 1880. Tyskland lade aluminium till den senaste isomeren av trinitrotoluen 1899 för att producera ett explosivt ämne komposition, som ersatte den vanligt använda pikrinsyran som den föredragna explosiva föreningen för Första världskriget.

TNT visade sig vara överlägsen för militär tillämpning eftersom det var säkrare att hantera än alternativa föreningar. TNT är inte lika starkt av ett sprängämne som pikrinsyra, men när det används i skal är det mer sannolikt att det exploderar efter att ha trängt in i rustning istället för vid kollision, vilket orsakar maximal skada på fiendens hantverk. En smältpunkt på 80 grader Celsius tillät att smält TNT hälldes i skal med mindre risk för oavsiktlig explosion. När de brittiska och amerikanska arméerna antog Tysklands användning av TNT, kunde den begränsade tillgången på toluen som behövdes för att producera sprängämnet inte möta den ökade världsefterfrågan.

Kemister utvecklade TNT vidare genom att kombinera olika ämnen med föreningen i varierande förhållanden för att kräva mindre toluen och därigenom sträcka ut en given tillförsel av sprängämnen. Till exempel skapade tillsats av ammoniumnitrat till TNT amatol som användes i mycket explosiva skal och senare under andra världskrigets landminor. Det explosiva utbytet av TNT ökade med tillsats av 20 procent aluminium - vilket producerar ett annat derivat som kallas minol. Ett exempel på den långa listan över andra sprängämnen som innehåller TNT är komposition B, som används för projektiler, raketer, landminor och formade laddningar.

Den ökade användningen av TNT ökade behovet av att undersöka ämnets toxicitetsnivåer och skapa säkerhetsprotokoll kring dess tillverkning, lagring och bortskaffande. Under första världskriget led utsatta arbetare av leveravvikelser, anemi och andra skador på röda blodkroppar och andningskomplikationer. Trinitrotoluen absorberas lätt genom direktkontakt eller luftburet damm och ånga, vilket kan orsaka dermatit, eksem och gula fläckar i naglar, hud och hår. Några studier före andra världskriget teoretiserade att förbättrad näring skulle öka motståndet mot föreningens toxiska effekter, men detta påstående visade sig vara felaktigt under kriget.