TNT

Struktur Kimia

TNT adalah singkatan dari Trinitrotoluene, yaitu merupakan senyawa kimia organik aromatik yang memiliki rumus senyawa C6H2(NO2)3CH3, yang biasa dituliskan dengan nama 2,4,6 – Trinitrotoluene. Dimana, 2,4,6 adalah titik-titik, tempat NO2 menempel dengan karbon didalam siklus aromatik (bisa dilihat dalam gambar struktur kimia-nya di atas).

TNT memiliki nama IUPAC (International Union of Pure and Apllied Chemical) 2-methyl-1,3,5 – Trinitrobenzene. Senyawa ini memiliki berat molekul sebesar 227,13 gram/mol, sesuai dengan jumlah total berat atom yang menyusunnya. TNT paling banyak dimanfaatkan sebagai bahan peledak dan di dalam industri militer, karena penggunaan-nya cukup mudah dan aman, yaitu kemungkinan terjadinya ledakan spontan atau tidak disengaja sangat kecil, karena titik leleh yang tinggi dan tidak terlalu sensitif terhadap goncangan.

Sejarah

TNT berhasil dibuat pertama kali pada tahun 1863, oleh ahli kimia Jerman, yang bernama Julius Wilbrand. Pada awalnya, potensi TNT sebagai bahan peledak sempat diragukan, karena susah meledak dan daya ledak yang relatif kecil jika dibandingkan dengan bahan peledak lain. Keraguan ini berlangsung sampai dengan tahun 1902 (Perang Dunia I), dimana angkatan bersenjata Jerman mulai menggunakannya sebagai pengisi selimut peluru artileri, yang digunakan untuk menyerang kapal perang Inggris, yang terkenal dengan perlindungan baja-nya yang kokoh.

Peluru artileri yang telah diisi dengan TNT, membuatnya menjadi bersifat armour piercing, yaitu dapat meledak sesaat setelah peluru berhasil menembus masuk ke dalam bodi kapal. Berbeda dengan peluru artileri Inggris saat itu, yang meledak pada saat peluru baru menyentuh permukaan bodi kapal. Teknik pengisian peluru artileri dengan TNT ini, kemudian mulai diadopsi oleh Inggris pada tahun 1907, diikuti oleh angkatan laut Amerika Serikat, dan negara-negara barat lainnya.

Dalam Perang Dunia II, mulai dikembangkan varian-varian dari TNT, yaitu TNT yang dicampur dengan senyawa kimia lain dengan konsentrasi tertentu, antara lain adalah :

Amatol, yaitu varian TNT yang telah dicampur dengan 40 – 80 % amonium nitrat (NH4NO3)

Ednatol, yaitu varian TNT yang dicampur dengan 58 % ethylenedinitramine, mempunyai kecepatan detonasi 7400 meter/detik

Minol, yaitu varian TNT yang dicampur dengan 20 % bubuk alumunium, digunakan sebagai peledak bawah laut (ranjau laut dan torpedo laut) dan bom tambang

Octol, yaitu varian TNT yang dicampur dengan 70 - 75 % octogen (HMX), sebagai hulu ledak dalam peluru kendali

Torpex (Torpedo Explosive), yaitu varian TNT yang dicampur dengan 42 % cyclonite dan 18 % bubuk alumunium

Sifat Fisika dan Kimia

Bentuk Fisik : TNT di dalam kondisi normal berwarna kuning pucat, berwujud kristal

Bau (odor) : Tidak Berbau (odorless)Berat Molekul : 227,13 gram/molTitik Leleh : 80 ⁰CTitik Didih : 240 ⁰CDensitas : 1,6 ± 1 gram/cm3Kelarutan dalam air : 130 mg/L pada suhu 20 ⁰C (susah larut dalam air)Mudah larut di dalam : ether, acetone, benzene, dan pyridinTekanan Uap : 0.0002 mmHg pada suhu 20 ⁰C

Explosion Data

Kecepatan Detonasi : 6900 m/s (kecepatan terjadinya goncangan pertama kali sesaat setelah terjadinya ledakan

Sensitivitas terhadap Goncangan : Tidak ada reaksi sampai dengan goncangan sebesar 15 Newton.meter

Sensitivitas terhadap Gesekan : Tidak ada reaksi sampai dengan gaya gesek 353 Newton

Reaksi – Sintesis

Di dalam dunia industri, TNT dibuat dalam tiga tahap yang identik (tiga kali proses nitrasi). Penjelasan dari skema di atas adalah sebagai berikut :

Langkah pertama : Toluene dinitrasi dengan campuran asam nitrat (HNO3) dengan asam sufat (H2SO4), membentuk mono-nitrotoluene (MNT) dan air,

Langkah kedua : Mono-nitrotoluene (MNT) dipisahkan dari zat pengotor dan dinitrasi kembali dengan campuran asam nitrat (HNO3) dan asam sufat (H2SO4) untuk membentuk Di-nitrotoluene (DNT) dan air,

Langkah ketiga : Di-nitrotoluene (DNT) dipisahkan lagi dari zat pengotor dan dinitrasi kembali dengan campuranasam nitrat (HNO3) dan asam sufat (H2SO4) untuk membentuk Tri-nitrotoluene (TNT) dan air.

Karakter Ledakan dan Daya Ledakan

Saat terjadi ledakan, TNT akan terurai berdasarkan reaksi di bawah ini :

2 C7H5N3O6 → 3 N2 + 5 H2O + 7 CO + 7 C

2 C7H5N3O6 → 3 N2 + 5 H2 + 12 CO + 2 C

Reaksi ledakan TNT ini termasuk dalam reaksi eksotermis (melepas panas ke lingkungan) dan memiliki energi aktivasi yang tinggi, yaitu mendekati 62 kcal/mol. Karena energi aktivasi yang tinggi inilah, TNT relatif lebih susah meledak (stabil) daripada bahan peledak yang lain.

Berdasarkan NIST (National Institute of Standards and Technology),TNT murni memiliki energi ledakan sebesar 4,184 Megajoule/kg. Sebagai perbandingan, energi ledakan dari mesiu adalah 3 Megajoule/kg, dinamit 7,5 Megajoule/kg, dan ledakan bensin di dalam mesin motor sebesar 10,4 Megajoule/kg.