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三硝基甲苯

图片来自知乎网

三硝基甲苯（TNT），是一种有机化合物，化学式为C7H5N3O6，为白色或黄色针状结晶，无臭，有吸湿性，是一种比较安全的炸药，能耐受撞击和摩擦，但任何量突然受热都能引起爆炸。中等毒性。可经皮、呼吸道、消化道侵入。主要危害是慢性中毒。局部皮肤刺激产生皮炎和黄染。高铁血红蛋白形成能力远较苯胺为小。慢性作用主要表现为中毒性胃炎、中毒性肝炎、再障、贫血、中毒性白内障。

简介

三硝基甲苯，又名TNT，1863年由TJ·威尔伯兰德在一次失败的实验中发明，但在此后的很多年里一直被认为是由诺贝尔所发明，造成了很大的误解。三硝基甲苯是一种威力很强而又相当安全的炸药，即使被子弹击穿一般也不会燃烧和起爆。它在20世纪初开始广泛用于装填各种弹药和进行爆炸，逐渐取代了苦味酸。在第二次世界大战结束前，TNT一直是综合性能最好的炸药，被称为 “炸药之王”。

精炼的TNT十分稳定。和硝酸甘油不同，它对摩擦，振动，不敏感。即使是受到枪击，也不容易爆炸。因此，需要雷管来启动。它不会与金属发生化学反应或吸收水分。因此，它可以存放多年。但它与碱强烈反应，生成不稳定的化合物。

每公斤TNT炸药可产生420万焦耳的能量。值得注意的是TNT比脂肪（38MJ/kg）和糖（17MJ/kg）释放更少的能量，但它会很迅速的释放能量，这是因为它含有氧可作为助燃剂，不需要大气中的氧气。而现今有关爆炸和能量释放的研究，也常常用“公斤TNT炸药”或“吨TNT炸药”为单位，以比较爆炸、地震、行星撞击等大型反应时的能量。

J·威尔勃兰德发明三硝基甲苯

TNT并非是诺贝尔制造的，由J·威尔勃兰德发明，因为起初J.威尔勃兰德以为失败了就没在继续研究，后因诺贝尔发现后又重启实验才成功的。 纯品为无色针状结晶,工业品呈黄色粉末或鱼鳞片状，难溶于水，可用于水下爆破。由于威力大，常用来做副起爆药。爆炸后呈负氧平衡，产生有毒气体 。性质稳定，不易爆炸，即使直接被子弹击中也不会引爆。需要雷管进行引爆。

理化性质

密度：1.654g/cm3

熔点：80.9℃

沸点：240℃（爆炸）

氧平衡：-74.0％

蒸气压：0.046mmHg（82℃）

溶解度：难溶于水、乙醇、乙醚，易溶于氯仿、苯、甲苯、丙酮

爆炸方程式：

分子结构数据

摩尔折射率：50.71

摩尔体积（cm3/mol）：141.2

等张比容（90.2K）：411.3

表面张力（dyne/cm）：71.9

极化率（10-24cm3）：20.10

计算化学数据

疏水参数计算参考值（XlogP）：无

氢键供体数量：0

氢键受体数量：6

可旋转化学键数量：0

互变异构体数量：0

拓扑分子极性表面积：138

重原子数量：16

表面电荷：0

复杂度：292

同位素原子数量：0

确定原子立构中心数量：0

不确定原子立构中心数量：0

确定化学键立构中心数量：0

不确定化学键立构中心数量：0

共价键单元数量：1

毒理

有些军事试验基地被TNT炸药所污染。军火所产生的污水会污染地面水和地下水。这些被污染的水会呈粉红色，这是因为水被TNT炸药和黑索金所污染。这些污染物被称为“粉红水“，要清理程序十分困难和昂贵。

人长期暴露于三硝基甲苯会增加患贫血症和肝功能不正常的机会。注射了或吸入三硝基甲苯的动物亦发现会影响血液和肝脏，脾脏发大和其他有关免疫系统的坏影响。亦有证据证明了TNT炸药对男性的生殖功能有不良影响，而TNT炸药也被列为一种可能致癌物。进食TNT炸药会使尿液变黑。能引起亚急性中毒，慢性中毒。例如引起白内障，中毒性肝炎，还损坏造血系统，疑有致癌性。急性毒性：大鼠经口MLD 700mg/kg，兔经口MLD 500mg/kg，人在>2mg/m3环境中产生不悦感，并引起血液的轻度改变。人经口1mg/kg连续4日，未见血液方面改变。人的急性致死量估计为1-2g。

接触三硝基甲苯后局部皮肤染成桔黄色，约一周左右在接触部位发生皮炎，表现为红色丘疹，以后后疹融合并脱屑。大部分人继续接触中皮疹消退，少数人病性加重。短期内吸入高浓度三硝基甲苯粉尘，可在数天后发生紫绀、胸闷、呼吸困难等高铁血红蛋白的血症。

慢性中毒

临床表现

全身症状表现为面色苍白，口唇和耳壳呈青紫色的“三硝基甲苯面容”，有为肤色掩盖，不易显露。还可能出现气急、头痛、乏力、纳减及晨起呕吐等表现。临床上可分为下列四种类型：

①中毒性胃炎：患者纳差，上腹部剧痛，恶心、呕吐及便秘，与进食无关。胃镜发现单纯性胃炎。

②中毒性肝炎：接触量多者多在3个月以上发生肝肿大伴压痛，肝功能异常。如发生黄疸，预后不佳。脱离接触，好转较快。

③贫血：为低色素性贫血，可伴网状细胞增多、尿胆原和尿胆红素阳性、赫恩兹小体阳性、点形红细胞增加等。严重者可发展至再生障碍性贫血，表现为进行性贫血，全血细胞减少以及骨髓增生不良。

④中毒性白内障：发生率最高，发病与工龄一般成正比。个别人接触高浓度不足一年亦可发病。初起时晶状体周边部环形暗影，随病情发展可出现中央部环形或圆盘状混浊。由于白内障呈环状分布，故对中央视力影响不大。

诊断

根据密切的三硝基甲苯职业接触史，肝脏病变、眼晶体改变和血象改变情况，排除其他疾病引起的上述改变，方可诊断。

观察对象：彻照法检查，晶体周边部有或无点状暗影，裂隙灯检查，晶体周边有细点状混浊，皮质尚透明；或肝肿大在锁骨中线肋缘下1.0cm以内，质地及肝功能均可疑改变；或血象有可疑改变。

轻度中毒：具备下列二种情况。晶体周边部有环状暗影，混浊范围不超过晶体半径的1/3或2/3，裂隙灯检查，混浊为灰黄色细点聚集而成，位于前后极囊下皮质内，皮质透明度降低或有程度不等的视物障碍；或肝肿大达锁骨中线肋缘下1.0cm以上，质韧伴触痛并有肝功能异常，肝功能正常时，肝肿大须达肋下1.5cm；或贫血、血细胞减少。如仅以肝脏或晶体改变为主，并能除外其他病因，可相应诊断为三硝基甲苯中毒性肝病或白内障。

重度中毒：在轻度中毒基础上，出现下列情况之一者。肝硬变：或晶体损害达到三期即周边部混浊超过晶体半径2/3以上，中央部有致密点状或盘状混浊，视力和视野明显受损；或再生障碍性贫血。

治疗

适当休息，加强营养，并予对症处理。

三硝基甲苯白内障治疗

①按白内障常规治疗处理：白内停等眼药水滴眼，中药如杷菊地黄丸、石斛夜光丸等口服，Vit C和Vit E口服治疗。

②晶体完全混浊者，可施行白内障摘除术，术后酌情配矫正眼镜，有条件者可行人工晶体植入术。

中毒性肝病治疗

①脱离三硝基甲苯接触

②对症和支持疗法：卧床休息，进食营养丰富易消化食物，静脉补充葡萄糖和维生素C；保肝药物的使用，如肝太素0.2gtid，VitBco每次2片tid，CpA100u肌注qd，CoR10 20mgtid，ATP40mg肌注qd。必要时可予GIK或FDP静脉滴注。

③重症者应用糖皮质激素：氢化可的松200-400mg/d静滴，必要时输血和人体血蛋白。

再生障碍性贫血治疗

①脱离三硝基甲苯接触。

②雄激素应用：康刀龙2mg tid，丙酸睾丸酮50-100mg肌注qd，疗程3～6个月。治疗中注意肝功能。

③糖皮质激素的使用：强的松100g tid；氢化可的松200～300g静滴以减轻出血倾向和抑制急性反应。

④预防和控制感染。

⑤必要时输血。有条件时可行骨髓移植。

①工艺改革：在三硝基甲苯的混和、装料等工序应予密闭，采取自动化操作并设置局部通风。

②遵守安全操作规程：尽量减少皮肤的接触。

③定期检修：生产设备应定期维修，尽可能降低粉末和蒸气的浓度。

④工种轮换制：每1～2年轮换一次，可减少三硝基甲苯在体内的蓄积，防止肝部病变的发展。定期检查肝功能、血红蛋白和晶体。凡肝功能异常明显或有贫血时，结合尿中代谢物的测定，及时调离岗位。

就业禁忌征

各种肝脏疾病、乙肝表面抗原携带者、各种血液病、晶体混浊或白内障以及严重的全身性皮肤病者，均不宜从事本作业。

监护性体检

对三硝基甲苯作业工人须作就业前体检；以及每年一次的监护性体检。检查项目包括内科、眼科的全面检查，肝功能试验、乙肝表面抗原测定及血象检查等。

个人防护及作业防护

工业时穿紧袖工作服，工后彻底洗手并淋浴。可用含10%亚硫酸钾肥皂清洗。亚硫酸钾遇三硝基甲苯成红色，如能将红色洗净，表示皮肤污染已清除。也可用浸于9∶1的酒精氢氧化钠溶液的棉球擦手，洗净者不出现黄色。工作服亦可用同样原理测试清洗程度。

标准

卫生标准：我国车间空气中最高容许浓度为1mg/m3（皮）。

职业病诊断国家标准：职业性慢性三硝基甲苯中毒诊断标准及处理原则GB3231-82，职业性三硝基甲苯白内障诊断标准及处理原则GB11512-89。

隔离泄漏污染区，周围设警告标志，切断火源。建议应急处理人员戴好防毒面具，穿化学防护服。冷却，防止震动、撞击和摩擦，避免扬尘，使用无火花工具小心扫起，转移到安全场所。也可以用大量水冲洗，以稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏，用水润湿，然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。

废弃物处置方法：用焚烧法。废料溶于丙酮后再焚烧，焚烧炉要有后燃烧室，焚烧炉排出的氧化通过碱洗涤器除去有害成分。

防护措施

呼吸系统防护：空气中浓度较高时，佩戴防毒面具。紧急事态抢救或逃生时，佩戴自给式呼吸器。

眼睛防护：戴安全防护眼镜。

防护服：穿紧袖工作服，长筒胶鞋。

手防护：戴橡皮胶手套。

其它：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后，淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。进行就业前和定期的体检。

急救措施

皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用肥皂水及清水彻底冲洗。

眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水冲洗。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。注意保暖，呼吸困难时给输氧。呼吸及心跳停止者立即进行人工呼吸和心脏按压术。就医。

食入：误服者给漱口，饮水，洗胃后口服活性炭，再给以导泻。就医。

灭火方法：雾状水。禁止用砂土压盖。