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三硝基甲苯

圖片來自知乎網

三硝基甲苯（TNT），是一種有機化合物，化學式為C7H5N3O6，為白色或黃色針狀結晶，無臭，有吸濕性，是一種比較安全的炸藥，能耐受撞擊和摩擦，但任何量突然受熱都能引起爆炸。中等毒性。可經皮、呼吸道、消化道侵入。主要危害是慢性中毒。局部皮膚刺激產生皮炎和黃染。高鐵血紅蛋白形成能力遠較苯胺為小。慢性作用主要表現為中毒性胃炎、中毒性肝炎、再障、貧血、中毒性白內障。

簡介

三硝基甲苯，又名TNT，1863年由TJ·威爾伯蘭德在一次失敗的實驗中發明，但在此後的很多年裡一直被認為是由諾貝爾所發明，造成了很大的誤解。三硝基甲苯是一種威力很強而又相當安全的炸藥，即使被子彈擊穿一般也不會燃燒和起爆。它在20世紀初開始廣泛用於裝填各種彈藥和進行爆炸，逐漸取代了苦味酸。在第二次世界大戰結束前，TNT一直是綜合性能最好的炸藥，被稱為 「炸藥之王」。

精煉的TNT十分穩定。和硝酸甘油不同，它對摩擦，振動，不敏感。即使是受到槍擊，也不容易爆炸。因此，需要雷管來啟動。它不會與金屬發生化學反應或吸收水分。因此，它可以存放多年。但它與鹼強烈反應，生成不穩定的化合物。

每公斤TNT炸藥可產生420萬焦耳的能量。值得注意的是TNT比脂肪（38MJ/kg）和糖（17MJ/kg）釋放更少的能量，但它會很迅速的釋放能量，這是因為它含有氧可作為助燃劑，不需要大氣中的氧氣。而現今有關爆炸和能量釋放的研究，也常常用「公斤TNT炸藥」或「噸TNT炸藥」為單位，以比較爆炸、地震、行星撞擊等大型反應時的能量。

J·威爾勃蘭德發明三硝基甲苯

TNT並非是諾貝爾製造的，由J·威爾勃蘭德發明，因為起初J.威爾勃蘭德以為失敗了就沒在繼續研究，後因諾貝爾發現後又重啟實驗才成功的。 純品為無色針狀結晶,工業品呈黃色粉末或魚鱗片狀，難溶於水，可用於水下爆破。由於威力大，常用來做副起爆藥。爆炸後呈負氧平衡，產生有毒氣體 。性質穩定，不易爆炸，即使直接被子彈擊中也不會引爆。需要雷管進行引爆。

理化性質

密度：1.654g/cm3

熔點：80.9℃

沸點：240℃（爆炸）

氧平衡：-74.0％

蒸氣壓：0.046mmHg（82℃）

溶解度：難溶於水、乙醇、乙醚，易溶於氯仿、苯、甲苯、丙酮

爆炸方程式：

分子結構數據

摩爾折射率：50.71

摩爾體積（cm3/mol）：141.2

等張比容（90.2K）：411.3

表面張力（dyne/cm）：71.9

極化率（10-24cm3）：20.10

計算化學數據

疏水參數計算參考值（XlogP）：無

氫鍵供體數量：0

氫鍵受體數量：6

可旋轉化學鍵數量：0

互變異構體數量：0

拓撲分子極性表面積：138

重原子數量：16

表面電荷：0

複雜度：292

同位素原子數量：0

確定原子立構中心數量：0

不確定原子立構中心數量：0

確定化學鍵立構中心數量：0

不確定化學鍵立構中心數量：0

共價鍵單元數量：1

毒理

有些軍事試驗基地被TNT炸藥所污染。軍火所產生的污水會污染地面水和地下水。這些被污染的水會呈粉紅色，這是因為水被TNT炸藥和黑索金所污染。這些污染物被稱為「粉紅水「，要清理程序十分困難和昂貴。

人長期暴露於三硝基甲苯會增加患貧血症和肝功能不正常的機會。注射了或吸入三硝基甲苯的動物亦發現會影響血液和肝臟，脾臟發大和其他有關免疫系統的壞影響。亦有證據證明了TNT炸藥對男性的生殖功能有不良影響，而TNT炸藥也被列為一種可能致癌物。進食TNT炸藥會使尿液變黑。能引起亞急性中毒，慢性中毒。例如引起白內障，中毒性肝炎，還損壞造血系統，疑有致癌性。急性毒性：大鼠經口MLD 700mg/kg，兔經口MLD 500mg/kg，人在>2mg/m3環境中產生不悅感，並引起血液的輕度改變。人經口1mg/kg連續4日，未見血液方面改變。人的急性致死量估計為1-2g。

接觸三硝基甲苯後局部皮膚染成桔黃色，約一周左右在接觸部位發生皮炎，表現為紅色丘疹，以後後疹融合併脫屑。大部分人繼續接觸中皮疹消退，少數人病性加重。短期內吸入高濃度三硝基甲苯粉塵，可在數天後發生紫紺、胸悶、呼吸困難等高鐵血紅蛋白的血症。

慢性中毒

臨床表現

全身症狀表現為面色蒼白，口唇和耳殼呈青紫色的「三硝基甲苯面容」，有為膚色掩蓋，不易顯露。還可能出現氣急、頭痛、乏力、納減及晨起嘔吐等表現。臨床上可分為下列四種類型：

①中毒性胃炎：患者納差，上腹部劇痛，噁心、嘔吐及便秘，與進食無關。胃鏡發現單純性胃炎。

②中毒性肝炎：接觸量多者多在3個月以上發生肝腫大伴壓痛，肝功能異常。如發生黃疸，預後不佳。脫離接觸，好轉較快。

③貧血：為低色素性貧血，可伴網狀細胞增多、尿膽原和尿膽紅素陽性、赫恩茲小體陽性、點形紅細胞增加等。嚴重者可發展至再生障礙性貧血，表現為進行性貧血，全血細胞減少以及骨髓增生不良。

④中毒性白內障：發生率最高，發病與工齡一般成正比。個別人接觸高濃度不足一年亦可發病。初起時晶狀體周邊部環形暗影，隨病情發展可出現中央部環形或圓盤狀混濁。由於白內障呈環狀分布，故對中央視力影響不大。

診斷

根據密切的三硝基甲苯職業接觸史，肝臟病變、眼晶體改變和血象改變情況，排除其他疾病引起的上述改變，方可診斷。

觀察對象：徹照法檢查，晶體周邊部有或無點狀暗影，裂隙燈檢查，晶體周邊有細點狀混濁，皮質尚透明；或肝腫大在鎖骨中線肋緣下1.0cm以內，質地及肝功能均可疑改變；或血象有可疑改變。

輕度中毒：具備下列二種情況。晶體周邊部有環狀暗影，混濁範圍不超過晶體半徑的1/3或2/3，裂隙燈檢查，混濁為灰黃色細點聚集而成，位於前後極囊下皮質內，皮質透明度降低或有程度不等的視物障礙；或肝腫大達鎖骨中線肋緣下1.0cm以上，質韌伴觸痛並有肝功能異常，肝功能正常時，肝腫大須達肋下1.5cm；或貧血、血細胞減少。如僅以肝臟或晶體改變為主，並能除外其他病因，可相應診斷為三硝基甲苯中毒性肝病或白內障。

重度中毒：在輕度中毒基礎上，出現下列情況之一者。肝硬變：或晶體損害達到三期即周邊部混濁超過晶體半徑2/3以上，中央部有緻密點狀或盤狀混濁，視力和視野明顯受損；或再生障礙性貧血。

治療

適當休息，加強營養，並予對症處理。

三硝基甲苯白內障治療

①按白內障常規治療處理：白內停等眼藥水滴眼，中藥如杷菊地黃丸、石斛夜光丸等口服，Vit C和Vit E口服治療。

②晶體完全混濁者，可施行白內障摘除術，術後酌情配矯正眼鏡，有條件者可行人工晶體植入術。

中毒性肝病治療

①脫離三硝基甲苯接觸

②對症和支持療法：臥床休息，進食營養豐富易消化食物，靜脈補充葡萄糖和維生素C；保肝藥物的使用，如肝太素0.2gtid，VitBco每次2片tid，CpA100u肌注qd，CoR10 20mgtid，ATP40mg肌注qd。必要時可予GIK或FDP靜脈滴注。

③重症者應用糖皮質激素：氫化可的松200-400mg/d靜滴，必要時輸血和人體血蛋白。

再生障礙性貧血治療

①脫離三硝基甲苯接觸。

②雄激素應用：康刀龍2mg tid，丙酸睾丸酮50-100mg肌注qd，療程3～6個月。治療中注意肝功能。

③糖皮質激素的使用：強的松100g tid；氫化可的松200～300g靜滴以減輕出血傾向和抑制急性反應。

④預防和控制感染。

⑤必要時輸血。有條件時可行骨髓移植。

①工藝改革：在三硝基甲苯的混和、裝料等工序應予密閉，採取自動化操作並設置局部通風。

②遵守安全操作規程：儘量減少皮膚的接觸。

③定期檢修：生產設備應定期維修，儘可能降低粉末和蒸氣的濃度。

④工種輪換制：每1～2年輪換一次，可減少三硝基甲苯在體內的蓄積，防止肝部病變的發展。定期檢查肝功能、血紅蛋白和晶體。凡肝功能異常明顯或有貧血時，結合尿中代謝物的測定，及時調離崗位。

就業禁忌征

各種肝臟疾病、乙肝表面抗原攜帶者、各種血液病、晶體混濁或白內障以及嚴重的全身性皮膚病者，均不宜從事本作業。

監護性體檢

對三硝基甲苯作業工人須作就業前體檢；以及每年一次的監護性體檢。檢查項目包括內科、眼科的全面檢查，肝功能試驗、乙肝表面抗原測定及血象檢查等。

個人防護及作業防護

工業時穿緊袖工作服，工後徹底洗手並淋浴。可用含10%亞硫酸鉀肥皂清洗。亞硫酸鉀遇三硝基甲苯成紅色，如能將紅色洗淨，表示皮膚污染已清除。也可用浸於9∶1的酒精氫氧化鈉溶液的棉球擦手，洗淨者不出現黃色。工作服亦可用同樣原理測試清洗程度。

標準

衛生標準：我國車間空氣中最高容許濃度為1mg/m3（皮）。

職業病診斷國家標準：職業性慢性三硝基甲苯中毒診斷標準及處理原則GB3231-82，職業性三硝基甲苯白內障診斷標準及處理原則GB11512-89。

隔離泄漏污染區，周圍設警告標誌，切斷火源。建議應急處理人員戴好防毒面具，穿化學防護服。冷卻，防止震動、撞擊和摩擦，避免揚塵，使用無火花工具小心掃起，轉移到安全場所。也可以用大量水沖洗，以稀釋的洗水放入廢水系統。如大量泄漏，用水潤濕，然後收集、轉移、回收或無害處理後廢棄。

廢棄物處置方法：用焚燒法。廢料溶於丙酮後再焚燒，焚燒爐要有後燃燒室，焚燒爐排出的氧化通過鹼洗滌器除去有害成分。

防護措施

呼吸系統防護：空氣中濃度較高時，佩戴防毒面具。緊急事態搶救或逃生時，佩戴自給式呼吸器。

眼睛防護：戴安全防護眼鏡。

防護服：穿緊袖工作服，長筒膠鞋。

手防護：戴橡皮膠手套。

其它：工作現場禁止吸煙、進食和飲水。工作後，淋浴更衣。保持良好的衛生習慣。進行就業前和定期的體檢。

急救措施

皮膚接觸：立即脫去污染的衣着，用肥皂水及清水徹底沖洗。

眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水沖洗。

吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。注意保暖，呼吸困難時給輸氧。呼吸及心跳停止者立即進行人工呼吸和心臟按壓術。就醫。

食入：誤服者給漱口，飲水，洗胃後口服活性炭，再給以導瀉。就醫。

滅火方法：霧狀水。禁止用砂土壓蓋。