TATB

TATB, systematický název 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzen, C₆H₆N₆O₆ je vysoce brizantní trhavina, s velmi nízkou citlivostí k mechanickým podnětům. Používá se především k vojenským účelům např. v jaderných zbraních a jako náplň raket země - vzduch. Širšímu uplatnění této trhaviny však brání především vysoké výrobní náklady na syntézu.

TATB
Strukturní vzorec TATB
Obecné
Systematický název	2,4,6-trinitrobenzen-1,3,5-triamin
Sumární vzorec	C₆H₆N₆O₆
Identifikace
Registrační číslo CAS	3058-38-6
Vlastnosti
Molární hmotnost	258,035 Da
Bezpečnost
GHS01 GHS07 Nebezpečí
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Fyzikálně chemické vlastnosti

Chemicky čistý TATB tvoří světle žluté krystaly o hustotě 1,93 g/cm³ a teplotě tání 350 °C.

Ve vodě je prakticky nerozpustný, špatně se rozpouští i ve většině běžných organických rozpouštědel, a proto ho prakticky nelze čistit rekrystalizací.

Chemicky čistá látka je za normální teploty zcela stabilní. Pozvolný tepelný rozklad začíná až při teplotách nad 300 °C a ke spontánnímu explozivnímu rozkladu dochází až při 384 °C (teplota vzbuchu).

Výbušinářské vlastnosti a využití

Jako výbušnina vykazuje tyto základní vlastnosti:

Energie výbuchu: 829 kcal/kg

Detonační rychlost: 7 350 – 7 970 m/s (závisí na hustotě látky)

Kyslíková bilance: - 55,81 %

Teplota vzbuchu: 384 °C

Citlivost k nárazu: 240 cm (5 kg) a 320 cm (2 kg)

TATB má vynikající výbušinářské vlastnosti. Jeho detonační energie je sice o něco nižší než u klasických trhavin jako TNT, hexogen nebo pentrit, vyznačuje se však minimálně dvojnásobnou stabilitou k mechanickým podnětům. Jedním z uváděných důvodů této stability je značně vysoká hodnota záporné kyslíkové bilance a vysoká symetrie molekuly. Kromě toho je TATB značně stálý po stránce chemické, je odolný vůči zvýšené teplotě a výbušné slože připravené z TATB vykazují vysokou míru reprodukovatelnosti exploze.

Vzhledem k výše uvedené stabilitě nachází hlavní uplatnění především tam, kde je třeba zajistit maximální bezpečnost systému až do okamžiku vlastní exploze. Tento faktor je mimořádně důležitý při konstrukci atomové bomby a dalších jaderných zbraní. Protože vlastní roznětkou řetězové reakce je systém náloží klasické trhaviny, je nezbytné, aby použitá výbušina byla mechanicky stabilní (aby se předešlo předčasné explozi při mechanickém podnětu např. nárazu při pádu nebo sestřelení nosiče jaderné zbraně). Zároveň musí všechny nálože explodovat v přesně určený okamžik, aby se jednotlivá podkritická množství jaderného materiálu setkala tak, jak bylo určeno teoretickými výpočty pro maximální energetický výtěžek výsledné řetězové reakce. Podle dostupných údajů je tedy velká část roznětek současně existujících jaderných zbraní tvořena právě náložemi z TATB. Důvodem pro použití v jaderných zbraní je opět vysoká symetrie molekuly - odolává tak lépe radioaktivnímu záření.

Podobným případem je i konstrukce raketových zbraní pro ničení letících cílů, ať již jde o protiletecké rakety nebo obranné protiraketové systémy pro ničení balistických raket vybavených jadernými hlavicemi. Ve všech uvedených zbraňových systémech bývá základním materiálem výbušné nálože TATB.

Příprava

Existuje několik syntetických postupů pro průmyslovou výrobu TATB, všechny jsou však poměrně nákladné a cena výstupního materiálu je tak značně vysoká.

Základním postupem je nitrace 1,3,5-trichlorbenzenu nitrační směsí kyseliny sírové a kyseliny dusičné (popř. roztoku alkalického dusičnanu) s vysokým přebytkem H₂SO₄ za vzniku 1,3,5-trichlor-2,4,6-trinitrobenzenu. Ten pak následnou aminací plynným amoniakem poskytuje přímo TATB.

Jiný postup vychází z redukce trinitrotoluenu (TNT), C₇H₅N₃O₆ vodíkem rozpuštěným v dioxanu za vzniku 4-amino-2,4-dinitrotoluenu. Nitrací této látky směsí HNO₃ a H₂SO₄ získáme pentanitroanilin, který reaguje v prostředí dichlormethanu s amoniakem za vzniku TATB.

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu TATB na Wikimedia Commons

Portály: Chemie