TNT Sebagai Bahan Peledak (Eksplosive)

Bahan peledak (explosives) adalah bahan/zat yang berbentuk  cair, padat, gas atau campurannya yang apabila dikenai suatu  aksi berupa panas, benturan, gesekan akan berubah secara  kimiawi menjadi zat-zat lain yang lebih stabil, yang sebagian  besar atau seluruhnya berbentuk gas dan perubahan tersebut  berlangsung dalam waktu yang amat singkat, disertai efek  panas dan tekanan yang sangat tinggi.

Komposisi Kimia Bahan Peledak

Berdasarkan komposisi kimia, bahan peledak dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

a) Senyawa tunggal terdiri dari satu macam senyawa saja yang sudah merupakan bahan peledak. Senyawa tunggal ini dibagi menjadi dua kelompok, yaitu :

     (1) Senyawa an-organik misalnya : PbN₆, Amonium nitrat.

     (2) Senyawa organik misalnya : Nitrogliserin, Trinitrotoluena  dan lain-lain.

b) Campuran yang merupakan penggabungan dari berbagai macam senyawa tunggal. Misalnya : dinamit, black powder, ANFO, dan lain-lain.

Jenis-jenis Peledak

Ledakan merupakan reaksi kimia yang merambat dari satu titik ke titik lain dalam massa bahan peledak tersebut. Berdasarkan kecepatan rambat tersebut bahan peledak dibagi menjadi :
a)      Bahan peledak rendah (Low explosives). Kecepatan rambat reaksinya rendah (umumnya dibawah 1.000        m/detik), umumnya digunakan sebagai bahan pendorong atau propelan. Misalnya : black powder (sumbu api), propelan (single base, double base).

b)  Bahan peledak tinggi (High Explosives) yang terdiri dari :

     (1) Bahan peledak non initial

     (2) Bahan peledak penghantar

     (3) Bahan peledak penghancur

     (4) Bahan peledak initial. Misalnya: Mercury fuminate, Tetrazene,  Diazodiaminophenol.

Kepekaan Ledakan
a)     Peledak pertama, Peledak inisiasi yaitu bahan peledak yang mudah meledak dengan adanya api, benturan, gesekan dan semacamnya. Misalnya : PbN₆, Hg(ONC)₂, C₆H₂N₄O₅ dan lain-lain. Bahan ini biasanya digunakan sebagai muatan primer dalam pemicu.

b)  Peledak kedua, Peledak non inisiasi yaitu bahan peledak  yang hanya meledak bila telah dipicu oleh peledak pertama.

Permissible explosive

Khusus untuk tambang batubara bawah tanah. Untuk menghindari ledakan dari gas metan (CH₄) dan debu akibat aktifitas peledakan

Ciri-Ciri:

   - Temperatur peledakan rendah

   - Volume gas sedikit dan tidak beracun

   - Penyalaan singkat

Contoh: Nitroglyserin, Straight dynamite, Amonium   dynamite

Propelan

     Propelan merupakan suatu bahan bakar yang proses pembakarannya tidak memerlukan udara (oksigen), karena kebutuhan oksigen yang diperlukan untuk proses pembakaran telah terkandung dalam Propelan itu sendiri.

1) Berdasarkan fasa propelan dapat dibagi menjadi dua golongan, yaitu :

     a) Propelan padat terdiri dari : dasar tunggal (single base),  dasar ganda (double base) dan komposisi.

     b) Propelan cair dapat dibedakan menjadi monopropelan dan bipropelan. Monopropelan artinya dalam propelan tersebut telah mengandung unsur utama dalam tiap molekulnya.Bipropelan berarti bahan bakar dan oksidator terpisah dan baru akan tercampur di dalam ruang bakar.

2) Berdasarkan sifat campurannya, propelan padat dapat menjadi dua macam, yaitu:

    a) Tipe propelan padat homogen, yaitu propelan padat dengan nitroselulosa   sebagai bahan dasar dalam komposisinya dan bahan lain yang pada umumnya berupa senyawa organik.

       1. Disebut single base propelan kalau propelan homogen tersebut dibuat dari nitroselulosa   sebagai bahan utama dalam komposisinya.

       2. Disebut double base propelan bila propelan homogen tersebut dibuat dengan nitroselulosa dan nitrogliserin sebagai bahan utama dalam komposisinya.

       3. Disebut triple base propelan bila propelan homogen tersebut dibuat dengan nitroselulosa, nitrogliserin, dan nitroguanidin sebagai bahan utama dalam komposisinya.

    b) Tipe komposisi propelan padat, yaitu suatu jenis propelan padat yang dibuat dengan mencampurkan bahan bakar dengan bahan pengikat lainnya dengan oksidator ditambah berbagai macam additive. 

TRINITROTOLUENA  (TNT)

Preparasi

• Dalam industri, TNT disintesis dalam tiga langkah. Pertama, toluena dinitrasi dengan campuran asam sulfat dan asam nitrat untuk menghasilkan mono-nitrotoluene atau MNT. MNT dipisahkan dan kemudian direnitrasi membentuk dinitrotoluene atau DNT. Pada tahap akhir, DNT dinitrasi membentuk Trinitrotoluena atau TNT menggunakan campuran asam nitrat anhidrat dan oleum.
• Asam nitrat habis dikonsumsi untuk proses industri, tapi asam sulfat encer dapat digunakan kembali. Setelah nitrasi, TNT distabilkan dengan proses yang disebut sulphitation, di mana crude TNT diperlakukan dengan larutan sulfit dan larutan natrium untuk menghilangkan isomer TNT dan produk reaksi yang tidak diinginkan.
• Air bilasan dari sulphitation dikenal sebagai red water dan merupakan polutan yang signifikan dan merupakan produk limbah dari pembuatan TNT.

Karakter Explosive

ü  TNT berbeda dengan dinamit. TNT adalah senyawa kimia yang spesifik, sementara dinamit adalah suatu campuran nitrogliserin yang dikompresi menjadi bentuk silinder dan dibungkus dengan kertas.

ü  Setelah ledakan, TNT terurai sebagai berikut:

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

     Reaksi ini eksotermik dengan energi aktivasi yang tinggi. Adanya karbon pada produk, menyebabkan ledakan TNT memiliki penampilan jelaga. Dan karena TNT memiliki kelebihan karbon, campuran bahan peledak yang kaya dengan senyawa oksigen dapat menghasilkan lebih banyak energi per kilogram dari TNT saja.

ü  Selama abad ke-20, amatol, campuran TNT dengan ammonium nitrat adalah bahan peledak militer yang secara luas digunakan. 

H I S T O R Y

TNT pertama kali diproduksi pertama kali pada tahun 1863 oleh kimiawan jerman bernama Joseph Wilbrand dan pada skala industri tahun 1891 juga oleh Jerman, dan pada tahun 1901 diadopsi untuk kekuatan militer. Selama Perang Dunia I produksi TNT terbatas karena jumlah toluena sebagai produk sampingan dari industri kokas yang terbatas. Setelah 1940, toluena tersedia lebih banyak sebagai hasil sampingan dari industri minyak bumi dan selama Perang Dunia II TNT diproduksi secara luas.

Toksisitas TNT

Ø  TNT adalah senyawa yang sangat beracun (quite oxic).

Ø  TNT juga dapat diserap melalui kulit.

Ø  Menyebabkan iritasi dan noda kuning terang.

Ø  Orang yang terkena TNT selama periode tertentu cenderung mengalami anemia dan kelainan fungsi hati.

Ø  Memberikan efek yang buruk pada darah dan hati, pembesaran limpa dan efek berbahaya lainnya pada sistem imunitas juga ditemukan pada hewan yang tertelan atau terkontaminasi Trinitrotoluena.

Ø  TNT juga diduga memiliki efek merugikan bagi fertilitas laki-laki dan juga bersifat karsinogen.

Ø  TNT yang mencemari lingkungan perairan biasa disebut “red water", yang mungkin sulit dan mahal untuk penanganannya.

Aplikasi

TNT paling umum digunakan untuk bahan peledak dan industri aplikasi militer. Hal ini dinilai karena ketidakpekaannya terhadap shock dan gesekan, yang mengurangi risiko ledakan disengaja. TNT meleleh pada 80°C (176°F), jauh di bawah suhu di mana ia akan meledak secara spontan, sehingga aman bila dikombinasikan dengan bahan peledak lain. TNT tidak menyerap atau larut dalam air, yang memungkinkan untuk digunakan secara efektif dalam lingkungan basah. Selain itu, cukup stabil bila dibandingkan bahan peledak tinggi lainnya.

Meskipun TNT tersedia dalam berbagai ukuran (misalnya 250 g, 500 g, 1.000 g), namun lebih sering ditemui dalam campuran dengan bahan peledak lain/ditambah bahan lainnya. Contoh campuran bahan peledak yang mengandung TNT meliputi:

Amatol

Amatol adalah highly explosive  material yang terbuat dari campuran TNT dan ammonium nitrat . Amatol digunakan secara luas selama Perang Dunia I dan Perang Dunia II. Ia akhirnya digantikan dengan alternatif lain seperti Torpex dan Tritonal.

Biasanya, Amatol digunakan sebagai bahan peledak dalam senjata militer seperti pesawat bom, peluru dan ranjau laut.

Amatol saat ini dikenal dengan nama amonite, dengan komposisi 20% TNT dan 80% amonium nitrat.

 Ammonal

Ammonal adalah bahan peledak (explosive) yang terdiri dari Amonium Nitrat 58,6% Aluminium 21% 2,4% Trinitrotoluena 18%. Fungsi amonium nitrat sebagai senyawa oksidator dan aluminium sebagai peningkat daya.

 Ednatol

Ednatol adalah bahan peledak (explosive) yang terdiri dari 58% ethylenedinitramine dan 42% TNT. Dikembangkan di Amerika sekitar tahun 1935 dengan kecepatan detonasi 7.400 meter per detik.

 Octol

Octol adalah bahan peledak yang biasa dipakai sebagai hulu ledak dalam peluru kendali.

Dua formulasi umum yang digunakan dalam Octol:

70% HMX & 30% TNT

75% HMX & 25% TNT

                        

 Minol

Minol adalah bahan peledak (explosive) yang dikembangkan pada awal Perang Dunia II dan biasa digunakan untuk senjata bawah air (ranjau laut atau torpedo laut).

Empat tipe komposisi Minol:

-          Minol-1: 48% TNT, 42% ammonium nitrat dan 10% bubuk aluminium.

-          Minol-2: 40% TNT, 40% ammonium nitrat dan 20% bubuk aluminium.

-          Minol-3: 42% TNT, 38% ammonium nitrat dan 20% bubuk aluminium.

-  Minol-4: 40% TNT, 40% ammonium nitrat & bubuk potassium nitrat (90/10) dan 20% bubuk aluminiumium.

 Torpex

Torpex adalah bahan peledak (explosive) yang digunakan dalam Perang Dunia II. Nama ini merupakan singkatan dari Torpedo dan Explosive. Torpex umum digunakan sebagai senjata bawah air.