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Analytik von Rüstungsaltlasten

Analytik des TNT (2,4,6-Trinitrotoluol)

In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts stand die Entwicklung von rauchlosen Sprengstoffen, die das bis dahin gebräuchliche Schwarzpulver ablösen sollten, im Mittelpunkt der Arbeit vieler Chemiker. Alfred Nobel experimentierte mit Glyceroltrinitrat (häufig fälschlicherweise als Nitroglycerin bezeichnet) und entwickelte das Dynamit - in Kieselgur aufgesaugtes Glyceroltrinitrat - das sich in dieser festen Form sicherer handhaben ließ als das Sprengöl. Eine ganze Reihe neuer Sprengstoffe wurde entdeckt, als man die verschiedenen Bestandteile des Steinkohlenteers mit Salpetersäure behandelte und die auf diese Weise gewonnenen Nitroaromaten auf ihre Sprengwirkung prüfte.

Neben dem Phenol, das zu Pikrinsäure (Trinitrophenol) nitriert wird, gehörte das Toluol bald zum wichtigsten Ausgangsstoff für militärische Sprengstoffe. Das 2,4,6-Trinitrotoluol (TNT) wurde in den beiden Weltkriegen in Mengen von mehreren 100.000 Tonnen hergestellt und in vielen verschiedenen Munitionstypen als Explosivstoff verwendet. Der Vorteil dieser neuen Sprengstoffe lag darin, dass sie sich erst bei verhältnismäßig hoher Temperatur selbst entzünden.

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Abb.1
2,4,6-Trinitrotoluol

Chemische und physikalische Eigenschaften von TNT

In Vorbereitung des zweiten Weltkrieges wurden auf deutschem Boden mehrere Sprengstofffabriken zur Herstellung des Trinitrotoluols durch mehrstufige Nitrierung des Toluols errichtet.

Mehrstufige Nitrierung des Toluols

Bei der Produktion fallen große Mengen an sprengstoffhaltigen Abwässern an, die typisch für die TNT-Herstellung sind (Mono- und Dinitrotoluole aus den Produktwäschen). Die Verbringung der Abwässer bzw. Schlämme (Neutralisation der Abwässer mit Kalk) erfolgte zu Kriegszeiten durch Ableitung in Teiche und Vorfluter oder durch Verpressung in Schluckbrunnen.

Das latente Gefahrenpotential, das heute vom Gelände ehemaliger TNT-Fabriken ausgeht, basiert auf der hohen Toxizität und Ökotoxizität der Vor- und Abbauprodukte des TNT, die sich durch die damalige Entsorgungspraxis in Boden und Grundwasser befinden.

Gelöstes oder aus dem Boden gewaschenes TNT wird im Grundwasser transportiert, verteilt und dabei schrittweise abgebaut. Die beim Abbau des TNT gebildeten Verbindungen (z. B. 1,3,5-Trinitrobenzol und Amino-Dinitro-Toluole) wirken zumeist ebenfalls giftig bzw. kanzerogen und verursachen Schädigungen bei Pflanzen und Tieren.

Verschiedene Abbauwege des TNT

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