טריניטרוטולואן (TNT) הוא חומר הנפץ המרסק המוכר ביותר, אשר משמש כסטנדרט למדידת עוצמת חומרי נפץ אחרים. חומרי נפץ מתחלקים בכלליות לשתי קטגוריות: הודפים (Low explosives/Propellants) ומרסקים (High explosives). חומרי נפץ הודפים מוכרים הם אבקת שריפה, המורכבת מתערובת של פחם, גפרית ואשלגן חנקתי - ואבקות הפלאש השונות המשמשות בנפצים ורימוני הלם. חומרי נפץ הודפים בוערים במהירות נמוכה יחסית: בין פחות מס"מ לשניה ועד מספר מטרים בשניה, כתלות בחומר. הם לרוב מורכבים מתערובות הומוגניות של חומר דלק וחומר מחמצן: בעת הבעירה (המכונה דפלגרציה - Deflegration), החומר המחמצן לוקח אלקטרונים מחומר הדלק, תוך כדי שחרור אנרגיה רבה. חומרים אלו משמשים בין השאר להדיפה של קליעים באקדחים, רובים ותותחים, ואם הם דחוסים בחלל סגור (כפי שנעשה בנפצים) יכולים לגרום לפיצוץ בעל כמות נמוכה של הדף אך רעש רב.
לעומת חומרי הנפץ ההודפים, חומרי נפץ מרסקים בדר"כ עשויים מתרכובת עיקרית אחת (כלומר מולקולה אחת), אשר יכולה לעבור תגובה פנימית מהירה מאד ולשחרר כמות גדולה של גזים, לרוב חנקן ותחמוצות פחמן שונות. במהלך פיצוץ חומר נפץ מרסק, התגובה מתקדמת מרחק של קילומטרים רבים בשניה - הרבה מעל למהירות הקול. בשל כך, נוצר גל הדף (Shockwave) המתפשט החוצה ממוקד הפיצוץ - אשר גורם לחלק גדול מהנזק בפיצוץ חומרי נפץ אלה. הלחץ בגל ההדף עשוי להיות גדול פי כמה מלחץ אטמוספרי רגיל [1]. חומרי נפץ מרסקים לרוב אינם מתפוצצים בקלות, וצריכים תיחול (Priming) ע"י הלם ממוקד, לרוב בעזרת כמות קטנה של חומר נפץ מרסק יציב פחות אשר קל לנפצו.
טי.אנ.טי, או בשמו המלא טריניטרוטולואן (Trunitrotoluene - משמעות השם תוסבר בהמשך) סונתז לראשונה בשנת 1863 ע"י הכימאי הגרמני יוליוס ווילבראנד (Willbrand). תחילה, תכונותיו הנפיצות של החומר לא התגלו בשל הקושי לאתחל פיצוץ בחומר, והוא שימש כצבען צהוב-בהיר. את תכונותיו הנפיצות גילה בשנת 1891 כימאי גרמני אחר, קארל הויסרמאן (Häussermann). גרם אחד של TNT משחרר בעת פיצוץ 4184 ג'ול של אנרגיה. כמות זו משמשת בסטנדרטיזציה של עוצמות פיצוץ: בעירה של גרם של אבקת שריפה סטנדרטי משחררת כ-3000 ג'ול (שווה לערך לכ-0.72 גרם TNT), בעוד בעירה של גרם דינמיט (תערובת של ניטרוגליצרין - חומר נפץ מרסק נוסף - הספוג על גבי אבק או נסורת) משחררת כ-7500 ג'ול, שווה ערך לכ-1.8 גרם TNT. "טון TNT" היא כמות אנרגיה השווה ל-4.184 מיליארד ג'ול. עוצמות הפיצוצים הגרעיניים אשר השמידו את הירושימה ונגסאקי בסוף מלחמת העולם השניה נמדדו בכ-15 עד 20 אלף טון (קילו-טון) TNT, בעוד פצצות גרעיניות מודרניות יכולות להגיע לעוצמה של כמה מליוני טון (מגה-טון) TNT ואף יותר [2].
הרגישות של TNT נחשבת לנמוכה, וניתן להתיכו אל תוך מארזי מתכת, ולעצב אותו לצורה רצויה. בשל תכונה זו, TNT שומש במשך זמן רב כחומר נפץ בפגזים חודרי שריון - הוא יציב מספיק בשביל שיהיה ניתן לפוצצו רק בתוך המטרה, בעוד חומרי נפץ ישנים יותר היו מתפוצצים מחוץ למטרה בעת הפגיעה, וכך אנרגיית הפיצוץ הייתה "מתבזבזת" על השריון. עד היום, ל-TNT שימושים צבאים ואזרחים רבים, כחלק מתערובות חומרי נפץ או לבדו.
מולקולת TNT מורכבת ממולקולת טולואן (Toluene) אשר קשורות אליה שלוש קבוצות ניטרו (חנקן המחובר לשני חמצנים). מולקולת טולואן היא למעשה מולקולת בנזן (ראו איור) אשר בה פחמן אחד בטבעת קשור לקבוצת מתיל (CH3) במקום המימן (H), אותו אנו מסמנים במספר 1. הפחמנים אליהם קשורות קבוצות הניטרו ב-TNT הם הפחמנים מספר 2,4 ו-6, ומכאן השם המלא של המולקולה: 2,4,6-TriNitroToluene (ההדגשה באותיות גדולות עבור משמעות רה"ת TNT).

מולקולות של בנזן, טולואן ו-TNT. הקווים המקווקווים מסמנים קשרים במבני רזוננס.

הקווים המקווקווים באיור ראויים להרחבה: מדובר בקשרים מיוחדים, המרכיבים מבני רזוננס (Resonance) הקרואים גם מבנים מזומרים (Mesomeric structures). קשר בין שני אטומים הוא למעשה שיתוף של מספר זוגות אלקטרונים בין האטומים: כך אנו מקבלים קשר יחיד (שיתוף של זוג אלקטרונים אחד), קשר כפול (שיתוף של שני זוגות אלקטרונים) וקשר משולש (שיתוף של שלושה זוגות אלקטרונים). הסימון הוא בהתאם: קו אחד, שניים או שלושה קווים בין האטומים. במבני רזוננס ישנם קשרים בהם שיתוף האלקטרונים לא נמצא באף אחת מהקטגוריות הנ"ל, אלא "איפשהו באמצע": אי אפשר להתייחס לקשר כשיתוף של מספר שלם של אלקטרונים (ועל כך עלינו להודות לאופי הקוונטי של הקשרים הבין-אטומיים [3]). כאמור, קשרים אלו מסומנים בקו שלם שלצדו קו מקוטע.
בעת פיצוץ, מולקולת TNT מתפרקת במהרה למולקולות חנקן, פחמן חד-חמצני, מים ומולקולות שונות המורכבות מפחמן בלבד. שינוי כמעט-מידי זה בין מוצק בנפח נמוך לגז באותו הנפח (ולכן בלחץ עצום) הוא כאמור הסיבה לעוצמתו הרבה של חומר נפץ זה (וחומרי נפץ מרסקים בכלל).
למידע נוסף:

• סרטון בו ניתן לראות את גל ההלם המתפשט מפיצוץ חומר נפץ מרסק