Τα εκρηκτικά (συντομογραφία εκρηκτικά) είναι ειδικές χημικές ενώσεις, καθώς και τα μείγματά τους, που μπορούν να εκραγούν υπό την επίδραση εξωτερικών συνθηκών ή συνεχιζόμενων εσωτερικών διεργασιών, ενώ σχηματίζονται εξαιρετικά θερμά αέρια και απελευθερώνεται θερμότητα. Υπάρχουν τρεις ομάδες εκρηκτικών με διαφορετική ευαισθησία σε εξωτερικές επιδράσεις και διαφορετικούς τύπους έκρηξης. Αυτές περιλαμβάνουν: πυροδοτητικές, προωθητικές, καθώς και ανατινάξεις. Αυτό το άρθρο παρέχει πληροφορίες σχετικά με τα ισχυρά εκρηκτικά και τις εφαρμογές τους.
Γενικές έννοιες
Μια έκρηξη είναι ο γρήγορος μετασχηματισμός ενός εκρηκτικού σε μια σημαντική ποσότητα εξαιρετικά συμπιεσμένων και θερμαινόμενων αερίων, τα οποία, διαστέλλονται, κάνουν την ακόλουθη εργασία: κινούνται, συνθλίβουν, καταστρέφουν, εκτινάσσονται.
Εκρηκτικό σημαίνει μηχανικό μείγμα ή ενώσεις χημικών στοιχείων που μπορούν γρήγορα να μετατραπούν σε αέρια. Μια έκρηξη είναι παρόμοια με την καύση άνθρακα ή καυσόξυλων, αλλά διαφέρει στην υψηλή ταχύτητα αυτής της διαδικασίας, η οποία συχνά είναι δέκα χιλιοστά του δευτερολέπτου. ΣΤΟανάλογα με την ταχύτητα μετασχηματισμού, οι εκρήξεις χωρίζονται ως εξής:
- Κύση. Η μεταφορά ενέργειας από το ένα στρώμα της ύλης στο άλλο οφείλεται στην αγωγιμότητα της θερμότητας. Η διαδικασία της καύσης και ο σχηματισμός αερίων προχωρά με χαμηλή ταχύτητα. Μια τέτοια έκρηξη είναι χαρακτηριστική της πυρίτιδας, στην οποία η σφαίρα εκτοξεύεται, αλλά το μανίκι δεν καταστρέφεται.
- Έκρηξη. Η ενέργεια μεταφέρεται από στρώμα σε στρώμα σχεδόν αμέσως. Τα αέρια σχηματίζονται σε υπερηχητικές ταχύτητες, η πίεση αυξάνεται γρήγορα και συμβαίνει σοβαρή καταστροφή. Μια τέτοια έκρηξη είναι εγγενής σε RDX, αμμωνίτη, TNT.
Για να ξεκινήσει η διαδικασία έκρηξης, απαιτείται εξωτερική πρόσκρουση στο εκρηκτικό, η οποία μπορεί να είναι των ακόλουθων τύπων:
- έκρηξη - μια έκρηξη δίπλα σε άλλο εκρηκτικό;
- θερμικό - θέρμανση, σπινθήρα, φλόγα;
- χημική - χημική αντίδραση;
- μηχανικά - τριβή, τρύπημα, κρούση.
Οι εκρηκτικού τύπου αντιδρούν διαφορετικά στις εξωτερικές επιδράσεις:
- μερικά μπορούν να εκραγούν γρήγορα;
- άλλοι είναι ευαίσθητοι μόνο σε ορισμένες επιδράσεις;
- Τατρίτα μπορούν να εκραγούν ακόμη και χωρίς καμία επίδραση πάνω τους.
Βασικές ιδιότητες του BB
Οι κύριες ιδιότητές τους είναι:
- ευαισθησία σε εξωτερικές επιρροές;
- brisance;
- χαρακτηριστική συγκεντρωτική κατάσταση;
- ποσότητα ενέργειας που απελευθερώθηκε από την έκρηξη;
- χημική αντοχή;
- γρήγορη έκρηξη;
- πυκνότητα;
- εκρηκτικότητα;
- διάρκεια και περιστάσειςυγιής κατάσταση.
Κάθε εκρηκτικό μπορεί να περιγραφεί λεπτομερώς χρησιμοποιώντας όλα τα χαρακτηριστικά του, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται δύο από αυτά:
- Brisance (σπάσιμο, σύνθλιψη, συντριβή). Είναι δηλαδή η ικανότητα ενός εκρηκτικού να παράγει καταστροφικές ενέργειες. Όσο υψηλότερη είναι η λάμψη, τόσο πιο γρήγορα σχηματίζονται τα αέρια κατά την έκρηξη και η έκρηξη συμβαίνει με μεγαλύτερη δύναμη. Ως αποτέλεσμα, το σώμα του βλήματος θα συνθλιβεί καλά, τα θραύσματα θα διασκορπιστούν με μεγάλη ταχύτητα και θα εμφανιστεί ένα ισχυρό κρουστικό κύμα.
- Η εκρηκτικότητα είναι ένα μέτρο της αποτελεσματικότητας ενός εκρηκτικού που εκτελεί καταστροφικές, ρίψεις και άλλες ενέργειες. Η κύρια επίδραση σε αυτό είναι ο όγκος του αερίου που απελευθερώνεται κατά την έκρηξη. Μια τεράστια ποσότητα αερίου μπορεί να κάνει πολλή δουλειά, για παράδειγμα, να πετάξει σκυρόδεμα, χώμα, τούβλα έξω από την περιοχή έκρηξης.
Τα ισχυρά εκρηκτικά είναι κατάλληλα για ανατινάξεις σε ορυχεία, κατά την εξάλειψη εμπλοκών πάγου και την κατασκευή διαφόρων λάκκων. Στην κατασκευή των κοχυλιών, πρώτα δίνουν σημασία στο μπρίσμα και η εκρηκτικότητα υποχωρεί στο βάθος.
Ταξινόμηση
Τα εκρηκτικά έχουν διάφορες ταξινομήσεις. Με βάση τις ιδιότητές τους, ταξινομούνται ως εξής:
- Εκκίνηση - χρησιμοποιούνται για την υπονόμευση άλλων εκρηκτικών. Έχουν υψηλή ευαισθησία στους παράγοντες πυροδότησης και έχουν υψηλότερη ταχύτητα έκρηξης. Και επίσης ονομάζονται επίσης πρωτογενή εκρηκτικά, τα οποία είναι ικανά να εκραγούν από ασθενή μηχανική πρόσκρουση. Στην ομάδαπεριλαμβάνει: διαζωδινιτροφαινόλη, κεραυνικό υδράργυρο.
- Ισχυρά εκρηκτικά - χαρακτηρίζονται από υψηλή λάμψη και χρησιμοποιούνται ως κύρια γόμωση για τα περισσότερα πυρομαχικά. Πρόκειται για δευτερογενή εκρηκτικά που είναι λιγότερο ευαίσθητα σε εξωτερικές επιδράσεις σε σχέση με τα πρωτογενή εκρηκτικά. Στη χημική τους σύνθεση, περιέχουν νιτρικά άλατα και οι ενώσεις τους, έχουν ισχυρή εκρηκτική δράση. Χρησιμοποιείται μικρή ποσότητα εκκινητικών ουσιών για την έκρηξή τους.
- Ρίψη - χρησιμεύει ως πηγή ενέργειας για ρίψη σφαιρών, οβίδων, χειροβομβίδων. Αυτά περιλαμβάνουν διάφορους τύπους καυσίμων πυραύλων και πυρίτιδας.
- Πυροτεχνικές συνθέσεις - χρησιμοποιούνται για ειδικά πυρομαχικά. Καύση, δίνουν ένα χαρακτηριστικό αποτέλεσμα - σήμα, φωτισμός.
Επιπλέον, σύμφωνα με τη φυσική τους κατάσταση, είναι:
- σκληρό;
- υγρό;
- αέριο;
- γαλάκτωμα;
- suspensions;
- πλαστικό;
- ζελατινώδες;
- elastic.
Brazing BB
Οι ουσίες brisant πήραν το όνομά τους από τη γαλλική λέξη briser, που στη μετάφραση στα ρωσικά σημαίνει σπάω, συνθλίβω. Τέτοια εκρηκτικά μπορεί να είναι είτε ξεχωριστές χημικές ενώσεις - PETN, TNT, νιτρογλυκερίνη, είτε μείγματα - δυναμίτες, δυναμόνες, αμμωνίτες. Δεν εκρήγνυνται από απλές παρορμήσεις: μια δέσμη φλόγας ή μια σπίθα, που είναι αρκετή για να εκραγεί οι ουσίες έναρξης. Η χαμηλή ευαισθησία των εκρηκτικών ανατινάξεων σε θερμότητα, τριβή και κρούση εξασφαλίζει ασφάλεια ότανδουλεύοντας μαζί τους. Χρησιμοποιούνται για την κατασκευή βομβών κατακερματισμού και αεροπορίας, θαλάσσιων και μηχανικών ναρκών, όπου απαιτείται ισχυρή έκρηξη με κατακερματισμό του βλήματος.
Ταξινόμηση ισχύος
Ουσίες υψηλής και έναρξης χρησιμοποιούνται μαζί. Η έκρηξη σε δευτερεύοντα εκρηκτικά διεγείρεται από την έκρηξη του πρωτογενούς εκρηκτικού. Τα εκρηκτικά Brisant έχουν αυξημένη, κανονική και μειωμένη ισχύ.
Οι ουσίες με αυξημένη ισχύ είναι πιο ευαίσθητες στις εξωτερικές επιδράσεις, επομένως χρησιμοποιούνται συχνά σε μείγματα με εκείνες που μειώνουν την ευαισθησία ή έχουν κανονική ισχύ. Και μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για ενδιάμεσους πυροκροτητές.
Υλικά ανατινάξεων υψηλής ισχύος
Εκρηκτικά με αυξημένη ισχύ έχουν υψηλή ταχύτητα έκρηξης και απελευθερώνουν σημαντική ποσότητα θερμότητας κατά τη διάρκεια της έκρηξης. Είναι πολύ ευαίσθητα στις εξωτερικές παρορμήσεις.
Συμβαίνει έκρηξη από οποιονδήποτε πυροκροτητή, συμπεριλαμβανομένης της πρόσκρουσης μιας σφαίρας τουφεκιού. Όταν εκτίθενται σε ανοιχτή φλόγα, καίγονται έντονα, χωρίς να εκπέμπουν αιθάλη και καπνό, με φωτεινή φλόγα, είναι δυνατή η έκρηξη. Σε αυτήν την ομάδα ουσιών ανήκει:
- Το Teng είναι μια λευκή σκόνη που αποτελείται από κρυστάλλους. Αυτή η ουσία εκτόξευσης δεν αντιδρά με μέταλλα και νερό, είναι αραιωμένη σε ακετόνη και θεωρείται η πιο ευάλωτη στις εξωτερικές επιδράσεις. Χρησιμοποιείται για κορδόνια πυροκροτητών, βοηθητικούς πυροκροτητές και πώματα πυροκροτητών.
- Το Tetryl είναι μια κιτρινωπή κρυσταλλική σκόνη με αλμυρή γεύση. Είναι καλά αραιωμένο με ασετόν και βενζίνη, άσχημα με οινόπνευμα, δεν διαλύεται με μέταλλα.αντιδρά, ενδίδει καλά στο πρέσινγκ. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή πυροκροτητών.
- Το Το RDX είναι μια από τις πιο λαμπρές ουσίες, που αποτελείται από μικρούς λευκούς κρυστάλλους, άοσμους και άγευστους. Δεν αντιδρά με νερό και μέταλλα, συμπιέζεται κακώς. Μια έκρηξη συμβαίνει από εξωτερική επίδραση, καίγεται με ένα σφύριγμα, μια φλόγα φωτεινού λευκού χρώματος. Χρησιμοποιείται για ορισμένα δείγματα καπακιών ανατινάξεων, κατασκευή μειγμάτων για βιομηχανικές εκρήξεις, ναυτικά ορυχεία.
Ισχυρά εκρηκτικά με κανονική ισχύ
Αυτές οι ουσίες έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής (με εξαίρεση τους δυναμίτες), δεν επηρεάζονται σημαντικά από εξωτερικούς παράγοντες, στην πρακτική χρήση είναι ασφαλείς.
Τα ισχυρά εκρηκτικά περιλαμβάνουν:
- Το TNT είναι μια κιτρινωπή ή καφετιά κρυσταλλική ουσία με πικρή γεύση. Το σημείο τήξης είναι 81 °C και το σημείο ανάφλεξης είναι 310 °C. Στο ύπαιθρο, η καύση TNT συνοδεύεται από κιτρινωπή φλόγα με ισχυρή αιθάλη χωρίς έκρηξη και μπορεί να συμβεί έκρηξη σε εσωτερικούς χώρους. Μια ουσία με μέταλλα δεν παρουσιάζει χημική δραστηριότητα, είναι πρακτικά μη ευαίσθητη σε κραδασμούς, τριβές και θερμικές επιδράσεις. Αλληλεπιδρά με το υδροχλωρικό και θειικό οξύ, τη βενζίνη, την αλκοόλη και την ακετόνη. Για παράδειγμα, όταν εκτοξεύεται, ρίχνεται και πιέζεται με μια σφαίρα τουφεκιού, το TNT δεν αναφλέγεται και δεν συμβαίνει έκρηξη. Για πυρομαχικά, χρησιμοποιείται σε διάφορα κράματα και στην καθαρή του μορφή. Η ουσία χρησιμοποιείται με τη μορφή πιεσμένων πούλιων διαφόρων μεγεθών.κατά την εκτέλεση εργασιών κατεδάφισης.
- Πικρικό οξύ είναι μια ουσία εκτόξευσης με τη μορφή κρυστάλλων που έχουν κίτρινο χρώμα και πικρή γεύση. Είναι πιο ευαίσθητο στη θερμότητα, την κρούση και την τριβή από το TNT και μπορεί να εκραγεί όταν πυροβοληθεί μέσα από μια σφαίρα τουφεκιού. Η φλόγα καπνίζει πολύ όταν καίγεται. Με μεγάλη συσσώρευση ύλης, εμφανίζεται έκρηξη. Σε σύγκριση με το TNT, το πικρινικό οξύ είναι πιο ισχυρό εκρηκτικό.
- Δυναμίτες - έχουν διαφορετικές συνθέσεις και περιέχουν νιτρογλυκερίνη, νιτροεστέρες, άλατα, αλεύρι ξύλου και σταθεροποιητές. Η κύρια εφαρμογή είναι η εθνική οικονομία. Η κύρια ιδιότητα των δυναμιτών είναι η αντοχή στο νερό και η σημαντική ισχύς. Το μειονέκτημά τους θεωρείται ότι είναι η αυξημένη ευαισθησία σε θερμικές και μηχανικές επιδράσεις. Αυτό απαιτεί προσοχή κατά τη μεταφορά και την ανατίναξη. Μετά από έξι μήνες, οι δυναμίτες χάνουν την ικανότητά τους να εκρήγνυνται. Επιπλέον, παγώνουν σε αρνητική θερμοκρασία περίπου 20 ° C και γίνονται επικίνδυνα κατά τη λειτουργία.
Μειωμένη ισχύς BB
Υλικά χαμηλής ισχύος λαμπρό έχουν μειωμένη απόδοση λόγω της χαμηλής ταχύτητας έκρηξης και της μικρής θερμότητας. Είναι κατώτερα ως προς τις ιδιότητες λάμψης από εκείνες τις ουσίες που έχουν κανονική ισχύ, αλλά έχουν την ίδια εκρηκτικότητα. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα εκρηκτικά αυτής της ομάδας κατασκευάζονται με βάση το νιτρικό αμμώνιο. Αυτά περιλαμβάνουν:
- Το νιτρικό αμμώνιο είναι μια λευκή ή κιτρινωπή κρυσταλλική ουσία, η οποία είναι ένα ορυκτό λίπασμα, τέλεια διαλυτό στο νερό. Ανήκει στους αναίσθητουςχαμηλά εκρηκτικά. Δεν αναφλέγεται από φωτιά και σπινθήρες, η διαδικασία καύσης ξεκινά μόνο σε μια ισχυρή εστία φλόγας. Το χαμηλό κόστος του νιτρικού αμμωνίου καθιστά δυνατή την παραγωγή φθηνών εκρηκτικών από αυτό προσθέτοντας εκρηκτικά ή εύφλεκτες ουσίες σε αυτό.
- Οι Dynamons είναι ένα μείγμα νιτρικού αμμωνίου με εύφλεκτες, αλλά μη εκρηκτικές ουσίες, όπως κάρβουνο, τύρφη ή πριονίδι.
- Τα αμμωνικά είναι μείγματα για εκρήξεις που περιέχουν άλας, με την προσθήκη εύφλεκτων και εκρηκτικών προσθέτων και σκόνης αλουμινίου για την αύξηση της θερμότητας της έκρηξης.
Όλοι οι τύποι ισχυρών εκρηκτικών με βάση το νιτρικό αμμώνιο είναι ασφαλείς στη χρήση. Δεν πετούν στον αέρα όταν τρίβονται, χτυπούνται, πυροβολούνται με σφαίρα από τουφέκι. Αναμμένα στον αέρα, καίγονται ήσυχα, χωρίς να εκραγούν, με μια κίτρινη φλόγα με αιθάλη. Για αποθήκευση, αποθηκεύονται σε καλά αεριζόμενους χώρους. Μερικές φορές λιπαρά οξέα και θειούχος σίδηρος προστίθενται στο άλας, το οποίο συμβάλλει στη μακρά παραμονή των εκρηκτικών στο νερό χωρίς απώλεια ιδιοτήτων.
Χρήση ισχυρών εκρηκτικών
Τα ισχυρά εκρηκτικά είναι δευτερεύοντα εκρηκτικά, για τα οποία η έκρηξη είναι ο κύριος τύπος μετασχηματισμού εκρηκτικών, που διεγείρεται λόγω μιας μικρής γόμωσης του αρχικού εκρηκτικού. Είναι προικισμένα με την ικανότητα να συνθλίβουν και να χωρίζουν. Χρησιμοποιούνται για την πλήρωση ναρκών, διάφορα μέσα για την υπονόμευση, τορπίλες και οβίδες. Οι ουσίες με εκρηκτικές ιδιότητες είναι μια συμπυκνωμένη και οικονομική πηγή μηχανικής ενέργειας. Χρησιμοποιούνται ευρέως στην εθνική οικονομία. Το μεγαλύτερο μέρος του μη σιδηρούχου μεταλλεύματος, καθώς και σχεδόν ολόκληρος ο όγκος των σιδηρούχων μετάλλων, εξορύσσεται με εκρήξεις.
Τα ισχυρά εκρηκτικά βρήκαν την εφαρμογή τους στους ακόλουθους τομείς:
- για την ανάπτυξη ραφών άνθρακα και κοιτασμάτων ορυκτών·
- επιχώματα για σιδηρόδρομους και δρόμους;
- κατασκευή φράγματος;
- σκάψιμο καναλιών νερού;
- διάθεση αγωγών αερίου και πετρελαίου;
- ανάπτυξη φρεατίων ορυχείων.
Πού αλλού χρησιμοποιούνται οι ανατινάξεις; Εκτός από τα παραπάνω, χρησιμοποιούνται:
- κατά τη συμπίεση του εδάφους;
- διεξαγωγή συστημάτων άρδευσης;
- καταπολέμηση δασικών πυρκαγιών;
- ισοπέδωση και εκκαθάριση της περιοχής.
Έρευνα και ανάπτυξη βρίσκεται επίσης σε εξέλιξη για να επεκταθεί η χρήση αυτής της ισχυρής εκρηκτικής ενέργειας - επιταχύνοντας χημικές διεργασίες με χρήση υψηλών πιέσεων, τεχνητών βροχοπτώσεων και εκρηκτικών γεωτρήσεων.
Χημεία και τεχνολογία ισχυρών εκρηκτικών
Τα μόρια των χημικών ενώσεων ή των μειγμάτων τους, που περιέχουν μια ορισμένη ποσότητα χημικής ενέργειας, ονομάζονται ουσίες κορεσμένες με ενέργεια. Η ενέργεια, ως αποτέλεσμα του μετασχηματισμού που συμβαίνει υπό την επίδραση εξωτερικών παραγόντων, μετατρέπεται σε φως, μηχανική ή θερμική.
Οι πυροτεχνικές συνθέσεις, η πυρίτιδα και άλλα εκρηκτικά είναι από τους πιο διάσημους τύπους ουσιών κορεσμένων με ενέργεια. Η χημική ενέργεια σε αυτά μετατρέπεται λόγω της γρήγορης ροής της έκρηξης σε άλλες μορφές. Σημαντικό ποσόη θερμότητα που εκπέμπεται λόγω της έκρηξης είναι το κύριο κριτήριο για την απόδοσή της. Όντας συμπαγείς και ισχυρές πηγές μηχανικής ενέργειας, τα ισχυρά εκρηκτικά χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες.
