Eksplozivi (skraćeno eksplozivi) su posebni kemijski spojevi, kao i njihove mješavine, koji mogu eksplodirati pod utjecajem vanjskih uvjeta ili tekućih unutarnjih procesa, pri čemu nastaju ekstremno vrući plinovi i oslobađa se toplina. Postoje tri skupine eksploziva s različitom osjetljivošću na vanjske utjecaje i različitim vrstama eksplozije. To uključuje: inicijalne, pogonske, kao i tvari za eksploziju. Ovaj članak pruža informacije o visokom eksplozivu i njihovoj primjeni.
Opći koncepti
Eksplozija je brza transformacija eksploziva u značajnu količinu izrazito komprimiranih i zagrijanih plinova, koji, šireći se, obavljaju sljedeći posao: pomiču se, drobe, uništavaju, izbacuju.
Eksploziv znači mehaničku smjesu ili spojeve kemijskih elemenata koji se mogu brzo pretvoriti u plinove. Eksplozija je slična izgaranju ugljena ili drva za ogrjev, ali se razlikuje po velikoj brzini ovog procesa, koja je često deset tisućinki sekunde. NAovisno o brzini transformacije, eksplozije se dijele na sljedeći način:
- Izgaranje. Prijenos energije s jednog sloja tvari na drugi nastaje zbog provođenja topline. Proces izgaranja i stvaranja plinova odvija se malom brzinom. Takva eksplozija je karakteristična za barut, u kojem se metak izbacuje, ali čahura nije uništena.
- Detonacija. Energija se prenosi sa sloja na sloj gotovo trenutno. Plinovi nastaju nadzvučnim brzinama, tlak se brzo povećava i dolazi do ozbiljnog razaranja. Takva je eksplozija svojstvena RDX-u, amonitu, TNT-u.
Da bi proces eksplozije započeo, potreban je vanjski utjecaj na eksploziv, koji može biti sljedećih vrsta:
- detonacija - eksplozija pored drugog eksploziva;
- termalno - grijanje, iskra, plamen;
- kemijska - kemijska reakcija;
- mehanički - trenje, ubod, udar.
Tvari tipa eksploziva različito reagiraju na vanjske utjecaje:
- neki mogu brzo eksplodirati;
- drugi su osjetljivi samo na određene učinke;
- trećine mogu eksplodirati čak i bez ikakvog utjecaja na njih.
Osnovna svojstva BB
Njihova glavna svojstva su:
- podložnost vanjskim utjecajima;
- brisance;
- karakteristično agregatno stanje;
- količina energije oslobođene eksplozijom;
- kemijska otpornost;
- brza detonacija;
- gustoća;
- eksplozivnost;
- trajanje i okolnostizdravo stanje.
Svaki eksploziv se može detaljno opisati koristeći sve njegove karakteristike, ali u većini slučajeva koriste se dvije:
- Brisance (razbiti, slomiti, razbiti). Odnosno, to je sposobnost eksploziva da proizvodi destruktivna djelovanja. Što je brisance veći, to brže nastaju plinovi tijekom eksplozije i eksplozija se događa većom snagom. Kao rezultat toga, tijelo projektila će biti dobro zgnječeno, fragmenti će se raspršiti velikom brzinom i doći će do snažnog udarnog vala.
- Eksplozivnost je mjera učinkovitosti eksploziva koji izvodi razorne, bacajuće i druge radnje. Glavni utjecaj na njega je volumen plina koji se oslobađa tijekom eksplozije. Ogromna količina plina može obaviti mnogo posla, na primjer, izbaciti beton, zemlju, cigle iz područja eksplozije.
Jakoeksplozivna visokoeksplozivna sredstva pogodna su za miniranje u rudnicima, prilikom uklanjanja zastoja leda i gradnje raznih jama. U proizvodnji školjki prvo se obraća pozornost na briljantnost, a eksplozivnost se povlači u drugi plan.
Klasifikacija
Eksplozivi imaju nekoliko klasifikacija. Na temelju svojih svojstava klasificirani su na sljedeći način:
- Pokretanje - koriste se za potkopavanje drugih eksploziva. Imaju visoku osjetljivost na faktore inicijacije i imaju veću brzinu detonacije. A također se nazivaju i primarnim eksplozivima, koji mogu eksplodirati od slabog mehaničkog udara. Grupiuključuje: diazodinitrofenol, živin fulminat.
- Visoki eksplozivi - karakterizirani su visokim sjajem i koriste se kao glavno punjenje za većinu streljiva. To su sekundarni eksplozivi koji su manje osjetljivi na vanjske utjecaje u odnosu na primarni eksploziv. U svom kemijskom sastavu sadrže nitrate i njihove spojeve, imaju snažan eksplozivni učinak. Mala količina inicijalnih tvari koristi se za njihovu eksploziju.
- Bacanje - služi kao izvor energije za bacanje metaka, granata, granata. To uključuje razne vrste raketnih goriva i baruta.
- Pirotehničke smjese - koriste se za specijalno streljivo. Gori, daju karakterističan efekt - signal, osvjetljenje.
Osim toga, prema svom fizičkom stanju, oni su:
- teško;
- tekućina;
- plinoviti;
- emulzija;
- suspenzije;
- plastika;
- želatinasti;
- elastična.
Brazing BB
Brisantne tvari dobile su naziv po francuskoj riječi briser, što u prijevodu na ruski znači razbiti, zgnječiti. Takvi eksplozivi mogu biti ili zasebni kemijski spojevi - PETN, TNT, nitroglicerin, ili mješavine - dinamiti, dinamoni, amoniti. Ne detoniraju od jednostavnih impulsa: snopa plamena ili iskre, što je dovoljno da eksplodira inicirajuće tvari. Niska osjetljivost eksploziva za miniranje na toplinu, trenje i udar osigurava sigurnost kadaradeći s njima. Koriste se za proizvodnju fragmentacijskih i zrakoplovnih bombi, morskih i inženjerskih mina, gdje je potrebna snažna eksplozija s fragmentacijom granate projektila.
Power classification
Visoke tvari i početne tvari koriste se zajedno. Detonacija u sekundarnom eksplozivu pobuđuje se eksplozijom primarnog eksploziva. Brisant eksplozivi imaju povećanu, normalnu i smanjenu snagu.
Tvari povećane snage najosjetljivije su na vanjske utjecaje, pa se često koriste u mješavinama s onima koje smanjuju osjetljivost ili imaju normalnu snagu. A mogu se koristiti i za srednje detonatore.
materijali za pjeskarenje velike snage
Eksplozivi povećane snage imaju veliku brzinu detonacije i oslobađaju značajnu količinu topline tijekom eksplozije. Vrlo su osjetljivi na vanjske impulse.
Eksplozija se događa iz bilo kojeg detonatora, uključujući i udar puščanog metka. Kada su izloženi otvorenom plamenu, snažno izgaraju, bez emitiranja čađe i dima, uz jaki plamen moguća je eksplozija. Ovoj skupini tvari pripada:
- Teng je bijeli prah koji se sastoji od kristala. Ova tvar za pjeskarenje ne reagira s metalima i vodom, razrijeđena je u acetonu i smatra se najosjetljivijom na vanjske utjecaje. Koristi se za detonacijske konopce, pomoćne detonatore i detonatorske kape.
- Tetril je žućkasti kristalni prah slanog okusa. Dobro je razrijeđen acetonom i benzinom, loše alkoholom, ne otapa se s metalima.reagira, dobro se prepušta pritiskanju. Koristi se za izradu detonatora.
- RDX je jedna od najsjajnijih supstanci, koja se sastoji od malih bijelih kristala, bez mirisa i okusa. Ne reagira s vodom i metalima, slabo se preša. Eksplozija nastaje od vanjskog utjecaja, gori uz šištanje, plamen svijetle bijele boje. Koristi se za neke uzorke kapa za miniranje, izradu smjesa za industrijske eksplozije, pomorske mine.
Eksploziv normalne snage
Ove tvari imaju dug vijek trajanja (s izuzetkom dinamita), na njih ne utječu značajno vanjski čimbenici, u praktičnoj upotrebi su sigurne.
Eksplozivi uključuju:
- TNT je žućkasta ili smećkasta kristalna tvar gorkog okusa. Talište je 81 °C, a plamište 310 °C. Na otvorenom, gorenje TNT-a je popraćeno žućkastim plamenom s jakom čađom bez eksplozije, a u zatvorenom prostoru može doći do detonacije. Tvar s metalima ne pokazuje kemijsku aktivnost, praktički je neosjetljiva na udarce, trenje i toplinske učinke. Interagira sa klorovodičnom i sumpornom kiselinom, benzinom, alkoholom i acetonom. Na primjer, kada se probije, baci i pritisne metkom iz puške, TNT se ne zapali i ne dolazi do eksplozije. Za streljivo se koristi u raznim legurama iu svom čistom obliku. Tvar se koristi u obliku prešanih dama različitih veličina.prilikom izvođenja radova rušenja.
- Pikrinska kiselina je pjeskavajuća tvar u obliku kristala žute boje i gorkog okusa. Osjetljiviji je na toplinu, udarce i trenje od TNT-a, a može eksplodirati kada se ispali kroz metak iz puške. Plamen se puno dimi kada gori. Uz veliku akumulaciju tvari dolazi do detonacije. U usporedbi s TNT-om, pikrinska kiselina je snažniji eksploziv.
- Dinamiti - imaju različite formulacije i sadrže nitroglicerin, nitroestere, salitru, drveno brašno i stabilizatore. Glavna primjena je nacionalna ekonomija. Glavno svojstvo dinamita je vodootpornost i značajna snaga. Njihov nedostatak smatra se povećanom osjetljivošću na toplinske i mehaničke utjecaje. To zahtijeva oprez prilikom transporta i miniranja. Nakon šest mjeseci, dinamiti gube sposobnost detonacije. Osim toga, smrzavaju se na negativnoj temperaturi od oko 20°C i postaju opasni tijekom rada.
Smanjena snaga BB
Brisantni materijali male snage imaju smanjene performanse zbog male brzine detonacije i malo topline. Oni su inferiorni u pogledu svojstava brisanta od onih tvari koje imaju normalnu snagu, ali imaju istu eksplozivnost. Najčešće korišteni eksplozivi iz ove skupine izrađeni su na bazi amonijevog nitrata. To uključuje:
- Amonijev nitrat je bijela ili žućkasta kristalna tvar, koja je mineralno gnojivo, savršeno topivo u vodi. Ona pripada neosjetljivimaniska eksplozivna sredstva. Ne pali se od vatre i iskri, proces izgaranja počinje samo u jakom žarištu plamena. Niska cijena amonijevog nitrata omogućuje proizvodnju jeftinog eksploziva od njega dodavanjem eksploziva ili zapaljivih tvari.
- Dynamoni su mješavina amonijevog nitrata sa zapaljivim, ali neeksplozivnim tvarima, kao što su drveni ugljen, treset ili piljevina.
- Amonali su mješavine za eksplozije koje sadrže salitru, s dodatkom zapaljivih i eksplozivnih aditiva i aluminijskog praha za povećanje topline eksplozije.
Sve vrste visokog eksploziva na bazi amonijevog nitrata sigurne su za upotrebu. Ne lete u zrak kada se trljaju, pogađaju, pucaju metkom iz puške. Zapaljeni u zraku, tiho gore, bez eksplozije, žutim plamenom s čađom. Za skladištenje se pohranjuju u dobro prozračenim prostorima. Ponekad se u salitru dodaju masne kiseline i željezni sulfid, što doprinosi dugom zadržavanju eksploziva u vodi bez gubitka svojstava.
Upotreba visokog eksploziva
Visoki eksplozivi su sekundarni eksplozivi, za koje je detonacija glavna vrsta transformacije eksploziva, pobuđena zbog malog naboja početnog eksploziva. Obdareni su sposobnošću drobljenja i cijepanja. Koriste se za punjenje mina, raznih sredstava za potkopavanje, torpeda i granata. Tvari s eksplozivnim svojstvima koncentrirani su i ekonomični izvor mehaničke energije. Široko se koriste u nacionalnom gospodarstvu. Većina obojene rude, kao i gotovo cijeli volumen željeznih metala, iskopava se eksplozijama.
Eksplozivi su našli svoju primjenu u sljedećim područjima:
- za razvoj slojeva ugljena i mineralnih naslaga;
- nasipi za željeznice i ceste;
- gradnja brane;
- kopanje vodenih kanala;
- polaganje plinovoda i naftovoda;
- razvoj rudnika.
Gdje se još koriste tvari za miniranje? Osim navedenog, koriste se:
- pri zbijanju tla;
- provođenje sustava za navodnjavanje;
- gašenje šumskih požara;
- izravnavanje i čišćenje područja.
Istraživanje i razvoj je također u tijeku kako bi se proširila upotreba ove snažne eksplozivne energije - ubrzavajući kemijske procese pomoću visokih pritisaka, umjetnih oborina i eksplozijskog bušenja.
Kemija i tehnologija visokih eksploziva
Molekule kemijskih spojeva ili njihovih smjesa, koje sadrže određenu količinu kemijske energije, nazivaju se tvarima zasićenim energijom. Energija se, kao rezultat transformacije koja se događa pod utjecajem vanjskih čimbenika, pretvara u svjetlosnu, mehaničku ili toplinsku.
Pirotehničke smjese, barut i drugi eksplozivi su među najpoznatijim vrstama energetski zasićenih tvari. Kemijska energija u njima se pretvara zbog brzog toka eksplozije u druge oblike. Značajna količinatoplina emitirana uslijed eksplozije glavni je kriterij za njezino djelovanje. Budući da su kompaktni i snažni izvori mehaničke energije, visoki eksplozivi se široko koriste u raznim industrijama.
