Eksplozivi (skraćeno eksplozivi) su posebna hemijska jedinjenja, kao i njihove mešavine, koje mogu eksplodirati pod uticajem spoljašnjih uslova ili tekućih unutrašnjih procesa, pri čemu se stvaraju ekstremno vrući gasovi i oslobađa se toplota. Postoje tri grupe eksploziva sa različitom osjetljivošću na vanjske utjecaje i različite vrste eksplozije. To uključuje: inicijalne, pogonske, kao i supstance za eksploziju. Ovaj članak pruža informacije o visokom eksplozivu i njihovoj primjeni.
Opći koncepti
Eksplozija je brza transformacija eksploziva u značajnu količinu ekstremno komprimiranih i zagrijanih plinova, koji, šireći se, vrše sljedeći posao: pokreću, drobe, uništavaju, izbacuju.
Eksploziv znači mehaničku mešavinu ili jedinjenja hemijskih elemenata koji se mogu brzo pretvoriti u gasove. Eksplozija je slična sagorijevanju uglja ili drva za ogrjev, ali se razlikuje po velikoj brzini ovog procesa, koja je često desethiljaditi dio sekunde. ATovisno o brzini transformacije, eksplozije se dijele na sljedeći način:
- Sagorevanje. Prijenos energije s jednog sloja materije na drugi je posljedica provođenja topline. Proces sagorijevanja i stvaranja plinova odvija se malom brzinom. Takva eksplozija je karakteristična za barut, u kojem se metak izbacuje, ali čaura nije uništena.
- Detonacija. Energija se prenosi sa sloja na sloj gotovo trenutno. Plinovi se formiraju nadzvučnim brzinama, pritisak se brzo povećava i dolazi do ozbiljnog razaranja. Takva eksplozija je 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;
- hemijska - hemijska reakcija;
- mehanički - trenje, ubod, udar.
Tvari eksplozivnog tipa različito reaguju na vanjske utjecaje:
- neki mogu brzo eksplodirati;
- drugi su osjetljivi samo na određene efekte;
- trećine mogu eksplodirati čak i bez ikakvog efekta na njih.
Osnovna svojstva BB
Njihova glavna svojstva su:
- podložnost vanjskim utjecajima;
- brisance;
- karakteristično agregatno stanje;
- količina energije oslobođene eksplozijom;
- hemijska otpornost;
- brza detonacija;
- gustina;
- eksplozivnost;
- trajanje i okolnostizdravo stanje.
Svaki eksploziv se može detaljno opisati koristeći sve njegove karakteristike, ali se u većini slučajeva koriste dva:
- Brisance (break, crush, smash). Odnosno, to je sposobnost eksploziva da proizvodi destruktivne akcije. Što je brisance veći, to brže nastaju gasovi tokom eksplozije i eksplozija se dešava sa većom silom. Kao rezultat toga, tijelo projektila će biti dobro zgnječeno, fragmenti će se raspršiti velikom brzinom i doći će do snažnog udarnog talasa.
- Eksplozivnost je mjera efikasnosti eksploziva koji izvodi destruktivne, bacačke i druge radnje. Glavni uticaj na to je količina gasa koji se oslobađa tokom eksplozije. Ogromna količina gasa može obaviti mnogo posla, na primjer, izbaciti beton, zemlju, cigle iz područja eksplozije.
Eksplozivni visokoeksplozivni materijali su pogodni za miniranje u rudnicima, prilikom otklanjanja zastoja leda, kao i za izgradnju raznih jama. U proizvodnji školjki prvo obraćaju pažnju na briljantnost, a eksplozivnost se povlači u drugi plan.
Klasifikacija
Eksplozivi imaju nekoliko klasifikacija. Na osnovu svojih svojstava klasificirani su na sljedeći način:
- Pokretanje - koriste se za potkopavanje drugih eksploziva. Imaju visoku osjetljivost na faktore iniciranja i imaju veću brzinu detonacije. A također se nazivaju i primarnim eksplozivima, koji mogu eksplodirati od slabog mehaničkog udara. Za grupuuključuje: diazodinitrofenol, živin fulminat.
- Visoki eksploziv - odlikuje se visokim sjajem i koristi se kao glavno punjenje za većinu municije. To su sekundarni eksplozivi koji su manje osjetljivi na vanjske utjecaje u odnosu na primarni eksploziv. U svom hemijskom sastavu sadrže nitrate i njihova jedinjenja, imaju snažno eksplozivno dejstvo. Mala količina inicijalnih supstanci se koristi da ih eksplodiraju.
- Bacanje - služi kao izvor energije za bacanje metaka, granata, granata. To uključuje razne vrste raketnih goriva i baruta.
- Pirotehničke kompozicije - koriste se za specijalnu municiju. Gori, daju karakterističan efekat - signal, osvjetljenje.
Osim toga, prema svom fizičkom stanju, oni su:
- hard;
- tečnost;
- gasoviti;
- emulzija;
- suspensions;
- plastika;
- želatinasti;
- elastic.
Brazing BB
Brisantne supstance dobile su naziv po francuskoj reči briser, što u prevodu na ruski znači razbiti, zgnječiti. Takvi eksplozivi mogu biti ili odvojeni hemijski spojevi - PETN, TNT, nitroglicerin, ili mješavine - dinamiti, dinamoni, amoniti. Ne detoniraju od jednostavnih impulsa: snopa plamena ili iskre, što je dovoljno da eksplodira inicijalne supstance. Niska osjetljivost eksploziva na toplinu, trenje i udar osigurava sigurnost kadaradeći sa njima. Koriste se za proizvodnju fragmentacijskih i avijacijskih bombi, morskih i inžinjerijskih mina, gdje je potrebna snažna eksplozija sa fragmentacijom granate projektila.
Power classification
Visoka i početna supstanca se koriste zajedno. Detonacija u sekundarnom eksplozivu se pobuđuje eksplozijom primarnog eksploziva. Brisant eksplozivi imaju povećanu, normalnu i smanjenu snagu.
Supstance povećane snage su najosjetljivije na vanjske utjecaje, pa se često koriste u mješavinama sa onima koje smanjuju osjetljivost ili imaju normalnu snagu. A mogu se koristiti i za srednje detonatore.
Materijal za miniranje velike snage
Eksplozivi povećane snage imaju veliku brzinu detonacije i oslobađaju značajnu količinu toplote tokom eksplozije. Veoma su osjetljivi na vanjske impulse.
Eksplozija se dešava iz bilo kog detonatora, uključujući i udar puščanog metka. Kada su izloženi otvorenom plamenu, oni snažno gore, bez emitiranja čađi i dima, uz jaki plamen moguća je eksplozija. Ovoj grupi supstanci pripada:
- Teng je bijeli prah koji se sastoji od kristala. Ova supstanca za pjeskarenje ne reagira s metalima i vodom, razrijeđena je u acetonu i smatra se najosjetljivijom na vanjske utjecaje. Koristi se za detonacione konopce, pomoćne detonatore i detonatorske kape.
- Tetril je žućkasti kristalni prah slanog ukusa. Dobro je razrijeđen acetonom i benzinom, loše alkoholom, ne rastvara se u metalima.reaguje, dobro podleže pritiskanju. Koristi se za izradu detonatora.
- RDX je jedna od najsjajnijih supstanci, koja se sastoji od malih bijelih kristala, bez mirisa i ukusa. Ne reaguje sa vodom i metalima, slabo je presovan. Eksplozija nastaje od vanjskog utjecaja, gori sa šištanjem, plamenom jarko bijele boje. Koristi se za neke uzorke kapa za miniranje, pravljenje mješavina za industrijske eksplozije, pomorske mine.
Eksploziv normalne snage
Ove supstance imaju dug vek trajanja (sa izuzetkom dinamita), na njih ne utiču značajno spoljni faktori, u praktičnoj upotrebi su bezbedni.
Eksplozivi uključuju:
- TNT je žućkasta ili smećkasta kristalna supstanca gorkog ukusa. Tačka topljenja je 81 °C, a tačka paljenja je 310 °C. Na otvorenom, gorenje TNT-a je praćeno žućkastim plamenom sa jakom čađom bez eksplozije, a u zatvorenom prostoru može doći do detonacije. Supstanca sa metalima ne pokazuje hemijsku aktivnost, praktično je neosetljiva na udarce, trenje i termičke efekte. U interakciji je sa hlorovodoničnom 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 municiju se koristi u raznim legurama iu svom čistom obliku. Supstanca se koristi u obliku prešanih dama različitih veličina.prilikom izvođenja radova rušenja.
- Pikrinska kiselina je pjeskavajuća supstanca u obliku kristala koji imaju žutu boju i gorak okus. Podložniji je toplini, udaru i trenju od TNT-a, a može eksplodirati kada se ispali kroz metak iz puške. Plamen se dosta dimi kada gori. Uz veliku akumulaciju materije dolazi do detonacije. U poređenju sa 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. Njihovim nedostatkom smatra se povećana osjetljivost na toplinske i mehaničke utjecaje. Ovo 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 tokom rada.
Smanjena snaga BB
Brizantni materijali male snage imaju smanjene performanse zbog male brzine detonacije i malo topline. Oni su inferiorni u pogledu svojstava brisanta u odnosu na one supstance koje imaju normalnu snagu, ali imaju istu eksplozivnost. Najčešći eksplozivi iz ove grupe su napravljeni na bazi amonijum nitrata. Ovo uključuje:
- Amonijum nitrat je bela ili žućkasta kristalna supstanca, koja je mineralno đubrivo, savršeno rastvorljivo u vodi. Ona pripada neosetljivimaniske eksplozive. Ne pali se od vatre i varnica, proces izgaranja počinje samo u jakom žarištu plamena. Niska cijena amonijum nitrata omogućava proizvodnju jeftinog eksploziva od njega dodavanjem eksploziva ili zapaljivih tvari.
- Dynamoni su mješavina amonijum nitrata sa zapaljivim, ali neeksplozivnim supstancama, kao što su drveni ugalj, treset ili piljevina.
- Amonali su mešavine za eksplozije koje sadrže salitru, sa dodatkom zapaljivih i eksplozivnih aditiva i aluminijumskog praha za povećanje toplote eksplozije.
Sve vrste visokog eksploziva na bazi amonijum nitrata su bezbedne za upotrebu. Ne lete u vazduh kada se trljaju, pogađaju, pucaju metkom iz puške. Zapaljeni u vazduhu, tiho gore, bez eksplozije, žutim plamenom sa čađom. Za skladištenje se čuvaju u dobro provetrenim prostorijama. 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 punjenja početnog eksploziva. Obdareni su sposobnošću drobljenja i cijepanja. Koriste se za punjenje mina, raznih sredstava za potkopavanje, torpeda i granata. Supstance sa eksplozivnim svojstvima su koncentrisan i ekonomičan izvor mehaničke energije. Oni se široko koriste u nacionalnoj ekonomiji. Većina obojene rude, kao i gotovo cjelokupna količina crnih metala, iskopava se eksplozijama.
Eksplozivi su našli svoju primenu u sledećim oblastima:
- za razvoj slojeva uglja i mineralnih naslaga;
- nasipi za željeznice i ceste;
- gradnja brane;
- kopanje vodenih kanala;
- polaganje gasovoda i naftovoda;
- razvoj rudnika.
Gdje se još koriste tvari za miniranje? Pored navedenog, koriste se:
- pri sabijanju tla;
- izvođenje sistema za navodnjavanje;
- gašenje šumskih požara;
- izravnavanje i čišćenje područja.
U toku su istraživanja i razvoj kako bi se proširila upotreba ove moćne eksplozivne energije - ubrzavajući hemijske procese pomoću visokih pritisaka, veštačkih padavina i eksplozijskog bušenja.
Hemija i tehnologija visokih eksploziva
Molekuli hemijskih jedinjenja ili njihovih smeša, koji sadrže određenu količinu hemijske energije, nazivaju se energetski zasićenim supstancama. Energija, kao rezultat transformacije koja nastaje pod uticajem spoljnih faktora, prelazi u svetlosnu, mehaničku ili toplotnu.
Pirotehničke kompozicije, barut i drugi eksplozivi su među najpoznatijim vrstama energetski zasićenih supstanci. Hemijska energija u njima se pretvara zbog brzog toka eksplozije u druge oblike. Značajan iznostoplota koja se emituje usled eksplozije je glavni kriterijum za njen rad. Budući da su kompaktni i moćni izvori mehaničke energije, visoki eksplozivi se široko koriste u raznim industrijama.
