Gli esplosivi (abbreviati come esplosivi) sono composti chimici speciali, così come le loro miscele, che possono esplodere sotto l'influenza di condizioni esterne o processi interni in corso, mentre si formano gas estremamente caldi e viene rilasciato calore. Esistono tre gruppi di esplosivi con diversa suscettibilità alle influenze esterne e diversi tipi di esplosione. Questi includono: sostanze innescanti, propulsive e esplosive. Questo articolo fornisce informazioni sugli esplosivi ad alto potenziale e le loro applicazioni.
Concetti generali
Un'esplosione è una rapida trasformazione di un esplosivo in una quantità significativa di gas estremamente compressi e riscaldati, che, espandendosi, fanno il seguente lavoro: si muovono, schiacciano, distruggono, espellono.
Esplosivo significa una miscela meccanica o composti di elementi chimici che possono trasformarsi rapidamente in gas. Un'esplosione è simile alla combustione del carbone o della legna da ardere, ma si differenzia per l'elevata velocità di questo processo, che spesso è di dieci millesimi di secondo. Aa seconda della velocità di trasformazione, le esplosioni sono suddivise come segue:
- Combustione. Il trasferimento di energia da uno strato di materia all' altro è dovuto alla conduzione del calore. Il processo di combustione e la formazione di gas procede a bassa velocità. Tale esplosione è caratteristica della polvere da sparo, in cui il proiettile viene espulso, ma la manica non viene distrutta.
- Detonazione. L'energia viene trasferita da uno strato all' altro quasi istantaneamente. I gas si formano a velocità supersoniche, la pressione aumenta rapidamente e si verifica una grave distruzione. Tale esplosione è inerente a RDX, ammonite, TNT.
Affinché il processo di esplosione abbia inizio, è necessario un impatto esterno sull'esplosivo, che può essere dei seguenti tipi:
- detonazione - un'esplosione accanto a un altro esplosivo;
- termico - riscaldamento, scintille, fiamme;
- reazione chimica - chimica;
- meccanico - attrito, puntura, impatto.
Le sostanze di tipo esplosivo reagiscono in modo diverso alle influenze esterne:
- alcuni sono in grado di esplodere rapidamente;
- gli altri sono sensibili solo a determinati effetti;
- terzi possono esplodere anche senza alcun effetto su di essi.
Proprietà di base di BB
Le loro proprietà principali sono:
- suscettibilità alle influenze esterne;
- brisance;
- stato aggregato caratteristico;
- quantità di energia rilasciata dall'esplosione;
- resistenza chimica;
- detonazione rapida;
- densità;
- esplosività;
- durata e circostanzecondizioni di salute.
Ogni esplosivo può essere descritto in dettaglio utilizzando tutte le sue caratteristiche, ma nella maggior parte dei casi ne vengono utilizzate due:
- Brisance (rompere, schiacciare, distruggere). Cioè, è la capacità di un esplosivo di produrre azioni distruttive. Maggiore è la brisance, più velocemente si formano i gas durante l'esplosione e l'esplosione avviene con maggiore forza. Di conseguenza, il corpo del proiettile sarà ben schiacciato, i frammenti si disperderanno ad alta velocità e si verificherà una forte onda d'urto.
- L'esplosività è una misura dell'efficienza di un esplosivo che esegue azioni distruttive, di lancio e di altro tipo. L'influenza principale su di esso è il volume di gas rilasciato durante l'esplosione. Un'enorme quantità di gas può fare molto lavoro, ad esempio, gettare cemento, terra, mattoni fuori dall'area dell'esplosione.
I prodotti altamente esplosivi e altamente esplosivi sono adatti per la sabbiatura nelle miniere, durante l'eliminazione degli inceppamenti di ghiaccio e la costruzione di vari pozzi. Nella produzione di proiettili, prima prestano attenzione alla brillantezza e l'esplosività passa in secondo piano.
Classificazione
Gli esplosivi hanno diverse classificazioni. In base alle loro proprietà, sono classificati come segue:
- Iniziativa - sono usati per minare altri esplosivi. Hanno un'elevata sensibilità ai fattori di iniziazione e hanno una velocità di detonazione più elevata. E sono anche chiamati esplosivi primari, che sono in grado di esplodere a causa di un debole impatto meccanico. Al gruppoinclude: diazodinitrofenolo, fulminato di mercurio.
- Alti esplosivi - caratterizzati da un'elevata brillantezza e sono usati come carica principale per la maggior parte delle munizioni. Si tratta di esplosivi secondari meno sensibili alle influenze esterne rispetto agli esplosivi primari. Nella loro composizione chimica contengono nitrati e loro composti, hanno un potente effetto esplosivo. Una piccola quantità di sostanze scatenanti viene utilizzata per farle esplodere.
- Lancio: serve come fonte di energia per lanciare proiettili, proiettili, granate. Questi includono vari tipi di combustibili per razzi e polvere da sparo.
- Composizioni pirotecniche - usate per munizioni speciali. Bruciando, danno un effetto caratteristico: segnale, illuminazione.
Inoltre, in base alla loro condizione fisica, sono:
- difficile;
- liquido;
- gassoso;
- emulsione;
- sospensioni;
- plastica;
- gelatinoso;
- elastico.
Brasatura BB
Le sostanze brisant prendono il nome dalla parola francese briser, che tradotto in russo significa spezzare, schiacciare. Tali esplosivi possono essere composti chimici separati - PETN, TNT, nitroglicerina o miscele - dinamite, dinamon, ammoniti. Non esplodono per semplici impulsi: un raggio di fiamma o una scintilla, che basta per far esplodere le sostanze scatenanti. La bassa suscettibilità dell'esplosione di esplosivi al calore, all'attrito e all'impatto garantisce sicurezza quandolavorare con loro. Sono utilizzati per la fabbricazione di bombe a frammentazione e aeronautiche, mine marine e di ingegneria, dove è necessaria una potente esplosione con la frammentazione del proiettile.
Classificazione di potenza
Sostanze alte e stimolanti vengono usate insieme. La detonazione negli esplosivi secondari è eccitata dall'esplosione dell'esplosivo primario. Gli esplosivi Brisant hanno potenza aumentata, normale e ridotta.
Le sostanze con potere aumentato sono le più sensibili alle influenze esterne, quindi sono spesso utilizzate in miscele con quelle che riducono la sensibilità o hanno un potere normale. E possono essere usati anche per detonatori intermedi.
Materiali abrasivi ad alta potenza
Gli esplosivi con maggiore potenza hanno un'elevata velocità di detonazione e rilasciano una notevole quantità di calore durante l'esplosione. Sono molto sensibili agli impulsi esterni.
L'esplosione si verifica da qualsiasi detonatore, incluso l'impatto di un proiettile di fucile. Se esposti a fiamme libere, bruciano fortemente, senza emettere fuliggine e fumo, con una fiamma brillante, è possibile un'esplosione. A questo gruppo di sostanze appartiene:
- Teng è una polvere bianca composta da cristalli. Questa sostanza esplosiva non reagisce con metalli e acqua, è diluita in acetone ed è considerata la più vulnerabile alle influenze esterne. Viene utilizzato per le corde di detonazione, i detonatori ausiliari e i cappucci dei detonatori.
- Tetryl è una polvere cristallina giallastra dal sapore salato. È ben diluito con acetone e benzina, male con l'alcol, non si dissolve con i metalli.reagisce, bene cede alla pressatura. Usato per fare detonatori.
- RDX è una delle sostanze più brillanti, costituita da piccoli cristalli bianchi, inodore e insapore. Non reagisce con acqua e metalli, è poco pressato. Si verifica un'esplosione per influenza esterna, brucia con un sibilo, una fiamma di colore bianco brillante. Usato per alcuni campioni di capsule esplosive, per la produzione di miscele per esplosioni industriali, mine navali.
Alti esplosivi con potenza normale
Queste sostanze hanno una lunga durata (ad eccezione della dinamite), non sono significativamente influenzate da fattori esterni, nell'uso pratico sono sicure.
Gli esplosivi ad alto potenziale includono:
- Il TNT è una sostanza cristallina giallastra o brunastra dal sapore amaro. Il punto di fusione è 81 °C e il punto di infiammabilità è 310 °C. All'aperto, la combustione del TNT è accompagnata da una fiamma giallastra con forte fuliggine senza esplosioni e la detonazione può verificarsi all'interno. Una sostanza con metalli non esibisce attività chimica, è praticamente insensibile agli urti, agli attriti e agli effetti termici. Interagisce con acido cloridrico e solforico, benzina, alcol e acetone. Ad esempio, se colpito, lanciato e premuto con un proiettile di fucile, il TNT non si accende e non si verifica alcuna esplosione. Per le munizioni, viene utilizzato in varie leghe e nella sua forma pura. La sostanza viene utilizzata sotto forma di pedine pressate di varie dimensioni.durante l'esecuzione di lavori di demolizione.
- L'acido picrico è una sostanza esplosiva sotto forma di cristalli che hanno un colore giallo e un sapore amaro. È più suscettibile al calore, agli urti e all'attrito rispetto al TNT e può esplodere se colpito da un proiettile di fucile. La fiamma fa molto fumo quando brucia. Con un grande accumulo di materia, si verifica la detonazione. Rispetto al TNT, l'acido picrico è un esplosivo più potente.
- Dynamites - hanno formulazioni diverse e contengono nitroglicerina, nitroesteri, salnitro, farina di legno e stabilizzanti. L'applicazione principale è l'economia nazionale. La proprietà principale delle dinamiti è la resistenza all'acqua e una potenza significativa. Il loro svantaggio è considerato una maggiore suscettibilità alle influenze termiche e meccaniche. Ciò richiede attenzione durante il trasporto e la sabbiatura. Dopo sei mesi, le dinamiti perdono la capacità di esplodere. Inoltre, congelano ad una temperatura negativa di circa 20°C e diventano pericolosi durante il funzionamento.
Potenza BB ridotta
I materiali brisant a bassa potenza hanno prestazioni ridotte a causa della bassa velocità di detonazione e del poco calore. Sono inferiori in termini di proprietà di brillantezza a quelle sostanze che hanno potere normale, ma hanno la stessa esplosività. Gli esplosivi più comunemente usati di questo gruppo sono realizzati a base di nitrato di ammonio. Questi includono:
- Il nitrato di ammonio è una sostanza cristallina bianca o giallastra, che è un fertilizzante minerale, perfettamente solubile in acqua. Lei appartiene agli insensibiliesplosivi bassi. Non si accende da fuoco e scintille, il processo di combustione inizia solo in un forte fuoco di fiamma. Il basso costo del nitrato di ammonio rende possibile la produzione di esplosivi economici aggiungendovi esplosivi o sostanze combustibili.
- Le Dynamon sono una miscela di nitrato di ammonio con sostanze combustibili, ma non esplosive, come carbone, torba o segatura.
- Gli ammonali sono miscele per esplosioni contenenti salnitro, con l'aggiunta di additivi combustibili ed esplosivi e polvere di alluminio per aumentare il calore dell'esplosione.
Tutti i tipi di esplosivi ad alto potenziale a base di nitrato di ammonio sono sicuri da usare. Non volano in aria quando vengono strofinati, colpiti, sparati con un proiettile da un fucile. Accese all'aria, bruciano silenziosamente, senza esplodere, con una fiamma gialla con fuliggine. Per la conservazione, sono conservati in aree ben ventilate. A volte al salnitro vengono aggiunti acidi grassi e solfuro di ferro, che contribuisce a una lunga permanenza degli esplosivi nell'acqua senza perdita di proprietà.
Usare esplosivi ad alto potenziale
Gli esplosivi ad alto potenziale sono esplosivi secondari, per i quali la detonazione è il tipo principale di trasformazione esplosiva, eccitata a causa di una piccola carica dell'esplosivo iniziale. Sono dotati della capacità di schiacciare e dividere. Sono usati per riempire mine, vari mezzi per minare, siluri e proiettili. Le sostanze con proprietà esplosive sono una fonte concentrata ed economica di energia meccanica. Sono ampiamente utilizzati nell'economia nazionale. La maggior parte del minerale non ferroso, così come quasi l'intero volume dei metalli ferrosi, viene estratto mediante esplosioni.
Gli esplosivi ad alto potenziale hanno trovato applicazione nelle seguenti aree:
- per sviluppare giacimenti di carbone e giacimenti minerari;
- terrapieni per ferrovie e strade;
- costruzione della diga;
- scavare canali d'acqua;
- posa di gasdotti e oleodotti;
- sviluppo di pozzi minerari.
In quale altro luogo vengono utilizzate le sostanze esplosive? In aggiunta a quanto sopra, vengono utilizzati:
- durante la compattazione del terreno;
- realizzazione di impianti di irrigazione;
- combattere gli incendi boschivi;
- livellare e ripulire l'area.
Ricerca e sviluppo sono inoltre in corso per espandere l'uso di questa potente energia esplosiva, accelerando i processi chimici utilizzando pressioni elevate, precipitazioni artificiali e perforazioni esplosive.
Chimica e tecnologia degli esplosivi ad alto potenziale
Le molecole di composti chimici o loro miscele, contenenti una certa quantità di energia chimica, sono dette sostanze sature di energia. L'energia, per effetto della trasformazione che avviene sotto l'influenza di fattori esterni, si trasforma in luce, meccanica o termica.
Composizioni pirotecniche, polvere da sparo e altri esplosivi sono tra i tipi più famosi di sostanze sature di energia. L'energia chimica in essi contenuta viene convertita a causa del rapido flusso dell'esplosione in altre forme. Un ammontare significativoil calore emesso a causa dell'esplosione è il criterio principale per la sua prestazione. Essendo fonti di energia meccanica compatte e potenti, gli esplosivi ad alto potenziale sono ampiamente utilizzati in vari settori.
