Explosieven (afgekort als explosieven) zijn speciale chemische verbindingen, evenals hun mengsels, die kunnen exploderen onder invloed van externe omstandigheden of lopende interne processen, terwijl extreem hete gassen worden gevormd en warmte vrijkomt. Er zijn drie groepen explosieven met verschillende gevoeligheid voor invloeden van buitenaf en verschillende soorten explosies. Deze omvatten: initiërende, voortstuwende, maar ook straalmiddelen. Dit artikel geeft informatie over explosieven en hun toepassingen.
Algemene concepten
Een explosie is een snelle transformatie van een explosief in een aanzienlijke hoeveelheid extreem gecomprimeerde en verwarmde gassen, die, uitzettend, het volgende werk doen: ze bewegen, verpletteren, vernietigen, uitwerpen.
Explosief betekent een mechanisch mengsel of verbindingen van chemische elementen die snel in gassen kunnen veranderen. Een explosie is vergelijkbaar met het verbranden van kolen of brandhout, maar verschilt in de hoge snelheid van dit proces, dat vaak tienduizendsten van een seconde is. BIJafhankelijk van de transformatiesnelheid worden explosies als volgt verdeeld:
- Verbranding. De overdracht van energie van de ene laag materie naar de andere is te wijten aan warmtegeleiding. Het verbrandingsproces en de vorming van gassen verloopt met een lage snelheid. Een dergelijke explosie is kenmerkend voor buskruit, waarbij de kogel wordt uitgeworpen, maar de huls niet wordt vernietigd.
- Ontploffing. Energie wordt vrijwel onmiddellijk van laag naar laag overgedragen. Gassen worden met supersonische snelheden gevormd, de druk neemt snel toe en er treedt ernstige vernietiging op. Zo'n explosie is inherent aan RDX, ammoniet, TNT.
Om het explosieproces te laten starten, is een externe impact op het explosief vereist, die van de volgende typen kan zijn:
- detonation - een explosie naast een ander explosief;
- thermisch - verwarming, vonk, vlam;
- chemical - chemische reactie;
- mechanisch - wrijving, prik, impact.
Explosieve stoffen reageren verschillend op externe invloeden:
- sommigen kunnen snel ontploffen;
- anderen zijn alleen gevoelig voor bepaalde effecten;
- derde kan exploderen, zelfs zonder enig effect op hen.
Basiseigenschappen van BB
Hun belangrijkste eigenschappen zijn:
- gevoeligheid voor invloeden van buitenaf;
- brisance;
- karakteristieke geaggregeerde toestand;
- hoeveelheid energie die vrijkomt bij de explosie;
- chemische weerstand;
- snelle ontploffing;
- dichtheid;
- explosiviteit;
- duur en omstandighedengezonde conditie.
Elk explosief kan in detail worden beschreven met gebruikmaking van al zijn kenmerken, maar in de meeste gevallen worden er twee gebruikt:
- Brisance (breken, verpletteren, verpletteren). Dat wil zeggen, het is het vermogen van een explosief om destructieve acties te produceren. Hoe hoger de brisance, hoe sneller de gassen worden gevormd tijdens de explosie en de explosie vindt met grotere kracht plaats. Als gevolg hiervan zal het lichaam van het projectiel goed worden verpletterd, zullen de fragmenten met hoge snelheid uiteenspatten en zal er een sterke schokgolf optreden.
- Explosiviteit is een maat voor de efficiëntie van een explosief dat destructieve, werp- en andere acties uitvoert. De belangrijkste invloed daarop is de hoeveelheid gas die vrijkomt tijdens de explosie. Een enorme hoeveelheid gas kan veel werk doen, bijvoorbeeld beton, aarde, stenen uit het explosiegebied gooien.
Hoge explosieve explosieven zijn geschikt voor het ontploffen in mijnen, tijdens het verwijderen van ijsophopingen en het bouwen van verschillende kuilen. Bij de vervaardiging van schelpen letten ze eerst op brisance, en explosiviteit verdwijnt naar de achtergrond.
Classificatie
Explosieven hebben verschillende classificaties. Op basis van hun eigenschappen worden ze als volgt geclassificeerd:
- Initiëren - worden gebruikt om andere explosieven te ondermijnen. Ze zijn zeer gevoelig voor initiatiefactoren en hebben een hogere detonatiesnelheid. En ze worden ook primaire explosieven genoemd, die kunnen exploderen door een zwakke mechanische impact. Naar de groepomvat: diazodinitrofenol, kwikfulminaat.
- Hoge explosieven - gekenmerkt door een hoge sterkte en worden gebruikt als hoofdlading voor de meeste munitie. Dit zijn secundaire explosieven die in verhouding tot primaire explosieven minder gevoelig zijn voor invloeden van buitenaf. In hun chemische samenstelling bevatten ze nitraten en hun verbindingen hebben een krachtig explosief effect. Er wordt een kleine hoeveelheid initiërende stoffen gebruikt om ze te laten ontploffen.
- Gooien - dienen als een energiebron voor het gooien van kogels, granaten, granaten. Deze omvatten verschillende soorten raketbrandstoffen en buskruit.
- Pyrotechnische composities - gebruikt voor speciale munitie. Brandend geven ze een karakteristiek effect - signaal, verlichting.
Bovendien zijn ze, afhankelijk van hun fysieke conditie:
- hard;
- vloeistof;
- gasvormig;
- emulsie;
- schorsingen;
- kunststof;
- gelatinous;
- elastisch.
Solderen BB
De brisant-stoffen hebben hun naam gekregen van het Franse woord briser, wat in vertaling in het Russisch betekent: breken, pletten. Dergelijke explosieven kunnen afzonderlijke chemische verbindingen zijn - PETN, TNT, nitroglycerine of mengsels - dynamieten, dynamons, ammonieten. Ze ontploffen niet door simpele impulsen: een vlam of een vonk, wat voldoende is om de initiërende stoffen te laten ontploffen. De lage gevoeligheid van explosieven voor hitte, wrijving en schokken zorgt voor veiligheid wanneer:met hen werken. Ze worden gebruikt voor de vervaardiging van fragmentatie- en luchtvaartbommen, zee- en technische mijnen, waar een krachtige explosie nodig is met fragmentatie van de projectielgranaat.
Krachtclassificatie
Hoge en initiërende stoffen worden samen gebruikt. Ontploffing in secundaire explosieven wordt opgewekt door de explosie van het primaire explosief. Brisant-explosieven hebben een verhoogd, normaal en verminderd vermogen.
Stoffen met een verhoogd vermogen zijn het meest gevoelig voor invloeden van buitenaf, dus worden ze vaak gebruikt in combinatie met stoffen die de gevoeligheid verminderen of een normaal vermogen hebben. En ze kunnen ook worden gebruikt voor tussenliggende ontstekers.
Hoogvermogen straalmiddelen
Explosieven met een verhoogd vermogen hebben een hoge detonatiesnelheid en geven tijdens de explosie een aanzienlijke hoeveelheid warmte af. Ze zijn erg gevoelig voor externe impulsen.
Explosie vindt plaats door elke ontsteker, inclusief de impact van een geweerkogel. Bij blootstelling aan een open vlam branden ze sterk, zonder roet en rook af te geven, bij een felle vlam is een explosie mogelijk. Tot deze groep stoffen behoort:
- Teng is een wit poeder dat bestaat uit kristallen. Deze straalstof reageert niet met metalen en water, wordt verdund in aceton en wordt beschouwd als het meest kwetsbaar voor invloeden van buitenaf. Het wordt gebruikt voor detonatiesnoeren, hulpontstekers en slagdoppen.
- Tetryl is een geelachtig kristallijn poeder met een zoute smaak. Het is goed verdund met aceton en benzine, slecht met alcohol, het lost niet op met metalen.reageert, geeft toe aan persen. Gebruikt om ontstekers te maken.
- RDX is een van de meest briljante stoffen, die bestaat uit kleine witte kristallen, geur- en smaakloos. Het reageert niet met water en metalen, het is slecht geperst. Een explosie vindt plaats door externe invloeden, het brandt met een gesis, een vlam van helderwitte kleur. Gebruikt voor enkele monsters van straalkappen, het maken van mengsels voor industriële explosies, zeemijnen.
Hoge explosieven met normaal vermogen
Deze stoffen hebben een lange houdbaarheid (met uitzondering van dynamieten), ze worden niet significant beïnvloed door externe factoren, in praktisch gebruik zijn ze veilig.
Hoge explosieven zijn onder meer:
- TNT is een geelachtige of bruinachtige kristallijne stof met een bittere smaak. Het smeltpunt is 81 °C en het vlampunt is 310 °C. In de open lucht gaat de verbranding van TNT gepaard met een gelige vlam met sterk roet zonder explosie, en binnenshuis kan ontploffing plaatsvinden. Een stof met metalen vertoont geen chemische activiteit, het is praktisch ongevoelig voor schokken, wrijving en thermische effecten. Het interageert met zout- en zwavelzuur, benzine, alcohol en aceton. Wanneer bijvoorbeeld door een geweerkogel wordt geschoten, geworpen en geperst, ontsteekt TNT niet en vindt er geen explosie plaats. Voor munitie wordt het gebruikt in verschillende legeringen en in zijn pure vorm. De stof wordt gebruikt in de vorm van geperste schijven van verschillende groottes.bij het uitvoeren van sloopwerkzaamheden.
- Picrinezuur is een straalmiddel in de vorm van kristallen met een gele kleur en een bittere smaak. Het is gevoeliger voor hitte, stoten en wrijving dan TNT en kan exploderen wanneer het door een geweerkogel wordt geschoten. De vlam rookt veel bij het branden. Bij een grote ophoping van materie treedt detonatie op. In vergelijking met TNT is picrinezuur een krachtiger explosief.
- Dynamites - hebben verschillende formuleringen en bevatten nitroglycerine, nitroesters, salpeter, houtmeel en stabilisatoren. De belangrijkste toepassing is de nationale economie. De belangrijkste eigenschap van dynamieten is waterbestendigheid en aanzienlijk vermogen. Hun nadeel wordt beschouwd als een verhoogde gevoeligheid voor thermische en mechanische invloeden. Dit vraagt om voorzichtigheid bij het transporteren en stralen. Na zes maanden verliezen dynamieten hun vermogen om te ontploffen. Bovendien bevriezen ze bij een negatieve temperatuur van ongeveer 20 ° C en worden ze gevaarlijk tijdens het gebruik.
Verlaagd BB-vermogen
Brisant-materialen met een laag vermogen hebben verminderde prestaties vanwege de lage detonatiesnelheid en weinig warmte. Ze zijn qua brisance-eigenschappen inferieur aan die stoffen die een normale kracht hebben, maar dezelfde explosiviteit hebben. De meest gebruikte springstoffen uit deze groep worden gemaakt op basis van ammoniumnitraat. Deze omvatten:
- Ammoniumnitraat is een witte of geelachtige kristallijne stof, een minerale meststof die perfect oplosbaar is in water. Ze behoort tot de ongevoeligelage explosieven. Het ontbrandt niet door vuur en vonken, het verbrandingsproces begint alleen in een sterke focus van vlammen. De lage kosten van ammoniumnitraat maken het mogelijk om er goedkope explosieven van te maken door er explosieven of brandbare stoffen aan toe te voegen.
- Dynamons zijn een mengsel van ammoniumnitraat met brandbare, maar niet-explosieve stoffen, zoals houtskool, turf of zaagsel.
- Ammonalen zijn mengsels voor explosies die salpeter bevatten, met toevoeging van brandbare en explosieve additieven en aluminiumpoeder om de explosiewarmte te verhogen.
Alle soorten explosieven op basis van ammoniumnitraat zijn veilig in gebruik. Ze vliegen niet de lucht in wanneer ze worden gewreven, geraakt, geschoten met een kogel uit een geweer. Verlicht in de lucht branden ze stil, zonder te exploderen, met een gele vlam met roet. Voor opslag worden ze opgeslagen in goed geventileerde ruimtes. Soms worden vetzuren en ijzersulfide aan salpeter toegevoegd, wat bijdraagt aan een lang verblijf van explosieven in water zonder verlies van eigenschappen.
Het gebruik van explosieven
Hoge explosieven zijn secundaire explosieven, waarvoor ontploffing het belangrijkste type explosieve transformatie is, opgewekt door een kleine lading van het initiële explosief. Ze zijn begiftigd met het vermogen om te verpletteren en te splitsen. Ze worden gebruikt voor het vullen van mijnen, verschillende middelen voor ondermijning, torpedo's en granaten. Stoffen met explosieve eigenschappen zijn een geconcentreerde en economische bron van mechanische energie. Ze worden veel gebruikt in de nationale economie. Het grootste deel van het non-ferro-erts, evenals bijna het gehele volume aan ferrometalen, wordt met explosies gewonnen.
Hoge explosieven hebben hun toepassing gevonden in de volgende gebieden:
- om steenkoollagen en minerale afzettingen te ontwikkelen;
- dijken voor spoorwegen en wegen;
- dambouw;
- waterkanalen graven;
- aanleggen van gas- en oliepijpleidingen;
- ontwikkeling van mijnschachten.
Waar worden nog meer straalmiddelen gebruikt? Naast het bovenstaande worden ze gebruikt:
- bij het verdichten van de grond;
- aanleggen van irrigatiesystemen;
- bestrijding van bosbranden;
- egalisatie en opruimen van het gebied.
Onderzoek en ontwikkeling zijn ook aan de gang om het gebruik van deze krachtige explosieve energie uit te breiden - het versnellen van chemische processen met behulp van hoge drukken, kunstmatige regenval en explosieboringen.
Chemie en technologie van explosieven
Moleculen van chemische verbindingen of hun mengsels, die een bepaalde hoeveelheid chemische energie bevatten, worden energieverzadigde stoffen genoemd. Energie, als gevolg van de transformatie die plaatsvindt onder invloed van externe factoren, verandert in licht, mechanisch of thermisch.
Pyrotechnische composities, buskruit en andere explosieven behoren tot de meest bekende soorten energieverzadigde stoffen. Chemische energie daarin wordt omgezet door de snelle stroom van de explosie in andere vormen. Significante hoeveelheidde warmte die door de explosie wordt afgegeven, is het belangrijkste criterium voor de prestaties. Omdat het compacte en krachtige bronnen van mechanische energie zijn, worden hoge explosieven veel gebruikt in verschillende industrieën.
