К самораспространению

Особенностью ВВ является способность вызванной в них локальной химической реакции к самораспространению. Это самораспространение происходит в результате распространения по ВВ тепловой волны (передаваемой теплопроводностью), ударной волны и т.д. Существенным фактором, определяющим возможность возникновения и самораспространения тепловой волны, является её температура, в ней достигаемая. Столь же существенным фактором является скорость химической реакции при данной температуре. Чем больше константа скорости реакции, тем меньшая температура нужна для протекания реакции.

Кроме того, при большой скорости реакции меньше её продолжительность, соответственно меньше теплопотери и выше температура, достигаемая в результате реакции.

В условиях применения ВВ, например, если взрыв вызывают зажиганием ВВ, то непосредственному воздействию пламени подвергается только небольшая часть вещества. Вызванная местная химическая реакция должна быть способна самораспространяться по остальному веществу. При утрате этой способности ВВ становится непригодно к применению. Это может произойти, например, если ввести в вещество слишком много инертных добавок, чрезмерно уплотнить алюминий и т.д.

Таким образом способность химической реакции к самораспространению является важнейшей характеристикой ВВ с точки зрения его технического применения.

1.1.3 Формы химического превращения ВВ

Химическое превращение ВВ может протекать в трех основных формах: медленное химическое превращение, горение, детонация

1) Медленное химическое превращение характеризуется тем, что все разлагающееся вещество находится при одинаковой температуре; практически равной температуре окружающей среды. Скорость реакции ( – производная количества реагирующего вещества по времени) соответствует этой температуре и во всех точках одинакова. Медленное химическое превращение ВВ принципиально не отличаются от закономерностей не ВВ.

Скорость распространения горения:

, , – начальное значение параметров вещества;

, , – конечное значение параметров вещества

Рисунок 2 – Схема самораспространяющейся химической реакции

2) При горении и детонации интенсивная химическая реакция происходит во фронте химического превращения. Температура Т впереди фронта, позади него и в самой зоне реакции существенно различается. Имеет место так же неравенство давления Р и плотности ρ.

Разница давлений при горении в замкнутом объеме достигается значительно больше, чем при медленном химическом превращении (используются в зарядах огнестрельного оружия).

3) При детонации вследствие большой скорости её распространения создается максимальное давление (сотни тысяч атмосфер), практически не зависящее от наличия и отсутствия оболочки.

1.1.4 Горение газообразных и конденсированных ВВ

а) Механизм самовоспламенения газовый смеси

При нагревании газовый смеси возникает реакция между горючими газами и кислородом, скорость которой быстро растет с повышением температуры. С увеличением скорости реакции увеличивается количество тепла, выделяемое в единицу времени.

При нагреве газовой смеси теплоприход растёт быстрее теплоотдачи и становится больше последней по достижению некоторой температуры. Далее температура быстро возрастает, что приводит в свою очередь к ускорению реакции, которая заканчивается взрывом.

Определение:минимальную температуру газовой смеси, при которой теплоприход становится больше теплоотдачи и химическая реакция принимает характер взрывного превращения, называют температурой самовоспламенения или вспышки.