Лекции №16,17: Основы химии промышленных взрывчатых веществ.
Взрывчатыми веществами (ВВ) называют химические соединения или их смеси, которые способны к быстрой химической реакции, сопровождающейся выделением большого количества тепла и образованием газов. Реакция распространяется по заряду за счет передачи энергии от слоя к слою с помощью процессов тепломассообмена (горение) либо ударной волны (детонация). Скорость горения различных ВВ изменяется в пределах 10-4-102 м/с, скорость детонации – 103-104 м/с.
В взрывном деле и военной технике широко используют твердые и жидкие (конденсированные), а также водонаполненные ВВ, преимущество которых состоит в существенной концентрации энергии в единице объёма. При взрыве помимо высоких скоростей процесса достигается огромная мощность (например, 1кг гексогена, занимающий объём 0,6 л, выделяет при взрыве 5,4 МДж за 10-5 с или 500 ГВт – т.е. в десятки раз больше, нежели мощность крупнейшей электростанции). Газы при взрыве не успевают выйти за пределы объёма, занимаемого ВВ, их температура достигает нескольких тысяч градусов, а давление 10 ГПа. Резко расширяясь, сжатый газ наносит взрывной удар по окружающей среде.
Все ВВ классифицируют: а) по области применения (рис.2); б) по химической природе (составу) (рис.3); в) по степени безопасности и санитарии (рис.1), а также по другим характеристикам.
Рис.1 Классификация ВВ по степени безопасности и санитарии.
Рис.2 Классификация ВВ по области применения.
Рис.3 Классификация ВВ по химическому составу (природе).
Инициирующие ВВ легко взрываются от простых видов внешнего воздействия (пламени, трения, искры) и способны приводить к детонации бризантных ВВ. К важнейшим инициирующим ВВ относят гремучую ртуть Hg(CNO)2, азид свинца Pb(N3)2, тринитрорезорцинат свинца С6НPbO2(NO2)3·Н2О, тетразен C2Н8ОN10.
Бризантные ВВ являются вторичными ВВ, т.к. для их детонации необходим взрыв какого-либо инициирующего (первичного) ВВ. Без взрывателя не детонируют, а после воспламенения сгорают даже без доступа воздуха. Примеры: нитроглицерин C3H5(ONO2)3, нитродигликоль C4H8О(ONO2)2, ксилил C8H7(NО2)3, пикриновая кислота C6H2(NО2)3OH.
Фугасные или метательные ВВ (пороха) применяются для дробления пород на крупные куски и блоки, перемещения больших объёмов без дробления, сообщения пуле или снаряду движения в канале ствола оружия, а также в качестве топлива реактивных твердотопливных снарядов и ракет и для передачи огневого импульса в огнепроводных (бикфордовых шнурах). Примеры: механические смеси – дымный или чёрный порох (состав: 70-80% KNO3, 10-15% С и 10-15% S); коллоидные пороха – пироксилин C24H29N11O42.
Пиротехнические смеси – применяют для изготовления осветительных, трассирующих, сигнальных, дымовых, зажигательных и воспламенительных составов. Это механические смеси из окислителей и горючих веществ с добавками, сообщающими составам специальные свойства: окрашивание пламени, образование цветного дыма, воспламенение горючих объектов, уменьшение чувствительности смесей (флегматизаторы), скрепление частиц при прессовании (цементаторы) и т.д.
Индивидуальные ВВ подразделяют на следующие классы:
Рис.4 Основные классы индивидуальных ВВ.
Дата добавления: 2015-12-26; просмотров: 1225;