Conceptul și tipurile de explozibili. Un nou exploziv superputernic este sintetizat în laboratoarele americane

Fiecare nouă generație încearcă să le depășească pe generațiile anterioare în ceea ce se numește umplutura pentru mașinile infernale și alte lucruri, cu alte cuvinte - în căutarea unui exploziv puternic. S-ar părea că era explozivilor sub formă de praf de pușcă se estompează treptat, dar căutarea de noi explozibili nu se oprește. Cu cât masa explozivului este mai mică și puterea sa distructivă este mai mare, cu atât este mai bine experților militari. Robotica dictează o intensificare a căutării unui astfel de exploziv, precum și utilizarea rachetelor mici și a bombelor de mare putere distructivă pe UAV.

Desigur, o substanță ideală din punct de vedere militar este puțin probabil să fie descoperită vreodată, dar evoluțiile recente sugerează că încă se poate obține ceva apropiat de un astfel de concept. Aproape de idealitate înseamnă aici depozitare stabilă, putere distructivă mare, volum mic și transport ușor. Nu trebuie să uităm că și prețul unui astfel de exploziv trebuie să fie acceptabil, altfel crearea de arme pe baza acestuia poate devasta pur și simplu bugetul militar al unei anumite țări.

Evoluții deja pentru o lungă perioadă de timp mergeți folosind formule chimice substanțe precum trinitrotoluen, pentrita, hexogen și o serie de altele. Cu toate acestea, este extrem de rar ca știința „explozivă” să ofere produse complet noi.
De aceea, apariția unei astfel de substanțe precum hexanthirogexaazaisowurtzitane (numele este limba în obraz) poate fi considerată o adevărată descoperire în domeniul său. Pentru a nu rupe limba, oamenii de știință au decis să dea acestei substanțe un nume mai digerabil - CL-20.
Această substanță a fost obținută pentru prima dată în urmă cu aproximativ 26 de ani - în 1986, în statul american California. Particularitatea sa constă în faptul că densitatea de energie din această substanță este încă maximă în comparație cu alte substanțe. Densitatea mare de energie a CL-20 și concurența redusă în producția sa înseamnă că costul unor astfel de explozivi astăzi este pur și simplu astronomic. Un kilogram de CL-20 costă aproximativ 1.300 de dolari. Desigur, acest preț nu permite utilizarea unui agent exploziv la scară industrială. Cu toate acestea, în curând, cred experții, prețul acestui exploziv poate scădea semnificativ, deoarece există opțiuni pentru sinteza alternativă a.

Dacă comparăm hexanthirogexaazaisowurtzitanul cu cel mai eficient exploziv folosit astăzi în scopuri militare (octogen), atunci costul acestuia din urmă este de aproximativ o sută de dolari pe kg. Cu toate acestea, hexanthirogexaazaisowurtzitane este mai eficient. Viteza de detonare a lui CL-20 este de 9660 m/s, care este cu 560 m/s mai mare decât cea a HMX. Densitatea CL-20 este, de asemenea, mai mare decât cea a aceluiași HMX, ceea ce înseamnă că perspectivele pentru hexanthirogexaazaisowurtzitane ar trebui să fie, de asemenea, bune.

Una dintre zonele posibile pentru utilizarea CL-20 astăzi sunt dronele. Totuși, există o problemă aici, deoarece CL-20 este foarte sensibil la influențele mecanice. Chiar și scuturarea obișnuită, care poate apărea cu un UAV în aer, poate provoca detonarea substanței. Pentru a evita explozia dronei în sine, experții au propus utilizarea CL-20 în integrare cu o componentă din plastic care ar reduce nivelul de impact mecanic. Dar, de îndată ce au fost efectuate astfel de experimente, s-a dovedit că hexanthirogexaazaisowurtzitane (formula C6H6N12O12) își pierde foarte mult proprietățile sale „ucigaș”.

Se pare că această substanță are perspective enorme, dar de două decenii și jumătate nimeni nu a reușit să o gestioneze cu înțelepciune. Dar experimentele continuă și astăzi. Americanul Adam Matzger lucrează la îmbunătățirea CL-20, încercând să schimbe forma acestei probleme.

Matzger a decis să folosească cristalizarea dintr-o soluție comună pentru a obține cristale moleculare ale substanței. Ca rezultat, au venit cu o variantă în care pentru fiecare 2 molecule de CL-20 există 1 moleculă de HMX. Viteza de detonare a acestui amestec este între vitezele celor două substanțe indicate separat, dar noua substanță este mult mai stabilă decât CL-20 în sine și mai eficientă decât HMX.

Care este cel mai eficient exploziv din lume?...

De când a fost inventat praful de pușcă, cursa mondială pentru cel mai puternic exploziv nu s-a oprit. Acest lucru este încă relevant astăzi, în ciuda apariției armelor nucleare.

1) Hexogenul este un drog exploziv

În 1899, pentru tratamentul inflamației la nivelul tractului urinar chimist german Hans Genning a brevetat medicamentul hexogen, un analog al binecunoscutei metanamine. Dar medicii și-au pierdut curând interesul pentru el din cauza intoxicației secundare. Doar treizeci de ani mai târziu a devenit clar că hexogenul s-a dovedit a fi un exploziv puternic și mai distructiv decât TNT. Un kilogram de exploziv hexogen va produce aceeași distrugere ca și 1,25 kilograme de TNT. Pirotehnicienii caracterizează în principal explozivii drept explozivi puternici și brisant. În primul caz, se vorbește despre volumul de gaz eliberat în timpul exploziei. Ca, cu cât este mai mare, cu atât explozivul este mai puternic. Brisance, la rândul său, depinde de rata de formare a gazului și arată cum explozivii pot zdrobi materialele din jur. În timpul unei explozii, 10 grame de hexogen eliberează 480 de centimetri cubi de gaz, în timp ce TNT eliberează 285 de centimetri cubi. Cu alte cuvinte, hexagenul este de 1,7 ori mai puternic decât TNT din punct de vedere al explozivității ridicate și de 1,26 ori mai dinamic din punct de vedere al explozivității. Cu toate acestea, mass-media folosește cel mai adesea un anumit indicator mediu. De exemplu, sarcina atomica„Baby”, aruncat în orașul japonez Hiroshima la 6 august 1945, este estimat la 13-18 kilotone de TNT. Între timp, aceasta nu caracterizează puterea exploziei, ci indică cât de mult TNT este necesar pentru a elibera aceeași cantitate de căldură ca în timpul bombardamentului nuclear specificat.

2) HMX – jumătate de miliard de dolari pentru aer

În 1942, chimistul american Bachmann, în timp ce efectua experimente cu hexogen, a descoperit accidental o nouă substanță, octogenul, sub forma unei impurități. El și-a oferit descoperirea militarilor, dar aceștia au refuzat. Între timp, câțiva ani mai târziu, după ce a fost posibilă stabilizarea proprietăților acestui compus chimic, Pentagonul a devenit interesat de octogen. Adevărat, în formă pură Nu a fost folosit pe scară largă în scopuri militare, cel mai adesea într-un amestec turnat cu TNT. Acest exploziv a fost numit „octol”. S-a dovedit a fi cu 15% mai puternic decât hexogenul. În ceea ce privește eficacitatea sa, se crede că un kilogram de HMX va produce aceeași cantitate de distrugere ca și patru kilograme de TNT. Cu toate acestea, în acei ani, producția de HMX a fost de 10 ori mai scumpă decât producția de RDX, ceea ce a împiedicat producția sa în Uniunea Sovietică. Generalii noștri au calculat că era mai bine să trageți șase obuze cu hexogen decât unul cu octol. Acesta este motivul pentru care explozia unui depozit de muniții în Vietnamezul Qui Ngon din aprilie 1969 i-a costat atât de mult pe americani. La acea vreme, un purtător de cuvânt al Pentagonului a spus că din cauza sabotajului de gherilă, prejudiciul s-a ridicat la 123 de milioane de dolari, sau aproximativ 0,5 miliarde de dolari în prețurile curente. În anii '80 ai secolului trecut, după chimiștii sovietici, inclusiv E.Yu. Orlov, a dezvoltat o tehnologie eficientă și ieftină pentru sinteza octogenului, în volume mari a început să fie produs și aici.

3) Astrolit – bun, dar miroase rău

4) Tetranitropentaeritritol - un exploziv care își ucide pe al său

Alături de hexogen și octogen, tetranitropentaeritritol greu de pronunțat, care este adesea numit PETN, este considerat un exploziv clasic. Cu toate acestea, datorită sensibilității sale ridicate, nu a fost niciodată utilizat pe scară largă. Cert este că în scopuri militare contează nu atât explozivul care este mai distructiv decât alții, ci cel care nu explodează la nicio atingere, adică cu sensibilitate scăzută. Americanii sunt deosebit de pretențioși cu această problemă. Aceștia au dezvoltat standardul NATO STANAG 4439 pentru sensibilitatea explozivilor care pot fi utilizați în scopuri militare. Este adevărat, acest lucru s-a întâmplat după o serie de incidente grave, printre care: explozia unui depozit de la Baza Aeriană Americană Bien Ho din Vietnam, care a costat viețile a 33 de tehnicieni; dezastru la bordul portavionului USS Forrestal, care a avariat 60 de avioane; detonare într-un depozit de rachete de avion de la bordul portavionului Oriskany (1966), tot cu numeroase victime.

5) Distrugător chinezesc

În anii 80 ai secolului trecut, a fost sintetizată substanța uree triciclică. Se crede că primii care au primit acest exploziv au fost chinezii. Testele au arătat puterea distructivă enormă a „ureei” - un kilogram din aceasta a înlocuit douăzeci și două de kilograme de TNT. Experții sunt de acord cu aceste concluzii, deoarece „distrugătorul chinez” are cel mai mult densitate mai mare dintre toți explozivii cunoscuți și, în același timp, are coeficientul maxim de oxigen. Adică, în timpul unei explozii, tot materialul este complet ars. Apropo, pentru TNT este 0,74. În realitate, ureea triciclică nu este potrivită pentru aplicații militare, în primul rând din cauza stabilității hidrolitice slabe. Chiar a doua zi, cu depozitare standard, se transformă în mucus. Cu toate acestea, chinezii au reușit să obțină o altă „uree” - dinitrourea, care, deși mai slabă ca explozivitate decât „distrugatorul”, este și unul dintre cei mai puternici explozivi. Astăzi americanii îl produc în cele trei fabrici pilot ale lor.

6) Visul piromanilor – CL-20

Exploziviul CL-20 este poziționat astăzi drept unul dintre cele mai puternice. În special, mass-media, inclusiv cele rusești, susțin că un kg de CL-20 provoacă distrugeri care necesită 20 kg de TNT. Este interesant că Pentagonul a alocat bani pentru dezvoltarea CL-20 numai după ce presa americană a raportat că astfel de explozibili au fost deja fabricați în URSS. În special, unul dintre rapoartele pe această temă a fost numit: „Poate că această substanță a fost dezvoltată de ruși la Institutul Zelinsky”. În realitate, americanii au considerat un alt exploziv produs pentru prima dată în URSS, și anume diaminoazoxyfurazan, ca un exploziv promițător. Alături de putere mare, semnificativ superioară HMX, are o sensibilitate scăzută. Singurul lucru care îi împiedică utilizarea pe scară largă este lipsa tehnologiei industriale.

De când a fost inventat praful de pușcă, cursa mondială pentru cel mai puternic exploziv nu s-a oprit. Acest lucru este încă relevant astăzi, în ciuda apariției armelor nucleare.

RDX este un drog exploziv

În 1899, pentru tratamentul inflamației la nivelul tractului urinar, chimistul german Hans Genning a brevetat medicamentul hexogen, un analog al binecunoscutului hexogen. Dar medicii și-au pierdut curând interesul pentru el din cauza intoxicației secundare. Doar treizeci de ani mai târziu a devenit clar că hexogenul s-a dovedit a fi un exploziv puternic și mai distructiv decât TNT. Un kilogram de exploziv hexogen va produce aceeași distrugere ca și 1,25 kilograme de TNT.

Pirotehnicienii caracterizează în principal explozivii drept explozivi puternici și brisant. În primul caz, se vorbește despre volumul de gaz eliberat în timpul exploziei. Ca, cu cât este mai mare, cu atât explozivul este mai puternic. Brisance, la rândul său, depinde de rata de formare a gazului și arată cum explozivii pot zdrobi materialele din jur.

În timpul unei explozii, 10 grame de hexogen eliberează 480 de centimetri cubi de gaz, în timp ce TNT eliberează 285 de centimetri cubi. Cu alte cuvinte, hexagenul este de 1,7 ori mai puternic decât TNT din punct de vedere al explozivității ridicate și de 1,26 ori mai dinamic din punct de vedere al explozivității.

Cu toate acestea, mass-media folosește cel mai adesea un anumit indicator mediu. De exemplu, sarcina atomică „Baby”, aruncată pe orașul japonez Hiroshima la 6 august 1945, este estimată la 13-18 kilotone de TNT. Între timp, aceasta nu caracterizează puterea exploziei, ci indică cât de mult TNT este necesar pentru a elibera aceeași cantitate de căldură ca în timpul bombardamentului nuclear specificat.

HMX - jumătate de miliard de dolari pentru aer

În 1942, chimistul american Bachmann, în timp ce efectua experimente cu hexogen, a descoperit accidental o nouă substanță, octogen, sub forma unei impurități. El și-a oferit descoperirea militarilor, dar aceștia au refuzat. Între timp, câțiva ani mai târziu, după ce a fost posibilă stabilizarea proprietăților acestui compus chimic, Pentagonul a devenit interesat de octogen. Adevărat, nu a fost utilizat pe scară largă în forma sa pură în scopuri militare, cel mai adesea într-un amestec turnat cu TNT. Acest exploziv a fost numit „octolome”. S-a dovedit a fi cu 15% mai puternic decât hexogenul. În ceea ce privește eficacitatea sa, se crede că un kilogram de HMX va produce aceeași cantitate de distrugere ca și patru kilograme de TNT.

Cu toate acestea, în acei ani, producția de HMX a fost de 10 ori mai scumpă decât producția de RDX, ceea ce a împiedicat producția sa în Uniunea Sovietică. Generalii noștri au calculat că era mai bine să trageți șase obuze cu hexogen decât unul cu octol. Acesta este motivul pentru care explozia unui depozit de muniții în Vietnamezul Qui Ngon din aprilie 1969 i-a costat atât de mult pe americani. La acea vreme, un purtător de cuvânt al Pentagonului a spus că din cauza sabotajului de gherilă, prejudiciul s-a ridicat la 123 de milioane de dolari, sau aproximativ 0,5 miliarde de dolari în prețurile curente.

În anii '80 ai secolului trecut, după chimiștii sovietici, inclusiv E.Yu. Orlov, a dezvoltat o tehnologie eficientă și ieftină pentru sinteza octogenului și a început să fie produsă în cantități mari aici.

Astrolit - bun, dar miroase urât

La începutul anilor 60 ai secolului trecut companie americană EXCOA a dezvăluit un nou exploziv pe bază de hidrazină, susținând că este de 20 de ori mai puternic decât TNT. Generalii de la Pentagon care au sosit pentru testare au fost doborâți de mirosul teribil al unei toalete publice abandonate. Cu toate acestea, erau gata să o tolereze. Cu toate acestea, o serie de teste cu bombe aeriene umplute cu astrolit A 1-5 au arătat că explozivul era doar de două ori mai puternic decât TNT.

După ce oficialii Pentagonului au respins bomba, inginerii EXCOA au propus noua versiune acest exploziv este deja sub denumirea de marcă „ASTRA-PAK” și pentru săparea de șanțuri folosind metoda exploziei dirijate. În reclamă, un soldat a stropit pământul într-un jet subțire și apoi a detonat lichidul din ascunzătoarea lui. Și șanțul de mărime umană era gata. Din proprie inițiativă, EXCOA a produs 1000 de seturi de astfel de explozibili și le-a trimis pe frontul vietnamez.

În realitate, totul s-a încheiat trist și anecdotic. Transeele rezultate emanau un miros atât de dezgustător încât soldații americani căutau să le părăsească cu orice preț, indiferent de ordine și de pericolul pentru viața lor. Cei care au rămas și-au pierdut cunoștința. Personalul militar a trimis trusele neutilizate înapoi la biroul EXCOA pe cheltuiala lor.

Explozivi care-ți ucid pe ai tăi

Alături de hexogen și octogen, tetranitropentaeritritol greu de pronunțat, care este mai des numit PETN, este considerat un exploziv clasic. Cu toate acestea, datorită sensibilității sale ridicate, nu a fost niciodată utilizat pe scară largă. Cert este că în scopuri militare contează nu atât explozivul care este mai distructiv decât alții, ci cel care nu explodează la nicio atingere, adică cu sensibilitate scăzută.

Americanii sunt deosebit de pretențioși cu această problemă. Aceștia au dezvoltat standardul NATO STANAG 4439 pentru sensibilitatea explozivilor care pot fi utilizați în scopuri militare. Este adevărat, acest lucru s-a întâmplat după o serie de incidente grave, printre care: explozia unui depozit de la Baza Aeriană Americană Bien Ho din Vietnam, care a costat viețile a 33 de tehnicieni; dezastru la bordul portavionului USS Forrestal, care a avariat 60 de avioane; detonare într-un depozit de rachete de avion de la bordul portavionului Oriskany (1966), tot cu numeroase victime.

Distrugător chinezesc

În anii 80 ai secolului trecut, a fost sintetizată substanța uree triciclică. Se crede că primii care au primit acest exploziv au fost chinezii. Testele au arătat puterea distructivă enormă a „ureei” - un kilogram din aceasta a înlocuit douăzeci și două de kilograme de TNT.

Experții sunt de acord cu aceste concluzii, deoarece „distrugătorul chinez” are cea mai mare densitate dintre toți explozivii cunoscuți și, în același timp, are coeficientul maxim de oxigen. Adică, în timpul unei explozii, tot materialul este complet ars. Apropo, pentru TNT este 0,74.

În realitate, ureea triciclică nu este potrivită pentru aplicații militare, în primul rând din cauza stabilității hidrolitice slabe. Chiar a doua zi, cu depozitare standard, se transformă în mucus. Cu toate acestea, chinezii au reușit să obțină o altă „uree” - dinitrourea, care, deși mai slabă ca explozivitate decât „distrugatorul”, este și unul dintre cei mai puternici explozivi. Astăzi americanii îl produc în cele trei fabrici pilot ale lor.

Visul unui piroman – CL-20

Exploziviul CL-20 este poziționat astăzi drept unul dintre cele mai puternice. În special, mass-media, inclusiv cele rusești, susțin că un kg de CL-20 provoacă distrugeri care necesită 20 kg de TNT.

Este interesant că Pentagonul a alocat bani pentru dezvoltarea CL-20 numai după ce presa americană a raportat că astfel de explozibili au fost deja fabricați în URSS. În special, unul dintre rapoartele pe această temă a fost numit: „Poate că această substanță a fost dezvoltată de ruși la Institutul Zelinsky”.

În realitate, americanii au considerat un alt exploziv produs pentru prima dată în URSS, și anume diaminoazoxyfurazan, ca un exploziv promițător. Alături de putere mare, semnificativ superioară HMX, are o sensibilitate scăzută. Singurul lucru care îi împiedică utilizarea pe scară largă este lipsa tehnologiei industriale.

Nitroglicerina, nitroglicolii sunt lichide uleioase incolore, foarte sensibile la stres mecanic și, prin urmare, transportul nitroesterilor este interzis și sunt procesați la locul de fabricație.

Nitrometanul este un lichid mobil incolor, solubil în apă, detonează la impact și dintr-un impuls exploziv, impulsul minim de inițiere este de 3-5 g TNT, sensibil la șoc mecanic și frecare. Caracteristicile energetice sunt echivalente cu hexogenul.

Compoziția VS-6D este o compoziție eutectică cu patru componente. De aspect- lichid uleios de la galben deschis la galben închis. Nehigroscopic, insolubil în apă. Solubil în acetonă, dicloroetan, alcool etilic. Soluțiile alcaline descompun compoziția BC-6D. Are un efect toxic general la nivel de hexogen. Folosit în minele antipersonal ale sistemelor de minerit la distanță.

Compoziție LD-70 este un lichid foarte mobil de la galben deschis la galben închis. Conține dinitrat de dietilen glicol (70%) și dinitrat de trietilen glicol (30%). Proprietăți fiziceși compatibilitate cu materiale structurale precum cele ale VS-6D. Compatibil cu oțel 30, oțel 12Х18Н10Т, aluminiu A-70m, alamă, polietilenă, cauciuc IRP-1266.

Industria a dezvoltat noi explozivi lichizi puternici și ieftini, numiți „explozivi lichizi fabricați la punctul de utilizare” (vVzhIMI sau Kvazar-VV). O clasă de explozibili similari a fost descoperită la sfârșitul secolului al XIX-lea. și a primit numele de panclastite. Au un complex de exploziv și caracteristici de performanta, permițându-le să fie clasificate ca explozibili puternici cu un diametru critic de 0,3 mm, un grad ridicat de pericol pentru încărcătură electricitate staticăși sensibilitate scăzută (la nivelul TNT) la impulsurile mecanice inițiale.

Tabelul 16

Caracteristicile explozivilor lichizi în comparație cu compozițiile cunoscute

Din datele prezentate în tabel. 16 rezultă că Kvazar-VV, conform criteriilor de eliberare volumetrică de energie și putere, este superior TNT. Produsul rezidual din producerea acidului azotic concentrat, tetroxidul de azot, este folosit ca oxidant, iar ca combustibil sunt folosiți produse de hidrocarburi binecunoscute de cracare a petrolului (kerosen sau motorină). Aceste componente se amestecă bine. VVZHIMI există timp scurt, determinată, de regulă, de timpul de pregătire pentru explozie, dar nu mai mult de perioada de depozitare garantată (o zi), și, dacă este necesar, poate fi ușor eliminată prin diluare cu apă sau neutralizare cu sifon.

Mai multe despre subiectul Explozivi lichidi:

1. Încălcarea regulilor de siguranță atunci când se efectuează lucrări miniere, construcții sau alte lucrări
2. DIRECTIVA SEDIULUI WEHRMACHT DIN 7 FEBRUARIE 1941 PRIVIND GRADAREA URGENTEI IMPLEMENTĂRII PROGRAMELOR DE PRODUCTIE
3. DIN RAPORTUL DEPARTAMENTULUI DE ECONOMIE MILITARĂ ŞI INDUSTRIE MILITARĂ PRIVIND REZULTATELE OBŢINUTE ÎN PERIOADA DE LA 1 SEPTEMBRIE 1940 LA 1 APRILIE 1941

Explozivi se numesc compuși sau amestecuri chimice instabili care se transformă extrem de rapid sub influența unui anumit impuls în alte substanțe stabile cu degajarea unei cantități semnificative de căldură și a unui volum mare de produse gazoase care se află sub presiune foarte mare și, expansându-se, efectuează una sau alta lucru mecanic.

Explozivii moderni sunt fie compuși chimici (hexogen, TNT etc..), sau amestecuri mecanice(nitrat de amoniu și explozivi cu nitroglicerină).

Compuși chimici se obțin prin tratarea diferitelor hidrocarburi cu acid azotic (nitrare), adică prin introducerea de substanțe precum azotul și oxigenul în molecula de hidrocarbură.

Amestecuri mecanice sunt realizate prin amestecarea substanțelor bogate în oxigen cu substanțe bogate în carbon.

În ambele cazuri, oxigenul este într-o stare legată de azot sau clor (excepția este oxilicități, unde oxigenul este în stare liberă nelegată).

În funcție de conținutul cantitativ de oxigen din exploziv, oxidarea elementelor combustibile în procesul de transformare explozivă poate fi complet sau incomplet, iar uneori oxigenul poate rămâne chiar în exces. În conformitate cu aceasta, se disting explozivii cu echilibru de oxigen în exces (pozitiv), zero și insuficient (negativ).

Cele mai profitabile sunt explozivii care au un echilibru de oxigen zero, deoarece carbonul este complet oxidat la CO2 și hidrogenul la H2O, Ca rezultat, cantitatea maximă de căldură posibilă pentru un anumit exploziv este eliberată. Un exemplu de astfel de exploziv ar fi dinaftalit, care este un amestec de azotat de amoniu și dinitronaftalină:

La echilibrul de oxigen în exces oxigenul rămas neutilizat se combină cu azotul pentru a forma oxizi de azot foarte toxici, care absorb o parte din căldură, ceea ce reduce cantitatea de energie eliberată în timpul exploziei. Un exemplu de exploziv cu un echilibru de oxigen în exces este nitroglicerină:

Pe de altă parte, când echilibru insuficient de oxigen nu tot carbonul este transformat în dioxid de carbon; o parte din acesta este oxidată numai la monoxid de carbon. (CO) care este, de asemenea, otrăvitor, deși într-o măsură mai mică decât oxizii de azot. În plus, o parte din carbon poate rămâne în formă solidă. Carbonul solid rămas și oxidarea lui incompletă numai la CO duc la o scădere a energiei eliberate în timpul exploziei.

Într-adevăr, în timpul formării unei molecule gram de monoxid de carbon, se eliberează doar 26 kcal/mol de căldură, în timp ce în timpul formării unei molecule gram dioxid de carbon 94 kcal/mol.

Un exemplu de exploziv cu un echilibru negativ de oxigen este TNT:

În condiții reale, atunci când produsele de explozie efectuează lucrări mecanice, suplimentar (secundar) reactii chimice iar compoziția reală a produselor de explozie diferă oarecum de schemele de calcul date, iar cantitatea de gaze toxice din produsele de explozie se modifică.

Clasificarea explozivilor

Explozivi poate fi în stare gazoasă, lichidă și solidă sau sub formă de amestecuri de substanțe solide sau lichide cu substanțe solide sau gazoase.

În prezent, atunci când numărul de explozibili diferiți este foarte mare (mii de articole), împărțirea acestora numai pe starea fizică este complet insuficientă. Această diviziune nu spune nimic nici despre performanța (puterea) explozivilor, prin care se putea judeca domeniul de aplicare al unuia sau altuia dintre ei, nici despre proprietățile explozivilor, după care se putea aprecia gradul de pericol în manipulare și depozitare. . Prin urmare, în prezent sunt acceptate alte trei clasificări ale explozivilor.

După prima clasificare Toți explozivii sunt împărțiți în funcție de puterea și domeniul de aplicare în:.

O) putere crescută(PETN, RDX, tetril);

B) putere normală (TNT, acid picric, plastite, tetritol, amoniți de rocă, amoniți care conțin 50-60% TNT și explozivi gelatinoși cu nitroglicerină);

B) putere redusă (explozivi cu azotat de amoniu, pe lângă cei menționați mai sus, explozivi cu nitroglicerină sub formă de pulbere și cloratite).

3. Explozivi propulsori(pulbere neagră și pulbere de piroxilină și nitroglicerină fără fum).

Această clasificare, desigur, nu include toate denumirile explozivilor, ci doar pe cele care sunt utilizate în principal în operațiunile de explozie. În special, sub denumirea generală de explozivi cu azotat de amoniu există zeci de compoziții diferite, fiecare cu propriul nume separat.

A doua clasificareîmparte explozivul după lor compozitia chimica:

1. Compuși nitro; substanțele de acest tip conțin două până la patru grupe nitro (NO 2); Acestea includ tetril, TNT, hexogen, tetritol, acid picric și dinitronaftalena, care face parte din unii explozivi de azotat de amoniu.

2. Nitroesteri; Substanțele de acest tip conțin mai multe grupe nitrați (ONO 2). Acestea includ PETN, explozivi cu nitroglicerină și pulberi fără fum.

3. Săruri de acid azotic- substanțe care conțin grupa NO 3, al cărei reprezentant principal este azotatul de amoniu NH 4 NO 3, care face parte din toți explozivii cu azotat de amoniu. Acest grup include, de asemenea, azotat de potasiu KNO 3 - baza pulberii negre și azotat de sodiu NaNO 3, care face parte din explozivii cu nitroglicerină.

4. Sărurile acidului hidronitric(HN 3), din care se utilizează numai azidă de plumb.

5. Săruri ale acidului fulminat(HONC), din care se folosește numai fulminat de mercur.

6. Săruri ale acidului cloric, așa-numitele cloratite și percloratite, - explozivi în care componenta principală - purtătorul de oxigen - este cloratul sau perclorat de potasiu (KClO 3 și KClO 4); acum sunt folosite foarte rar. Separat de această clasificare este un exploziv numit oxyliquit.

Pe baza structurii chimice a unui exploziv, se pot aprecia proprietățile sale de bază:

Sensibilitatea, durabilitatea, compoziția produselor de explozie, prin urmare, puterea substanței, interacțiunea acesteia cu alte substanțe (de exemplu, cu materialul învelișului) și o serie de alte proprietăți.

Natura legăturii dintre grupările nitro și carbon (în compuși nitro și nitro esteri) determină sensibilitatea explozivului la influențele externe și stabilitatea acestora (conservarea proprietăților explozive) în condiții de depozitare. De exemplu, compușii nitro, în care azotul din grupa NO 2 este legat direct de carbon (C-NO 2), sunt mai puțin sensibili și mai stabili decât nitroesterii, în care azotul este legat de carbon printr-unul dintre oxigenii din gruparea ONO2 (C-O-N02); o astfel de conexiune este mai puțin puternică și face explozivul mai sensibil și mai puțin persistent.

Numărul de grupuri nitro conținute într-un exploziv caracterizează puterea acestuia din urmă, precum și gradul de sensibilitate a acestuia la influențele externe. Cu cât mai multe grupuri nitro într-o moleculă explozivă, cu atât este mai puternică și mai sensibilă. Deci, de exemplu, mononitrotoluen(avand doar o grupa nitro) este un lichid uleios care nu are proprietati explozive; dinitrotoluen, care conține două grupe nitro, este deja o substanță explozivă, dar cu caracteristici explozive slabe; si in sfarsit Trinitrotoluen (TNT), având trei grupe nitro, este un exploziv destul de satisfăcător din punct de vedere al puterii.

Compușii dinitro sunt utilizați într-o măsură limitată; Majoritatea explozibililor moderni conțin trei sau patru grupuri nitro.

Prezența altor grupuri în explozivi îi afectează, de asemenea, proprietățile. De exemplu, azot suplimentar(N 3) în hexogen crește sensibilitatea acestuia din urmă. Gruparea metil (CH 3) din TNT și tetril asigură că acești explozivi nu interacționează cu metalele, în timp ce gruparea hidroxil (OH) din acidul picric este motivul interacțiunii ușoare a substanței cu metalele (cu excepția staniului) și a aspectului. de așa-numiții picrati fie ai altor metale, care sunt substanțe explozive care sunt foarte sensibile la impact și frecare.

Explozivii obținuți prin înlocuirea hidrogenului cu un metal în acid hidronitros sau fulminat provoacă fragilitatea extremă a legăturilor intramoleculare și, în consecință, sensibilitatea deosebită a acestor substanțe la influențele externe mecanice și termice.

Pentru lucrările de sablare din viața de zi cu zi, se adoptă a treia clasificare a explozivilor: - asupra admisibilităţii utilizării lor în anumite condiţii.

Conform acestei clasificări, se disting următoarele trei grupuri principale:

1. Explozivi omologați pentru lucru deschis.

2. Explozivi aprobați pentru lucrări subterane în condiții care sunt ferite de posibilitatea de explozie a mucegaiului și a prafului de cărbune.

3. Explozivi aprobați numai pentru condiții periculoase din cauza posibilității unei explozii de gaz sau praf (explozivi de siguranță).

Criteriul de atribuire a unui exploziv unui anumit grup este cantitatea de gaze toxice (dăunătoare) eliberate în timpul exploziei și temperatura produselor de explozie. Da, TNT pentru că cantitate mare gazele toxice formate în timpul exploziei sale pot fi utilizate numai pe lucrări deschise (constructii si exploatare), în timp ce explozivii de azotat de amoniu sunt permisi atât în ​​lucrările deschise, cât și în subterane, în condiții care nu sunt periculoase din punct de vedere al gazului și al prafului. Pentru lucrările subterane, unde este posibilă prezența amestecurilor de gaz exploziv și praf-aer, sunt permise numai explozivii cu o temperatură scăzută a produselor de explozie.