Бризантные взрывчатые вещества

Теплота и температура взрыва

Из физики известно, что энергия и тепло, выделяемые в процессе реакции, находятся в прямой зависимости между собой, поэтому количество выделяемой при взрыве теплоты является весьма важной энергетической характеристикой взрывчатого вещества, определяющей его работоспособность. Чем больше выделено теплоты, тем выше температура нагрева продуктов взрыва, тем больше давление, а следовательно, и воздействие продуктов взрыва на окружающую среду.

Теплота взрыва зависит от химического состава взрывчатого вещества. Она вычисляется теоретически по закону Гесса или определяется экспериментально в специальных толстостенных калориметрических бомбах по количеству тепла, поглощенного массой бомбы при взрыве внутри ее определенного количества взрывчатого вещества.

Зная теплоту взрыва, легко вычислить и температуру взрыва, исходя из соотношения

где Cv — теплоемкость продуктов взрыва с учетом ее изменения от температуры.

Использование бризантных ВВ

Бризантные взрывные вещества – это вторичные ВВ, для которых детонация является основной видом взрывчатого превращения, возбуждаемая благодаря небольшому заряду первоначального ВВ. Они наделены способностью дробить и раскалывать. Их используют для начинки мин, разных средств для подрыва, торпед и снарядов. Вещества, обладающие взрывчатыми свойствами, представляют собой концентрированный и экономичный источник механической энергии. Они находят широкое применение в народном хозяйстве. Большая часть цветной руды, а также почти весь объем черных металлов, добывается при помощи взрывов.

izgotovlenie-vzryvnogo-ustrojstva.jpg Смотреть галерею

Бризантные ВВ нашли свое применение в следующих областях:

  • для разработки пластов угля и залежей полезных ресурсов;
  • насыпей для железнодорожных путей и автодорог;
  • постройки плотин;
  • рытья водных каналов;
  • прокладки газо- и нефтепроводов;
  • разработки шахтных стволов.

Где используют бризантные вещества еще? Кроме вышеперечисленного, их применяют:

  • при уплотнении грунта;
  • проведении систем орошения;
  • тушении пожаров лесных массивов;
  • выравнивании и очистке местности.

А также ведутся научные исследования и разработки по расширению использования этой мощной энергии взрыва – ускорению химических процессов с применением высоких давлений, искусственному дождеванию и взрывному бурению.

Взрывчатка: что это такое?

vzryvchatye-veshhestva-princip-dejstvija-i-osnovnye-vidy-1cdbaa4.jpg

Взрывчатые вещества – это большая группа химических соединений или смесей, которые под воздействием внешних факторов способны к быстрой, самоподдерживающейся и неуправляемой реакции с выделением большого количества энергии. Проще говоря, химический взрыв – это процесс преобразования энергии молекулярных связей в тепловую энергию. Обычно его результатом является большое количество раскаленных газов, которые и выполняют механическую работу (дробление, разрушение, перемещение и др.).

Классификация взрывчатых веществ довольно сложна и запутанна. К ВВ относятся вещества, которые распадаются не только в процессе взрыва (детонации), но и медленного или быстрого горения. К последней группе относятся пороха и различные виды пиротехнических смесей.

Вообще, понятия «детонация» и «дефлаграция» (горение) являются ключевыми для понимания процессов химического взрыва.

Детонацией называют стремительное (сверхзвуковое) распространение фронта сжатия с сопутствующей ему экзотермической реакцией во взрывчатом веществе. В этом случае химические превращения идут настолько бурно и выделяется такое количество тепловой энергии и газообразных продуктов, что в веществе образуется ударная волна. Детонация – это процесс максимально быстрого, можно сказать, лавинообразного вовлечения вещества в реакцию химического взрыва.

Дефлаграция, или горение – это тип окислительно-восстановительной химической реакции, во время которой ее фронт перемещается в веществе за счет обычной теплоотдачи. Подобные реакции хорошо всем известны и часто встречаются в повседневной жизни.

Любопытно, что энергия, выделяемая при взрыве, не так уж и велика. Например, при детонации 1 кг тротила ее выделяется в несколько раз меньше, чем при сгорании 1 кг каменного угля. Однако при взрыве это происходит в миллионы раз быстрее, вся энергия выделяется практически мгновенно.

Следует отметить, что скорость распространения детонации – это важнейшая характеристика взрывчатых веществ. Чем она выше, тем более эффективен заряд взрывчатки.

vzryvchatye-veshhestva-princip-dejstvija-i-osnovnye-vidy-898c599.jpg

Чтобы запустить процесс химического взрыва необходимо воздействие внешнего фактора, он может быть нескольких видов:

Следует отметить, что разные виды ВВ имеют различную чувствительность к внешним воздействиям.

Некоторые из них (например, черный порох) прекрасно реагируют на тепловое воздействие, но при этом практически не откликается на механическое и химическое. А для подрыва тротила нужно только детонационное воздействие. Гремучая ртуть бурно реагирует на любой внешний раздражитель, а есть некоторые ВВ, которые детонируют вообще безо всякого внешнего воздействия. Практическое использование таких «взрывоопасных» ВВ попросту невозможно.

Литература

  • Багал Л. И. «Химия и технология инициирующих взрывчатых веществ» М. 1975
  • «Энергетические конденсированные системы» под ред. Жукова Б. П., 2-е изд. М.:Янус-К 2000
  • «Encyclopedia of explosives and related items» by Fedoroff B.T., Aaronson H.A., Reese E.F., Sheffield O.E., Clift G.D., vol. 1-10, 1960
: неверное или отсутствующее изображение Для улучшения этой статьи желательно:
  • Викифицировать статью.

Вещества, которые рассматривались как инициирующие взрывчатые вещества

Данные вещества часто описывались в патентах, но по разным причинам не нашли практического применения или применялись в очень ограниченном объеме

:

  • Азиды тяжелых металлов (меди, таллия, кадмия и др.)
  • Ацетиленид меди, Ацетиленид серебра
  • Пероксид ацетона (триперекись триацетона, ТА, «киса»)
  • Гексаметилентрипероксиддиамин (ГМТД)
  • Пикраты тяжелых металлов
  • Фульминат серебра (гремучее серебро)
  • Перхлорат 2, 4-динитрофенилдиазония
  • Диазодинитрофенол
  • 5-Нитротетразолат ртути

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий