Бризантні вибухові речовини 1
Бризантні ВВ можуть бути однорідними і неоднорідними (вибухові суміші).
I. Однорідні брізантние ВВ
За хімічною будовою однорідні брізантние ВВ поділяються на 2 групи: нитросоединения і нітроефіри.
Нітроефіри - азотнокислі нітрати спиртів або вуглеводів.
Нітроцелюлоза і піроксилін були відкриті в 1832 р Браконно. У 1846 - 1848 р.р. Г.І. Гесс і А.А. Фадєєв досліджували властивості піроксиліну і показали, що він по потужності в кілька разів перевершує димний порох.
Вибуховий розкладання піроксиліну може бути представлено рівнянням:
Під час вибуху 1 кг піроксиліну відбувається робота, рівна підйому 470 тонн на висоту 1 метр.
Піроксилін застосовується для виготовлення піроксилінових порохів. За чутливості піроксилін близький до гексоген. Сухий піроксилін при щільності 1,3 г / см 3 має швидкість детонації близько 6500 м / с.
Коллоксилин використовують для отримання лаків, целулоїду.
2. АЗОТНОКИСЛИЙ ефіри спиртів.
Чистий, який не містить кислотних домішок нітрогліцерин менш вибухові, і більш міцний.
Нітрогліцерин дуже чутливий до механічних впливів (поштовхів, ударів, запалювання гримучої ртуттю). Від полум'я загоряється насилу і згорає без вибуху.
Під час вибуху 1 г нітрогліцерину утворює 467 см 3 газів, а 1 л - 750 л газів (порох тільки 280 л).
Нітрогліцерин замерзає при +8 0 С і стає значно небезпечніше, тому, що його кристали при терті або розломі сильно розігріваються. При перетворенні в рідкий стан його не можна нагрівати вище 11-12 0 С, інакше він підриває.
У 1854 р знаменитий український хімік Н.Н. Зінін вперше поставив питання про застосування нітрогліцерину як вибухова речовина. У 1867 р нітрогліцерин був застосований співробітниками артилерійського офіцера В.Ф. Петрушевского для вибухових робіт на золотих копальнях в Східному Сибіру.
У 1865 р Співробітник Зинина капітан Д.І. Андрієвський запропонував гремучертутний капсуль-детонатор, застосування якого різко збільшило бризантне дію ВВ і привело до відкриття явища детонації.
В період роботи Зініна і Петрушевского вУкаіни жив шведський інженер А. Нобель. Йому належить заслуга подальшого розвитку і практичного використання робіт українських вчених. Нобель винайшов ряд динамітів і нітрогліцериновими порох (балістів), удосконалив конструкцію капсули-детонатори).
Щоб зробити нітрогліцерин менш небезпечним при зберіганні, транспорті і застосуванні, а також для кращого використання його вибухової сили, його змішують з кізельгуром (панцири інфузорій, інфузорна земля) і отримують твердий динаміт. 100 г кизельгура вбирає 75 г нітрогліцерину.
Готовий динаміт без вибуху переносить поштовхи, падіння, тертя. Однак раптове нагрівання, вибух гримучої ртуті може призвести до вибуху.
Так само як і нітрогліцерин, динаміт не слід доводити до замерзання, яке відбувається при - 4 0 С. Розморожування можна проводити тільки дуже повільно за допомогою вологого, помірно теплого піску. Замерзлий динаміт не можна піддавати різкого нагрівання (полум'ям, іскрами і навіть кімнатною температурою).
Гримучий холодець (вибухова желатину) складається з 90% нітрогліцерину і 10% піроксиліну. Вона менш небезпечна, ніж її складові частини, тому, що містить трохи камфори. Згорає як динаміт, в замерзлому стані стає кілька чутливіші до поштовхів, але не так небезпечна як динаміт або нітрогліцерин. Під водою сильно підриває.
внаслідок малої летючості і ряду властивостей, близьких за властивостями до нітрогліцерину, його застосовують для приготування порохів.
- біла кристалічна речовина, щільністю 1,77 г / см 3. негигроскопичен. Температура плавлення 141 0 С, температура спалаху 215 0 С.
У порівнянні з іншими АЗОТНОКИСЛИЙ ефірами тен стійок. Більш чутливий до удару, ніж тротил, тетрил і гексоген. Швидкість детонації 7900 м / с.
Тен здебільшого флегматізіруют добавкою невеликих кількостей парафіну (до 5%), воску.
Чистий тен застосовують в якості вторинних зарядів для спорядження капсулів-детонаторів, а флегматизированні - для спорядження детонуючого шнура, детонаторів, деяких снарядів.
Нітросполуками представляють собою найважливіший клас бризантних ВВ. Вони характеризуються значним фугасним і бризантних дією при малій чутливості до механічних впливів. Ці речовини особливо придатні для спорядження артилерійських снарядів та інших боєприпасів. Перевагою цих з'єднань є їх хімічна стійкість.
Литий тротил детонує немає від капсули-детонатори, а тільки в результаті вибуху проміжного детонатора з пресованого бризантного ВВ. Швидкість детонації до 6900 м / с.
Насипний тротил більш чутливий до детонації, ніж литий.
Горіння тротилу зазвичай не переходить у детонацію, однак якщо воно протікає в замкнутому посудині з міцними стінками або в великих масах тротилу, то можлива детонація.
Тротил не реагує з металами, але може реагувати з лугами, утворюючи тротілати. Тротілати менш небезпечні, ніж пікрати, але при їх утворенні виділяється значна кількість тепла, що може стати причиною пожежі. Зареєстровано випадок займання тротилу в результаті контакту з мильною емульсією.
Хоча горіння тротилу, як і інших ВВ, відбувається за рахунок кисню, що знаходиться в самому тротилі, палаючий тротил можна і потрібно гасити водою. Вода, потрапляючи на нього, випаровується, на випаровування потрібно багато тепла, тому температура продуктів горіння зменшується. Через нестачу тепла наступні шари не нагріваються до температури спалаху, і горіння припиняється.
Тротил є основним бризантних вибуховою речовиною для спорядження боєприпасів. Його застосовують в значних кількостях в сплавах з іншими нітросполуками: з гексогеном для спорядження кумулятивних снарядів малого калібру; з 20% дінітронафталіна під назвою К-2; з 5% ксиліт під назвою сплаву Л і ін. З тротилу готують патрони і шашки для вибухових робіт, у воєнний час застосовували в суміші з селітрою.
Пікринова кислота - тринітрофенол [C6H2OH (NO2) 3] - жовтий кристалічний порошок, розчинний у гарячій воді. Щільність 1,6 - 1,8 г / см 3. температура спалаху 300 0 С, швидкість детонації близько 7200 м / с. До удару і тертя мало чутлива.
Отримано П. Вульфом в 1771 р Тривалий час пікринова кислота використовувалася як жовта фарба для вовни, шовку, шкіри і волосся. І тільки випадково, в кінці 19 століття було виявлено, що вона є вибуховою речовиною.
У відкритому просторі чиста пікринова кислота спокійно згорає сильно коптить полум'ям. При горінні великих мас (наприклад, складів), а також при горінні в закритих металевих посудинах горіння може перейти в детонацію.
Великим недоліком пікринової кислоти є її здатність утворювати солі при зіткненні з металами (крім олова) в присутності хоча б невеликої кількості води. При цьому утворюються солі - пікрати, за своїми властивостями близькі ініціював ВВ. Найбільш небезпечні пікрати лужних металів.
Зберігати пікринову кислоту слід тільки в пластмасовій або дерев'яній тарі. В даний час пікринова кислота в якості ВВ практично не використовується.
У першій половині 20 століття застосовувалася як ВВ в різних країнах під назвами мелініт (Росія, Франція), Лідді (Великобританія), шімозой (Японія), с / 88 (Німеччина).
Пікрати амонію - амонійну сіль пікринової кислоти застосовували в США для спорядження авіабомб.