ასაფეთქებელი ნივთიერებების მსგავსად. ასაფეთქებელი ნივთიერებები: მოქმედების პრინციპი და ძირითადი ტიპები. დაიწყეთ თხევადი ფორმით

ფეთქებადი ნივთიერებები (ა. ფეთქებადი, ასაფეთქებელი აგენტები; n. Sprengstoffe; ვ. ფეთქებადი და. სითბო და აირისებრი პროდუქტების წარმოქმნა.

ასაფეთქებელი ნივთიერებები შეიძლება იყოს აგრეგაციის ნებისმიერი მდგომარეობის ნივთიერებები ან ნარევები. ფართოდ გამოიყენება ეგრეთ წოდებული შედედებული ასაფეთქებელი ნივთიერებები, რომლებიც ხასიათდება თერმული ენერგიის მაღალი მოცულობითი კონცენტრაციით. ჩვეულებრივი საწვავისგან განსხვავებით, რომლებიც საჭიროებენ გარე აირის მიწოდებას მათი წვისთვის, ასეთი ფეთქებადი ნივთიერებები ათავისუფლებს სითბოს ინტრამოლეკულური დაშლის პროცესების ან ურთიერთქმედების რეაქციების შედეგად. შემადგენელი ნაწილებინარევები, მათი დაშლის ან გაზიფიცირების პროდუქტები. თერმული ენერგიის გამოყოფის სპეციფიკური ბუნება და მისი ტრანსფორმაცია კინეტიკური ენერგიააფეთქების პროდუქტები და დარტყმის ტალღის ენერგია განსაზღვრავს ფეთქებადი ნივთიერებების გამოყენების ძირითად არეალს, როგორც მყარი მედიის (ძირითადად) და სტრუქტურების დამსხვრევისა და განადგურების და დამსხვრეული მასის გადაადგილების საშუალებას (იხ.).

გარეგანი ზემოქმედების ბუნებიდან გამომდინარე, ფეთქებადი ნივთიერებების ქიმიური გარდაქმნები ხდება: როდესაც თბება თვითანთების (მოციმციმე) ტემპერატურაზე - შედარებით ნელი. თერმული დაშლა; როდესაც აალება - წვა რეაქციის ზონის (ალი) მოძრაობით ნივთიერების მეშვეობით მუდმივი სიჩქარედაახლოებით 0,1-10 სმ/წმ; დარტყმითი ტალღის მოქმედებით - ასაფეთქებელი ნივთიერებების აფეთქება.

ასაფეთქებელი ნივთიერებების კლასიფიკაცია. ფეთქებადი ნივთიერებების კლასიფიკაციის რამდენიმე ნიშანი არსებობს: ტრანსფორმაციის ძირითადი ფორმების, დანიშნულებისა და ქიმიური შემადგენლობის მიხედვით. ექსპლუატაციის პირობებში ტრანსფორმაციის ბუნებიდან გამომდინარე, ასაფეთქებელი ნივთიერებები იყოფა საწვავ (ან) და. პირველი გამოიყენება წვის რეჟიმში, მაგალითად, ცეცხლსასროლი იარაღისა და სარაკეტო ძრავებში, მეორეს რეჟიმში, მაგალითად, საბრძოლო მასალაში და სხვა. მრეწველობაში გამოყენებული მაღალი ასაფეთქებელი ნივთიერებები ე.წ. ჩვეულებრივ, მხოლოდ მაღალი ასაფეთქებელი ნივთიერებები კლასიფიცირდება, როგორც სათანადო ასაფეთქებელი. ქიმიური თვალსაზრისით, ჩამოთვლილი კლასები შეიძლება დასრულდეს ერთიდაიგივე ნაერთებითა და ნივთიერებებით, მაგრამ განსხვავებულად დამუშავებული ან სხვადასხვა პროპორციით შერევისას.

გარე გავლენისადმი მგრძნობელობის მიხედვით, მაღალი ასაფეთქებელი ნივთიერებები იყოფა პირველად და მეორად. პირველადი ასაფეთქებელი ნივთიერებები მოიცავს ასაფეთქებელ ნივთიერებებს, რომლებიც შეიძლება აფეთქდეს მცირე მასით, როდესაც აალდება (სწრაფი გადასვლა წვიდან დეტონაციაზე). ისინი ასევე ბევრად უფრო მგრძნობიარეა მექანიკური სტრესის მიმართ, ვიდრე მეორადი. მეორადი ფეთქებადი ნივთიერების აფეთქება ყველაზე ადვილია გამოწვევა (დაწყება) დარტყმითი ტალღის მოქმედებით, ხოლო გამომწვევი დარტყმის ტალღაში წნევა უნდა იყოს რამდენიმე ათასი ან ათიათასობით მპა. პრაქტიკაში, ეს ხორციელდება პირველადი ფეთქებადი ნივთიერებების მცირე მასების დახმარებით, რომლებიც მოთავსებულია, რომლის დეტონაცია აღგზნებულია ცეცხლის სხივით და კონტაქტით გადადის მეორად ასაფეთქებელ ნივთიერებაზე. ამიტომ პირველად ასაფეთქებელ ნივთიერებებსაც უწოდებენ. სხვა სახის გარე მოქმედებები (ანთება, ნაპერწკალი, დარტყმა, ხახუნი) იწვევს მეორადი ფეთქებადი ნივთიერებების აფეთქებას მხოლოდ სპეციალურ და რთულად რეგულირებადი პირობებში. ამ მიზეზით, მაღალი ასაფეთქებელი ნივთიერებების ფართო და მიზანმიმართული გამოყენება აფეთქების რეჟიმში სამოქალაქო და სამხედრო ფეთქებადი ტექნოლოგიაში დაიწყო მხოლოდ აფეთქების ქუდის გამოგონების შემდეგ, როგორც მეორადი ასაფეთქებელი ნივთიერებების დეტონაციის ინიცირების საშუალება.

ქიმიური შემადგენლობის მიხედვით ფეთქებადი ნივთიერებები იყოფა ცალკეულ ნაერთებად და ფეთქებადი ნარევებად. პირველში, აფეთქების დროს ქიმიური გარდაქმნები ხდება მონომოლეკულური დაშლის რეაქციის სახით. საბოლოო პროდუქტებია სტაბილური აირისებრი ნაერთები, როგორიცაა ოქსიდი და დიოქსიდი, წყლის ორთქლი.

ფეთქებადი ნარევებში ტრანსფორმაციის პროცესი შედგება ორი ეტაპისგან: ნარევის კომპონენტების დაშლა ან გაზიფიცირება და დაშლის პროდუქტების ურთიერთქმედება (გაზიფიკაცია) ერთმანეთთან ან არადამშლელი ნივთიერებების ნაწილაკებთან (მაგალითად, ლითონები). ყველაზე გავრცელებული მეორადი ინდივიდუალური ასაფეთქებელი ნივთიერებებია აზოტის შემცველი არომატული, ალიფატური ჰეტეროციკლური ორგანული ნაერთები, მათ შორის ნიტრო ნაერთები ( , ), ნიტროამინები ( , ), ნიტროესტერები ( , ). არაორგანული ნაერთებიდან, მაგალითად, ამონიუმის ნიტრატს აქვს სუსტი ფეთქებადი თვისებები.

ფეთქებადი ნარევების მრავალფეროვნება შეიძლება შემცირდეს ორ ძირითად ტიპად: ოქსიდიზატორებისა და აალებადი ნივთიერებებისგან შემდგარი ნარევები და ნარევები, რომლებშიც კომპონენტების კომბინაცია განსაზღვრავს ნარევის საოპერაციო ან ტექნოლოგიურ თვისებებს. ოქსიდიზატორი-საწვავის ნარევები შექმნილია იმისთვის, რომ თერმული ენერგიის მნიშვნელოვანი ნაწილი გამოიყოფა აფეთქების დროს მეორადი დაჟანგვის რეაქციების შედეგად. ამ ნარევების კომპონენტები შეიძლება იყოს როგორც ფეთქებადი, ასევე არაასაფეთქებელი ნაერთები. ჟანგვის აგენტები, როგორც წესი, ათავისუფლებენ თავისუფალ ჟანგბადს დაშლის დროს, რაც აუცილებელია აალებადი ნივთიერებების ან მათი დაშლის პროდუქტების (გაზიფიკაციის) დაჟანგვისთვის (სითბო გამოყოფით). ზოგიერთ ნარევში (მაგალითად, ლითონის ფხვნილებში, რომლებიც შეიცავს საწვავს), ნივთიერებები, რომლებიც ასხივებენ არა ჟანგბადს, არამედ ჟანგბადის შემცველ ნაერთებს (წყლის ორთქლი, ნახშირორჟანგი), ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჟანგვის აგენტებად. ეს აირები რეაგირებენ ლითონებთან სითბოს გამოყოფის მიზნით. ასეთი ნარევის მაგალითია.

წვებად გამოიყენება სხვადასხვა სახის ბუნებრივი და სინთეზური ორგანული ნივთიერებები, რომლებიც აფეთქების დროს გამოყოფენ არასრული დაჟანგვის პროდუქტებს (ნახშირბადის მონოქსიდი) ან წვად გაზებს (, ) და მყარი(ჭვარტლი). პირველი ტიპის ასაფეთქებელი ფეთქებადი ნარევების ყველაზე გავრცელებული ტიპია ასაფეთქებელი ნივთიერებები, რომლებიც შეიცავს ამონიუმის ნიტრატს, როგორც ჟანგვის აგენტს. საწვავის სახეობიდან გამომდინარე, ისინი, თავის მხრივ, იყოფა ამმოტოლებად და ამონალებად. ნაკლებად გავრცელებულია ქლორატის და პერქლორატის ასაფეთქებელი ნივთიერებები, რომლებიც მოიცავს კალიუმის ქლორატს და ამონიუმის პერქლორატს, როგორც ოქსიდიზატორებს, ოქსილიქიტები - თხევადი ჟანგბადის ნარევები ფოროვანი ორგანული შთამნთქმელით, ნარევები, რომლებიც დაფუძნებულია სხვა თხევადი ოქსიდიზატორებზე. მეორე ტიპის ფეთქებადი ნარევები მოიცავს ცალკეული ფეთქებადი ნივთიერებების ნარევებს, როგორიცაა დინამიტები; TNT-ის ნარევები RDX-თან ან PETN-თან (პენტოლიტი), ყველაზე შესაფერისი წარმოებისთვის.

ორივე ტიპის ნარევებში, მითითებული კომპონენტების გარდა, ფეთქებადი ნივთიერების დანიშნულებიდან გამომდინარე, შეიძლება შევიდეს სხვა ნივთიერებებიც, რათა ფეთქებადს მისცეს გარკვეული სამოქმედო თვისებები, მაგალითად, გაზრდის მგრძნობელობას დაწყების საშუალებების მიმართ, ან, პირიქით. გარე გავლენის მიმართ მგრძნობელობის შემცირება; ჰიდროფობიური დანამატები - ფეთქებადი წყლისადმი მდგრადი გახადოს; პლასტიზატორები, ცეცხლგამძლე მარილები - უსაფრთხოების თვისებების მისაცემად (იხ. უსაფრთხოების ასაფეთქებელი ნივთიერებები). ფეთქებადი ნივთიერებების ძირითადი საოპერაციო მახასიათებლები (დეტონაცია და ენერგეტიკული მახასიათებლები და ფეთქებადი ნივთიერებების ფიზიკური და ქიმიური თვისებები) დამოკიდებულია ასაფეთქებელი ნივთიერებების რეცეპტურ შემადგენლობაზე და წარმოების ტექნოლოგიაზე.

ასაფეთქებელი ნივთიერებების დეტონაციის მახასიათებელი მოიცავს დეტონაციის შესაძლებლობას და დეტონაციის იმპულსისადმი მგრძნობელობას. მათზეა დამოკიდებული აფეთქების საიმედოობა და საიმედოობა. მოცემული სიმკვრივის თითოეულ ასაფეთქებელ ნივთიერებას აქვს კრიტიკული მუხტის დიამეტრი, რომლის დროსაც დეტონაცია სტაბილურად ვრცელდება მუხტის მთელ სიგრძეზე. ფეთქებადი ნივთიერების აფეთქების პულსისადმი მგრძნობელობის საზომია გამომწვევი ტალღის კრიტიკული წნევა და მისი ხანგრძლივობა, ე.ი. მინიმალური ინიცირების იმპულსის მნიშვნელობა. ის ხშირად გამოიხატება ზოგიერთი პირველადი ან მეორადი ფეთქებადი ნივთიერების მასით, ცნობილი დეტონაციის პარამეტრებით. დეტონაცია აღგზნებულია არა მხოლოდ ინიციატორი მუხტის კონტაქტური აფეთქებით. ის ასევე შეიძლება გადაიცეს ინერტული მედიის საშუალებით. Მას აქვს დიდი მნიშვნელობაამისთვის, შედგება რამდენიმე ვაზნისაგან, რომელთა შორის არის ინერტული მასალებისგან დამზადებული ჯემპრები. ამრიგად, ვაზნების ასაფეთქებელი ნივთიერებებისთვის მოწმდება დეტონაციის გადაცემის სიჩქარე მანძილზე სხვადასხვა მედიის საშუალებით (ჩვეულებრივ ჰაერით).

ფეთქებადი ნივთიერებების ენერგეტიკული მახასიათებლები. აფეთქების დროს ფეთქებადი ნივთიერებების მექანიკური სამუშაოების შესრულების უნარი განისაზღვრება ფეთქებადი ტრანსფორმაციის დროს სითბოს სახით გამოთავისუფლებული ენერგიის რაოდენობით. რიცხობრივად, ეს მნიშვნელობა უდრის სხვაობას აფეთქების პროდუქტების წარმოქმნის სითბოსა და თავად ფეთქებადი ნივთიერების წარმოქმნის (ენთალპიის) სითბოს შორის. ამრიგად, თერმული ენერგიის სამუშაოდ გადაქცევის კოეფიციენტი ლითონის შემცველი და უსაფრთხოების ფეთქებადი ნივთიერებებისთვის, რომლებიც ქმნიან მყარ პროდუქტებს (ლითონის ოქსიდები, ცეცხლგამძლე მარილები) მაღალი სითბოს ტევადობით აფეთქების დროს, უფრო დაბალია, ვიდრე ასაფეთქებელი ნივთიერებებისთვის, რომლებიც ქმნიან მხოლოდ აირისებრ პროდუქტებს. აფეთქების ადგილობრივი გამანადგურებელი ან აფეთქების მოქმედების ასაფეთქებელი ნივთიერებების შესაძლებლობის შესახებ იხილეთ ხელოვნება. .

ფეთქებადი ნივთიერებების თვისებების ცვლილება შეიძლება მოხდეს ფიზიკური და ქიმიური პროცესების შედეგად, ტემპერატურის, ტენიანობის გავლენის, ფეთქებადი ნივთიერებების შემადგენლობაში არასტაბილური მინარევების გავლენის ქვეშ და ა.შ. დახურვის სახეობიდან გამომდინარე, შენახვის გარანტირებული პერიოდი. ან დადგენილია ფეთქებადი ნივთიერებების გამოყენება, რომლის დროსაც ნორმალიზებული მაჩვენებლები ან არ უნდა შეიცვალოს, ან მათი ცვლილება ხდება დადგენილი ტოლერანტობის ფარგლებში.

ასაფეთქებელი ნივთიერებების დამუშავებისას უსაფრთხოების მთავარი მაჩვენებელია მათი მგრძნობელობა მექანიკური და თერმული ზემოქმედების მიმართ. როგორც წესი, ის ექსპერიმენტულად ფასდება ლაბორატორიაში სპეციალური მეთოდების გამოყენებით. ამასთან დაკავშირებით მასობრივი დანერგვანაყარი ასაფეთქებელი ნივთიერებების დიდი მასების გადაადგილების მექანიზებული მეთოდები, ისინი ექვემდებარება მინიმალურ ელექტრიფიკაციას და დაბალი მგრძნობელობის მოთხოვნებს სტატიკური ელექტროენერგიის გამონადენის მიმართ.

ისტორიული ცნობა. ჩინეთში (მეშვიდე საუკუნე) გამოგონილი შავი (მოწევა) დენთი პირველი იყო ასაფეთქებელი ნივთიერებებიდან. ევროპაში ცნობილია მე-13 საუკუნიდან. მე-14 საუკუნიდან დენთს იყენებდნენ როგორც ცეცხლსასროლ იარაღს. მე-17 საუკუნეში (პირველად სლოვაკეთის ერთ-ერთ მაღაროში) დენთი გამოიყენებოდა აფეთქებაში სამთო მოპოვებაში, ასევე საარტილერიო ყუმბარების (ასაფეთქებელი ბირთვების) აღჭურვისთვის. შავი ფხვნილის ფეთქებადი ტრანსფორმაცია აღფრთოვანებული იყო აალება ფეთქებადი წვის რეჟიმში. 1884 წელს ფრანგმა ინჟინერმა პ. ვიელმა შემოგვთავაზა უკვამლო ფხვნილი. მე-18-19 საუკუნეებში. სინთეზირებული იქნა ფეთქებადი თვისებების მქონე მრავალი ქიმიური ნაერთი, მათ შორის პიკრინის მჟავა, პიროქსილინი, ნიტროგლიცერინი, ტროტილი და ა. ა.ნობელი (1867) ასაფეთქებელი ფუჭი (დეტონატორის ქუდი). მანამდე, რუსეთში, ნ.ნ.ზინინისა და ვ.ფ.პეტრუშევსკის (1854) წინადადებით, ფეთქებადი წვის რეჟიმში შავი ფხვნილის ნაცვლად აფეთქებებში გამოიყენებოდა ნიტროგლიცერინი. ასაფეთქებელი ვერცხლისწყალი თავად იქნა მიღებული ჯერ კიდევ მე-17 საუკუნის ბოლოს. და ისევ ინგლისელი ქიმიკოსის ე. ჰოვარდის მიერ 1799 წელს, მაგრამ მისი აფეთქების უნარი იმ დროისთვის ცნობილი არ იყო. დეტონაციის ფენომენის აღმოჩენის შემდეგ, მაღალი ასაფეთქებელი ნივთიერებები ფართოდ გამოიყენებოდა სამთო და სამხედრო საქმეებში. სამრეწველო ასაფეთქებელ ნივთიერებებს შორის, თავდაპირველად ა.ნობელის პატენტების მიხედვით, ყველაზე ფართოდ გამოიყენებოდა გურდინამიტები, შემდეგ პლასტმასის დინამიტები, ფხვნილი ნიტროგლიცერინის შერეული ასაფეთქებელი ნივთიერებები. ამონიუმის ნიტრატის ასაფეთქებელი ნივთიერებები დაპატენტებული იქნა ჯერ კიდევ 1867 წელს ი. ნორბინისა და ი. ოლსენის მიერ (შვედეთი), მაგრამ მათი პრაქტიკული გამოყენება, როგორც სამრეწველო ფეთქებადი და საბრძოლო მასალის შესავსებად, არ დაწყებულა პირველ მსოფლიო ომამდე (1914–18). უფრო უსაფრთხო და ეკონომიური ვიდრე დინამიტები, მათ დაიწყეს მზარდი მასშტაბის გამოყენება ინდუსტრიაში მე-20 საუკუნის 30-იან წლებში.

დიდის შემდეგ სამამულო ომი 1941-45 წლებში ამონიუმის ნიტრატის ასაფეთქებელი ნივთიერებები, თავდაპირველად ძირითადად წვრილად გაფანტული ამონიტების სახით, გახდა კომერციული ასაფეთქებელი ნივთიერებების დომინანტური ტიპი CCCP-ში. სხვა ქვეყნებში, დინამიტების მასობრივი ჩანაცვლების პროცესი ამონიუმის ნიტრატის ასაფეთქებელი ნივთიერებებით დაიწყო ცოტა მოგვიანებით, დაახლოებით 1950-იანი წლების შუა ხანებიდან. 70-იანი წლებიდან. სამრეწველო ასაფეთქებელი ნივთიერებების ძირითადი ტიპებია უმარტივესი შემადგენლობის მარცვლოვანი და წყლის შემცველი ამონიუმის ნიტრატის ასაფეთქებელი ნივთიერებები, რომლებიც არ შეიცავს ნიტრო ნაერთებს ან სხვა ინდივიდუალურ ფეთქებადი ნივთიერებებს, აგრეთვე ნიტრო ნაერთების შემცველ ნარევებს. წვრილად გაფანტულმა ამონიუმის ნიტრატმა ასაფეთქებელმა ნივთიერებებმა შეინარჩუნეს თავიანთი მნიშვნელობა ძირითადად მებრძოლი ვაზნების წარმოებისთვის, ასევე ზოგიერთი სპეციალური ტიპის აფეთქებისთვის. ინდივიდუალური ასაფეთქებელი ნივთიერებები, განსაკუთრებით ტროტილი, ფართოდ გამოიყენება დეტონატორების წარმოებისთვის, აგრეთვე დატბორილი ჭაბურღილების გრძელვადიანი დატვირთვისთვის, სუფთა სახით () და წყალგამძლე ფეთქებადი ნარევებით, მარცვლოვანი და სუსპენზიური (წყლის შემცველი). ღრმა გამოყენებისთვის და.

ყოველი ახალი თაობა ცდილობს აჯობოს წინა თაობებს, რასაც ჯოჯოხეთური მანქანების და სხვათა ჩაყრა ჰქვია, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ - ძლიერი ასაფეთქებელი ნივთიერების ძიებაში. როგორც ჩანს, დენთის სახით ასაფეთქებელი ნივთიერებების ეპოქა თანდათან ტოვებს, მაგრამ ახალი ასაფეთქებელი ნივთიერებების ძებნა არ ჩერდება. რაც უფრო მცირეა ასაფეთქებელი ნივთიერების მასა და რაც უფრო დიდია მისი დესტრუქციული ძალა, მით უკეთესად გამოიყურება იგი სამხედრო სპეციალისტებისთვის. რობოტიკა, ისევე როგორც მცირე რაკეტების და დიდი მომაკვდინებელი ძალის ბომბების გამოყენება უპილოტო საფრენ აპარატებზე, კარნახობს ასეთი ასაფეთქებელი ნივთიერების ძიების გააქტიურებას.

ბუნებრივია, სუბსტანცია, რომელიც იდეალურია სამხედრო თვალსაზრისით, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ოდესმე აღმოჩნდეს, მაგრამ ბოლოდროინდელი განვითარებები ვარაუდობს, რომ მსგავსი კონცეფციის მიახლოება მაინც შეიძლება. სრულყოფილთან მიახლოება აქ ნიშნავს სტაბილურ შენახვას, მაღალ ლეტალობას, მცირე მოცულობას და მარტივ ტრანსპორტირებას. არ უნდა დაგვავიწყდეს, რომ ასეთი ასაფეთქებელი ნივთიერების ფასიც მისაღები უნდა იყოს, წინააღმდეგ შემთხვევაში მასზე დაფუძნებული იარაღის შექმნამ შეიძლება უბრალოდ გაანადგუროს კონკრეტული ქვეყნის სამხედრო ბიუჯეტი.

უკვე განვითარებული მოვლენები დიდი ხანის განმვლობაშიიარე გამოყენება ქიმიური ფორმულებინივთიერებები, როგორიცაა ტრინიტროტოლუენი, პენტრიტი, ჰექსოგენი და მრავალი სხვა. თუმცა, „ასაფეთქებელ“ მეცნიერებას ძალზე იშვიათად შეუძლია სიახლეების სრული მოცულობის შეთავაზება.
სწორედ ამიტომ, ისეთი ნივთიერების გამოჩენა, როგორიც არის ჰექსანტიროჰექსაზაისოვურციტანი (სახელი - ენა გაგიტყდებათ) შეიძლება ჩაითვალოს ნამდვილ გარღვევად მის სფეროში. ენა რომ არ გაეტეხათ, მეცნიერებმა გადაწყვიტეს ამ ნივთიერებას უფრო ასათვისებელი სახელი - CL-20 მიენიჭათ.
ეს ნივთიერება პირველად მიიღეს დაახლოებით 26 წლის წინ - ჯერ კიდევ 1986 წელს აშშ-ს კალიფორნიის შტატში. მისი თავისებურება მდგომარეობს იმაში, რომ ამ ნივთიერებაში ენერგიის სიმკვრივე სხვა ნივთიერებებთან შედარებით მაინც მაქსიმალურია. CL-20-ის მაღალი ენერგიის სიმკვრივე და მცირე კონკურენცია მის წარმოებაში განაპირობებს იმას, რომ ასეთი ასაფეთქებელი ნივთიერებების ღირებულება დღეს უბრალოდ ასტრონომიულია. ერთი კილოგრამი CL-20 დაახლოებით $1300 ღირს. ბუნებრივია, ასეთი ფასი არ იძლევა ასაფეთქებელი აგენტის სამრეწველო მასშტაბის გამოყენებას. თუმცა, ექსპერტების აზრით, მალე ამ ასაფეთქებელი ნივთიერების ფასი შეიძლება მნიშვნელოვნად დაეცეს, რადგან არსებობს ჰექსანროჰექსაზაიზოვურციტანის ალტერნატიული სინთეზის ვარიანტები.

თუ ჰექსანტიროჰექსაზააზაისოვურციტანს შევადარებთ ყველაზე ეფექტურ ასაფეთქებელ ნივთიერებას, რომელიც ამჟამად გამოიყენება სამხედრო მიზნებისთვის (ოქტოგენი), მაშინ ამ უკანასკნელის ღირებულება კგ-ზე დაახლოებით ასი დოლარია. თუმცა, ეს არის ჰექსანტიროჰექსაზაისოვურციტანი უფრო ეფექტური. CL-20-ის დეტონაციის სიჩქარეა 9660 მ/წმ, რაც 560 მ/წმ-ით მეტია HMX-ის სიჩქარეზე. CL-20-ის სიმკვრივე ასევე უფრო მაღალია, ვიდრე იგივე ოქტოგენის, რაც ნიშნავს, რომ ყველაფერი წესრიგში უნდა იყოს ჰექსანიტროჰექსაზააზაისოვურციტანის პერსპექტივასთან.

დრონები დღეს CL-20-ის გამოყენების ერთ-ერთ შესაძლო მიმართულებად ითვლება. თუმცა, აქ არის პრობლემა, რადგან CL-20 ძალიან მგრძნობიარეა მექანიკური სტრესის მიმართ. ჩვეულებრივი რყევაც კი, რომელიც შეიძლება მოხდეს ჰაერში უპილოტო საფრენი აპარატის დროს, შეიძლება გამოიწვიოს ნივთიერების დეტონაცია. თვით დრონის აფეთქების თავიდან ასაცილებლად, ექსპერტებმა შესთავაზეს CL-20-ის გამოყენება პლასტმასის კომპონენტთან ინტეგრირებულად, რაც შეამცირებს მექანიკური ზემოქმედების დონეს. მაგრამ როგორც კი ასეთი ექსპერიმენტები ჩატარდა, გაირკვა, რომ ჰექსანი ჰექსააზაისოვურციტანი (ფორმულა C6H6N12O12) მნიშვნელოვნად კარგავს თავის „ლეტალურ“ თვისებებს.

გამოდის, რომ ამ ნივთიერების პერსპექტივები უზარმაზარია, მაგრამ ორნახევარი ათწლეულის მანძილზე ვერავინ მოახერხა მისი გონივრულად განკარგვა. მაგრამ ექსპერიმენტები დღესაც გრძელდება. ამერიკელი ადამ მატცგერი მუშაობს CL-20-ის გაუმჯობესებაზე, ცდილობს შეცვალოს ამ საკითხის ფორმა.

მაცგერმა გადაწყვიტა გამოეყენებინა კრისტალიზაცია ჩვეულებრივი ხსნარიდან ნივთიერების მოლეკულური კრისტალების მისაღებად. შედეგად, მათ გამოიგონეს ვარიანტი, როდესაც CL-20-ის 2 მოლეკულა შეადგენს HMX-ის 1 მოლეკულას. ამ ნარევის დეტონაციის სიჩქარე ცალ-ცალკე არის ორი მითითებული ნივთიერების სიჩქარეს შორის, მაგრამ ამავე დროს ახალი ნივთიერება ბევრად უფრო სტაბილურია ვიდრე თავად CL-20 და უფრო ეფექტური ვიდრე HMX.

რომელია ყველაზე ეფექტური ასაფეთქებელი ნივთიერება მსოფლიოში? ..

ბირთვულმა ხანამ არ წაართვა პალმები ქიმიურ ასაფეთქებელ ნივთიერებებს გამოყენების სიხშირის, გამოყენების სიგანის თვალსაზრისით - ჯარიდან ნავთობის წარმოებამდე, ასევე შენახვისა და ტრანსპორტირების სიმარტივის თვალსაზრისით. მათი ტრანსპორტირება შესაძლებელია პლასტმასის ჩანთებში, დამალული ჩვეულებრივ კომპიუტერებში და უბრალოდ მიწაში ჩამარხვა ყოველგვარი შეფუთვის გარეშე გარანტიით, რომ აფეთქება მაინც მოხდება. სამწუხაროდ, დღემდე, დედამიწაზე არმიების უმეტესობა იყენებს ასაფეთქებელ ნივთიერებებს ადამიანის წინააღმდეგ, ხოლო ტერორისტული ორგანიზაციები - სახელმწიფოს წინააღმდეგ დარტყმისთვის. მიუხედავად ამისა, თავდაცვის სამინისტროები რჩებიან ქიმიური განვითარების წყარო და დამკვეთი.

RDX

RDXნიტრამინზე დაფუძნებული მაღალი ფეთქებადი ნივთიერებაა. Ნორმალურია აგრეგაციის მდგომარეობა- თეთრი ფერის წვრილკრისტალური ნივთიერება გემოსა და სუნის გარეშე. წყალში ხსნადია, არაჰიგროსკოპიული და არააგრესიული. ჰექსოგენი არ შედის ქიმიურ რეაქციაში მეტალებთან და ცუდად შეკუმშულია. RDX-ის აფეთქებისთვის საკმარისია ერთი ძლიერი დარტყმა ან ტყვიის გასროლა, ამ შემთხვევაში იგი იწყებს წვას კაშკაშა თეთრი ალით დამახასიათებელი ჩურჩულით. წვა გადაიქცევა დეტონაციაში. ჰექსოგენის მეორე სახელია RDX, კვლევითი დეპარტამენტის აფეთქება - კვლევითი დეპარტამენტის ასაფეთქებელი ნივთიერებები.

მაღალი ასაფეთქებელი ნივთიერებები- ეს არის ნივთიერებები, რომლებშიც ფეთქებადი დაშლის სიჩქარე საკმაოდ მაღალია და აღწევს რამდენიმე ათას მეტრს წამში (9 ათას მ/წმ-მდე), რის შედეგადაც მათ აქვთ გამანადგურებელი და გაყოფის უნარი. მათი ასაფეთქებელი ტრანსფორმაციების უპირატესი ტიპია დეტონაცია. ისინი ფართოდ გამოიყენება ჭურვების, ნაღმების, ტორპედოების და სხვადასხვა ასაფეთქებელი ნივთიერებების ჩასატვირთად.

ჰექსოგენი მიიღება ჰექსამინის აზოტის მჟავასთან ნიტროლიზით. ბახმანის მეთოდით ჰექსოგენის წარმოებისას ჰექსამინი რეაგირებს აზოტის მჟავასთან, ამონიუმის ნიტრატთან, გამყინვარულ ძმარმჟავასთან და ძმარმჟავას ანჰიდრიდთან. ნედლეული შედგება ჰექსამინისა და 98-99% აზოტის მჟავისგან. თუმცა, ეს რთული ეგზოთერმული რეაქცია არ არის სრულად კონტროლირებადი, ამიტომ საბოლოო შედეგი ყოველთვის არ არის პროგნოზირებადი.

RDX-ის წარმოებამ პიკს მიაღწია 1960-იან წლებში, როდესაც ის იყო სიდიდით მესამე ასაფეთქებელი ნივთიერებების წარმოება აშშ-ში. RDX წარმოების საშუალო მოცულობა 1969 წლიდან 1971 წლამდე იყო დაახლოებით 7 ტონა თვეში.

ამჟამინდელი აშშ-ს RDX წარმოება შემოიფარგლება სამხედრო გამოყენებით ჰოლსტონის საბრძოლო მასალის ქარხანაში, კინგსპორტში, ტენესი. 2006 წელს ჰოლსტონში არმიის საბრძოლო ქარხანამ აწარმოა 3 ტონაზე მეტი RDX.

RDX მოლეკულა

RDX-ს აქვს როგორც სამხედრო, ასევე სამოქალაქო აპლიკაციები. როგორც სამხედრო ასაფეთქებელი ნივთიერება, RDX შეიძლება გამოყენებულ იქნას მარტო, როგორც დეტონატორების მთავარი მუხტი, ან შერეული სხვა ასაფეთქებელი ნივთიერებებით, როგორიცაა TNT, ციკლოთოლების წარმოქმნის მიზნით, რომლებიც ქმნიან ასაფეთქებელ მუხტს საჰაერო ბომბებისთვის, ნაღმებისთვის და ტორპედოებისთვის. RDX არის ერთნახევარჯერ უფრო ძლიერი ვიდრე TNT და მისი გააქტიურება მარტივია ვერცხლისწყლის ფულმინატით. RDX-ის საერთო სამხედრო გამოყენებაა, როგორც ინგრედიენტი პლასტიდით შეკრული ასაფეთქებელი ნივთიერებების, რომლებიც გამოიყენებოდა თითქმის ყველა ტიპის საბრძოლო მასალის შესავსებად.

წარსულში სამხედრო ასაფეთქებელი ნივთიერებების ქვეპროდუქტები, როგორიცაა RDX, ღიად იწვებოდა არმიის საბრძოლო საბრძოლო მასალის ბევრ ქარხანაში. არსებობს წერილობითი მტკიცებულება, რომ ბოლო 50 წლის მანძილზე საბრძოლო მასალისა და სარაკეტო საწვავის ნარჩენების 80%-მდე ამ გზით განადგურდა. ამ მეთოდის მთავარი მინუსი ის არის, რომ ფეთქებადი დამაბინძურებლები ხშირად მთავრდება ჰაერში, წყალსა და ნიადაგში. RDX-ის საბრძოლო მასალა ადრე ასევე განადგურდა ღრმა ზღვის წყლებში ჩაყრით.

ოქტოგენი

ოქტოგენი- ასევე მაღალი ასაფეთქებელი ნივთიერება, მაგრამ ის უკვე მიეკუთვნება მაღალი სიმძლავრის ასაფეთქებელ ნივთიერებების ჯგუფს. ამერიკული ნომენკლატურის მიხედვით, იგი დასახელებულია როგორც HMX. არსებობს ბევრი ვარაუდი იმის შესახებ, თუ რას ნიშნავს ეს აკრონიმი: მაღალი დნობის აფეთქება, ან მაღალსიჩქარიანი სამხედრო ასაფეთქებელი, მაღალსიჩქარიანი სამხედრო ფეთქებადი. მაგრამ ამ ვარაუდების დამადასტურებელი ჩანაწერები არ არსებობს. ეს შეიძლება იყოს მხოლოდ კოდის სიტყვა.

თავდაპირველად, 1941 წელს, HMX იყო უბრალოდ გვერდითი პროდუქტი RDX-ის წარმოებაში ბახმანის მეთოდით. ასეთ ჰექსოგენში HMX შემცველობა 10%-ს აღწევს. მცირე რაოდენობით HMX ასევე გვხვდება ჟანგვითი პროცესის შედეგად წარმოქმნილ RDX-ში.

1961 წელს კანადელმა ქიმიკოსმა ჟან-პოლ პიკარმა HMX-ის მიღების მეთოდი პირდაპირ ჰექსამეთილენტეტრამინისგან მიიღო. ახალმა მეთოდმა შესაძლებელი გახადა 85%-იანი კონცენტრაციის ასაფეთქებელი ნივთიერების მიღება 90%-ზე მეტი სისუფთავით. პიკარის მეთოდის მინუსი არის ის, რომ ის მრავალსაფეხურიანი პროცესია - ამას საკმაოდ დიდი დრო სჭირდება.

1964 წელს ინდოელმა ქიმიკოსებმა შეიმუშავეს ერთსაფეხურიანი პროცესი, რითაც მნიშვნელოვნად შეამცირეს HMX-ის ღირებულება.

HMX, თავის მხრივ, უფრო სტაბილურია ვიდრე RDX. ის ანთებს უფრო მაღალ ტემპერატურაზე - 335°C ნაცვლად 260°C-ზე - და აქვს ტროტილის ან პიკრინის მჟავას ქიმიური სტაბილურობა, პლუს მას აქვს უფრო სწრაფი დეტონაციის სიჩქარე.

HMX გამოიყენება იქ, სადაც მისი მაღალი სიმძლავრე აღემატება მისი შეძენის ღირებულებას - დაახლოებით 100 დოლარი კილოგრამზე. მაგალითად, სარაკეტო ქობებში, უფრო მძლავრი ასაფეთქებელი ნივთიერების უფრო მცირე მუხტი საშუალებას აძლევს რაკეტას უფრო სწრაფად გადაადგილდეს ან ჰქონდეს უფრო დიდი მანძილი. იგი ასევე გამოიყენება ფორმის მუხტებში ჯავშანტექნიკის შესაღწევად და თავდაცვითი ბარიერების დასაძლევად, სადაც ნაკლებად მძლავრი ასაფეთქებელი შეიძლება ვერ გაუმკლავდეს. HMX, როგორც აფეთქების მუხტი, ყველაზე ფართოდ გამოიყენება აფეთქებისას განსაკუთრებით ღრმა ნავთობის ჭაბურღილებში, სადაც არის მაღალი ტემპერატურა და წნევა.

HMX გამოიყენება როგორც ასაფეთქებელი ნივთიერება ძალიან ღრმა ნავთობის ჭაბურღილების ბურღვისას.

რუსეთში HMX გამოიყენება ღრმა ჭაბურღილების პერფორაციისა და აფეთქებისთვის. იგი გამოიყენება სითბოს მდგრადი დენთის წარმოებაში და სითბოს მდგრად ელექტრო დეტონატორებში TED-200. HMX ასევე გამოიყენება DSHT-200 აფეთქების კაბელის აღჭურვისთვის.

HMX ტრანსპორტირდება წყალგაუმტარი პარკებით (რეზინის, რეზინის ან პლასტმასის) პასტის ნარევის სახით ან ბრიკეტებში, რომელიც შეიცავს მინიმუმ 10% სითხეს, რომელიც შედგება 40% (წონის) იზოპროპილის სპირტისა და 60% წყლისგან.

HMX-ის ნარევს TNT-თან (30-დან 70%-მდე ან 25-დან 75%-მდე) ეწოდება ოქტოლი. სხვა ნარევი სახელად ოქფოლი, რომელიც არის ერთიანი ფხვიერი ვარდისფერიდან ჟოლოსფერ ფხვნილამდე, არის 95% HMX დესენსიბილიზებული 5% პლასტიზატორით, რაც იწვევს დეტონაციის სიჩქარის დაცემას 8670 მ/წმ-მდე.

მყარი დესენსიბილიზებული ასაფეთქებელი ნივთიერებებისველი წყლით ან სპირტით ან სხვა ნივთიერებებით განზავებული მათი ფეთქებადი თვისებების შესაჩერებლად.

თხევადი დესენსიბილიზებული ფეთქებადი ნივთიერებები იხსნება ან შეჩერებულია წყალში ან სხვა თხევად ნივთიერებებში, რათა წარმოიქმნას ერთგვაროვანი თხევადი ნარევი, რათა დათრგუნონ მათი ფეთქებადი თვისებები.

ჰიდრაზინი და ასტროლიტი

ჰიდრაზინი და მისი წარმოებულები უკიდურესად ტოქსიკურია სხვადასხვა სახის ცხოველური და მცენარეული ორგანიზმებისთვის. ჰიდრაზინის მიღება შესაძლებელია ამიაკის ხსნარის ნატრიუმის ჰიპოქლორიტის რეაქციის შედეგად. ნატრიუმის ჰიპოქლორიტის ხსნარი უფრო ცნობილია, როგორც სითეთრე. ჰიდრაზინის სულფატის განზავებული ხსნარები საზიანო გავლენას ახდენს თესლებზე, წყალმცენარეებზე, უჯრედულ და პროტოზოებზე. ძუძუმწოვრებში ჰიდრაზინი იწვევს კრუნჩხვებს. ჰიდრაზინს და მის წარმოებულებს შეუძლიათ შეაღწიონ ცხოველის ორგანიზმში ნებისმიერი გზით: პროდუქტის ორთქლის ინჰალაციის გზით, კანისა და საჭმლის მომნელებელი ტრაქტის მეშვეობით. ადამიანებისთვის ჰიდრაზინის ტოქსიკურობის ხარისხი დადგენილი არ არის. განსაკუთრებით საშიშია, რომ მთელი რიგი ჰიდრაზინის წარმოებულების დამახასიათებელი სუნი იგრძნობა მხოლოდ მათთან კონტაქტის პირველ წუთებში. მომავალში, ყნოსვის ორგანოების ადაპტაციის გამო, ეს შეგრძნება ქრება და ადამიანი, ამის შემჩნევის გარეშე, შეიძლება დიდი ხნის განმავლობაში იმყოფებოდეს ინფიცირებულ ატმოსფეროში, რომელიც შეიცავს დასახელებული ნივთიერების ტოქსიკურ კონცენტრაციებს.

ასტროლიტი, რომელიც გამოიგონა 1960-იან წლებში ქიმიკოსმა ჯერალდ ჰერსტმა Atlas Powder-ში, არის ორობითი თხევადი ასაფეთქებელი ნივთიერებების ოჯახი, რომელიც წარმოიქმნება ამონიუმის ნიტრატისა და უწყლო ჰიდრაზინის (პროპელანტის) შერევით. გამჭვირვალე თხევადი ასაფეთქებელი ნივთიერება, სახელად Astrolite G, აქვს ძალიან მაღალი დეტონაციის სიჩქარე 8600 მ/წმ, თითქმის ორჯერ აღემატება ტროტილს. გარდა ამისა, ის ფეთქებად რჩება თითქმის ყველა ამინდის პირობებში, რადგან კარგად შეიწოვება მიწაში. საველე ტესტებმა აჩვენა, რომ ასტროლიტი G აფეთქდა ძლიერ წვიმაში ოთხი დღის შემდეგაც კი.

ტეტრანიტროპენტაერითრიტოლი

პენტაერითრიტოლის ტეტრანიტრატი (PETN, PETN) არის პენტაერითრიტოლის ნიტრატის ესტერი, რომელიც გამოიყენება როგორც ენერგია და შემავსებელი მასალა სამხედრო და სამოქალაქო აპლიკაციებისთვის. ნივთიერება იწარმოება თეთრი ფხვნილის სახით და ხშირად გამოიყენება პლასტმასის ფეთქებადი ნივთიერებების ინგრედიენტად. მას ფართოდ იყენებენ მეამბოხე ძალები და ალბათ მათ აირჩიეს, რადგან მისი გააქტიურება ძალიან მარტივია.

გარეგნობაგათბობის ელემენტი

PETN ინარჩუნებს თავის თვისებებს ნიტროგლიცერინისა და ნიტროცელულოზის შენახვის დროს. ამავდროულად, ის ადვილად ფეთქდება გარკვეული ძალის მექანიკური ზემოქმედებით. იგი პირველად სინთეზირებული იქნა როგორც კომერციული ასაფეთქებელი მოწყობილობა პირველი მსოფლიო ომის შემდეგ. იგი შეაქო როგორც სამხედრო, ასევე სამოქალაქო ექსპერტებმა, პირველ რიგში, მისი დესტრუქციული ძალისა და ეფექტურობის გამო. იგი მოთავსებულია დეტონატორებში, ფეთქებადი თავსახურებში და ფუჟებში, რათა გაავრცელოს დეტონაციების სერია ერთი ასაფეთქებელი მუხტიდან მეორეზე. PETN-ისა და ტრინიტროტოლუენის (TNT) დაახლოებით თანაბარი ნაწილების ნაზავი ქმნის ძლიერ სამხედრო ასაფეთქებელ ნივთიერებას, რომელსაც ეწოდება პენტოლიტი, რომელიც გამოიყენება ყუმბარებში, საარტილერიო ჭურვებში და ფორმის დამუხტვის ქობებში. პირველი პენტოლითური მუხტები ისროლეს ძველი ბაზუკის ტიპის ტანკსაწინააღმდეგო იარაღიდან მეორე მსოფლიო ომის დროს.

პენტოლიტის აფეთქება ბოგოტაში

2019 წლის 17 იანვარს, კოლუმბიის დედაქალაქ ბოგოტაში, 80 კგ პენტოლიტით სავსე SUV შეეჯახა გენერალ სანტანდერის პოლიციის იუნკერთა სკოლის ერთ-ერთ შენობას და აფეთქდა. აფეთქებას 21 ადამიანი ემსხვერპლა, დაშავდა, ოფიციალური მონაცემებით, 87. ინციდენტი ტერორისტულ აქტად კვალიფიცირდა, რადგან მანქანას მართავდა კოლუმბიის მეამბოხე არმიის ყოფილი ბომბდამშენი, 56 წლის ხოსე ალდემარ როხასი. კოლუმბიის ხელისუფლებამ ბოგოტაში მომხდარი აფეთქება დაადანაშაულა რადიკალურ მემარცხენე ორგანიზაციასთან, რომელთანაც ისინი წარუმატებლად აწარმოებდნენ მოლაპარაკებებს ბოლო ათი წლის განმავლობაში.

პენტოლიტის აფეთქება ბოგოტაში

PETN ხშირად გამოიყენება ტერორისტულ თავდასხმებში მისი ასაფეთქებელი სიმძლავრის, უჩვეულო პაკეტებში მოთავსების შესაძლებლობის და რენტგენის და სხვა ჩვეულებრივი აღჭურვილობით გამოვლენის სირთულის გამო. ელექტროგააქტიურებული პერკუსიის ტიპის დეტონატორის აღმოჩენა შესაძლებელია აეროპორტის რუტინული სკრინინგის დროს, თუ ის ატარებენ თვითმკვლელ ტერორისტებს, მაგრამ ის შეიძლება ეფექტურად იყოს დამალული ელექტრონულ მოწყობილობაში პაკეტის ბომბის სახით, როგორც ეს მოხდა 2010 წელს აფეთქების მცდელობაში. სატვირთო თვითმფრინავი. იმ დროს, კომპიუტერის პრინტერები გამათბობელი ელემენტებით სავსე ვაზნებით, უშიშროების ძალებმა მხოლოდ იმიტომ დააკავეს, რომ სპეცსამსახურებმა, ინფორმატორების წყალობით, უკვე იცოდნენ ბომბების შესახებ.

პლასტმასის ასაფეთქებელი ნივთიერებები- ნარევები, რომლებიც ადვილად დეფორმირდება მცირე ძალისხმევითაც კი და ინარჩუნებენ ფორმას შეუზღუდავი დროით სამუშაო ტემპერატურაზე.

ისინი აქტიურად გამოიყენება დანგრევისას ნებისმიერი ფორმის მუხტის დასამზადებლად პირდაპირ აფეთქების ადგილზე. პლასტიზატორები არის რეზინები, მინერალური და მცენარეული ზეთები, ფისები. ფეთქებადი კომპონენტებია ჰექსოგენი, ოქტოგენი, პენტაერითრიტოლის ტეტრანიტრატი. ფეთქებადი ნივთიერების პლასტიფიკაცია შეიძლება განხორციელდეს ცელულოზის ნიტრატებისა და ნივთიერებების ნარევების შეყვანით მის შემადგენლობაში.

ტრიციკლური შარდოვანა

გასული საუკუნის 80-იან წლებში სინთეზირებული იქნა ნივთიერება ტრიციკლური შარდოვანა. ითვლება, რომ პირველებმა ეს ასაფეთქებელი ნივთიერება ჩინელებმა მიიღეს. ტესტებმა აჩვენა შარდოვანას უზარმაზარი დესტრუქციული ძალა - მისმა ერთმა კილოგრამმა შეცვალა 22 კგ ტროტილი.

ექსპერტები ეთანხმებიან ასეთ დასკვნებს, ვინაიდან "ჩინურ გამანადგურებელს" აქვს ყველაზე მაღალი სიმკვრივე ყველა ცნობილ ასაფეთქებელ ნივთიერებას შორის და ამავე დროს აქვს ყველაზე მაღალი ჟანგბადის თანაფარდობა. ანუ აფეთქების დროს იწვება აბსოლუტურად ყველა მასალა. სხვათა შორის, ტროტილისთვის ეს არის 0.74.

სინამდვილეში, ტრიციკლური შარდოვანა არ არის შესაფერისი სამხედრო ოპერაციებისთვის, უპირველეს ყოვლისა, ცუდი ჰიდროლიზური სტაბილურობის გამო. მეორე დღესვე, სტანდარტული შენახვით, ლორწოდ იქცევა. თუმცა, ჩინელებმა მოახერხეს კიდევ ერთი „შარდოვანას“ - დინიტროურეას მიღება, რომელიც, მართალია, ფეთქებადობით უარესია, ვიდრე „დამანგრეველი“, მაგრამ ასევე ერთ-ერთი ყველაზე ძლიერი ფეთქებადი ნივთიერებაა. დღეს მას ამერიკელები აწარმოებენ მათ სამ საპილოტე ქარხანაში.

იდეალური ფეთქებადი არის ბალანსი ასაფეთქებელ ძალასა და მაქსიმალურ სტაბილურობას შენახვისა და ტრანსპორტირების დროს. დიახ, და ქიმიური ენერგიის მაქსიმალური სიმკვრივე, წარმოების დაბალი ღირებულება და, სასურველია, გარემოსდაცვითი უსაფრთხოება. ამ ყველაფრის მიღწევა ადვილი არ არის, ამიტომ, ამ სფეროში განვითარებული მოვლენებისთვის, ისინი ჩვეულებრივ იღებენ უკვე დადასტურებულ ფორმულებს და ცდილობენ გააუმჯობესონ ერთ-ერთი სასურველი მახასიათებელი დანარჩენზე კომპრომისის გარეშე. სრულიად ახალი ნაერთები ძალიან იშვიათად ჩნდება.

ასაფეთქებელი ნივთიერებები (ასაფეთქებელი ნივთიერებები)ეწოდება არასტაბილურ ქიმიურ ნაერთებს ან ნარევებს, რომლებიც უკიდურესად სწრაფად გადადიან გარკვეული იმპულსის გავლენის ქვეშ სხვა სტაბილურ ნივთიერებებში მნიშვნელოვანი რაოდენობით სითბოს და დიდი მოცულობის აირისებრი პროდუქტების გამოყოფით, რომლებიც ძალიან მაღალი წნევის ქვეშ არიან და, გაფართოებით, ასრულებენ ერთს. ან სხვა მექანიკური სამუშაო.

თანამედროვე ასაფეთქებელი ნივთიერებები ან ქიმიური ნაერთები (ჰექსოგენი, ტროტილი და ა.შ..), ან მექანიკური ნარევები(ამონიუმის ნიტრატი და ნიტროგლიცერინის ასაფეთქებელი ნივთიერებები).

ქიმიური ნაერთებიმიღებული სხვადასხვა ნახშირწყალბადების აზოტის მჟავით (ნიტრაციით) დამუშავებით, ანუ ნახშირწყალბადის მოლეკულაში ისეთი ნივთიერებების შეყვანა, როგორიცაა აზოტი და ჟანგბადი.

მექანიკური ნარევებიმზადდება ჟანგბადით მდიდარი ნივთიერებების ნახშირბადით მდიდარ ნივთიერებებთან შერევით.

ორივე შემთხვევაში, ჟანგბადი შეკრულ მდგომარეობაშია აზოტთან ან ქლორთან (გამონაკლისი არის ოქსილიკვიტებისადაც ჟანგბადი თავისუფალ შეუკავშირებელ მდგომარეობაშია).

ფეთქებადი ნივთიერებაში ჟანგბადის რაოდენობრივი შემცველობიდან გამომდინარე, ფეთქებადი ტრანსფორმაციის პროცესში წვადი ელემენტების დაჟანგვა შეიძლება იყოს სრულიან არასრულიდა ზოგჯერ ჟანგბადი შეიძლება ჭარბადაც კი დარჩეს. ამის შესაბამისად ფეთქებადი ნივთიერებები გამოირჩევიან ჭარბი (დადებითი), ნულოვანი და არასაკმარისი (უარყოფითი) ჟანგბადის ბალანსით.

ყველაზე სასარგებლოა ასაფეთქებელი ნივთიერებები, რომლებსაც აქვთ ნულოვანი ჟანგბადის ბალანსი, რადგან ნახშირბადი მთლიანად იჟანგება CO 2-მდე, ხოლო წყალბადი H 2 O-მდე.რის შედეგადაც გამოიყოფა სითბოს მაქსიმალური რაოდენობა მოცემული ფეთქებადი ნივთიერებისთვის. ასეთი ასაფეთქებელი ნივთიერების მაგალითია დინაფტალიტი, რომელიც არის ამონიუმის ნიტრატისა და დინიტრონაფტალინის ნარევი:

ზე ჭარბი ჟანგბადის ბალანსიდარჩენილი გამოუყენებელი ჟანგბადი შედის აზოტთან კომბინაციაში, წარმოქმნის ძლიერ ტოქსიკურ აზოტის ოქსიდებს, რომლებიც შთანთქავენ სითბოს ნაწილს, რაც ამცირებს აფეთქების დროს გამოთავისუფლებულ ენერგიას. ჟანგბადის ჭარბი ბალანსის მქონე ასაფეთქებელი ნივთიერების მაგალითია ნიტროგლიცერინი:

მეორე მხრივ, როცა არასაკმარისი ჟანგბადის ბალანსიყველა ნახშირბადი არ გადადის ნახშირორჟანგში; მისი ნაწილი იჟანგება მხოლოდ ნახშირბადის მონოქსიდამდე. (CO), რომელიც ასევე შხამიანია, თუმცა უფრო მცირე ზომით, ვიდრე აზოტის ოქსიდები. გარდა ამისა, ნახშირბადის ნაწილი შეიძლება დარჩეს მყარ ფორმაში. დარჩენილი მყარი ნახშირბადი და მისი არასრული დაჟანგვა მხოლოდ CO-მდე იწვევს აფეთქების დროს გამოთავისუფლებული ენერგიის შემცირებას.

მართლაც, ნახშირბადის მონოქსიდის ერთი გრამ მოლეკულის წარმოქმნის დროს გამოიყოფა მხოლოდ 26 კკალ/მოლი სითბო, ხოლო გრამმოლეკულის ფორმირებისას ნახშირორჟანგი 94 კკალ/მოლი.

ჟანგბადის უარყოფითი ბალანსის მქონე ასაფეთქებელი ნივთიერების მაგალითია ტროტილი:

რეალურ პირობებში, როდესაც აფეთქების პროდუქტები ასრულებენ მექანიკურ სამუშაოებს, დამატებითი (მეორადი) ქიმიური რეაქციებიდა აფეთქების პროდუქტების რეალური შემადგენლობა გარკვეულწილად განსხვავდება მოცემული გაანგარიშების სქემებისგან და იცვლება ტოქსიკური აირების რაოდენობა აფეთქების პროდუქტებში.

ასაფეთქებელი ნივთიერებების კლასიფიკაცია

ფეთქებადი ნივთიერებები შეიძლება იყოს აირად, თხევად და მყარ მდგომარეობაში ან მყარი ან თხევადი ნივთიერებების ნარევების სახით მყარ ან აირისებრ ნივთიერებებთან.

ამჟამად, როდესაც სხვადასხვა ასაფეთქებელი ნივთიერებების რაოდენობა ძალიან დიდია (ათასობით ნივთი), მათი დაყოფა მხოლოდ ფიზიკური მდგომარეობის მიხედვით სრულიად არასაკმარისია. ასეთი დაყოფა არაფერს ამბობს ფეთქებადი ნივთიერებების მოქმედების (ძალაუფლების) შესახებ, რომლითაც შესაძლებელი იქნებოდა ამა თუ იმ მათგანის ფარგლების მსჯელობა, ან ასაფეთქებელი ნივთიერებების თვისებების შესახებ, რომლითაც შეიძლება ვიმსჯელოთ საშიშროების ხარისხზე. მათი დამუშავება და შენახვა.. აქედან გამომდინარე, ამჟამად მიღებულია ასაფეთქებელი ნივთიერებების სამი სხვა კლასიფიკაცია.

პირველი კლასიფიკაციის მიხედვითყველა ასაფეთქებელი ნივთიერება იყოფა მათი სიმძლავრისა და მოცულობის მიხედვით:.

ა) გაზრდილი სიმძლავრე (გამათბობელი, ჰექსოგენი, ტეტრილი);

ბ) ნორმალური სიმძლავრე (ტროტილი, პიკრინის მჟავა, პლასტიტები, „ტეტრიტოლი, კლდოვანი ამონიტები, 50-60% ტროტილის შემცველი ამონიტები და ჟელატინის ნიტროგლიცერინის ფეთქებადი ნივთიერებები);

გ) შემცირებული სიმძლავრე (ამონიუმის ნიტრატის ასაფეთქებელი ნივთიერებები, გარდა ზემოთ ნახსენებისა, ფხვნილი ნიტროგლიცერინის ასაფეთქებელი ნივთიერებები და ქლორატიტები).

3. სასროლი ასაფეთქებელი(კვამლის ფხვნილები და უკვამლო პიროქსილინისა და ნიტროგლიცერინის ფხვნილები).

ამ კლასიფიკაციაში, რა თქმა უნდა, არ არის მოცემული ასაფეთქებელი ნივთიერებების ყველა დასახელება, არამედ მხოლოდ ის, რაც ძირითადად გამოიყენება აფეთქებაში. კერძოდ, ამონიუმის ნიტრატის ასაფეთქებელი ნივთიერებების ზოგადი სახელწოდებით არის ათობით განსხვავებული კომპოზიცია, თითოეულს აქვს საკუთარი ცალკეული სახელი.

მეორე კლასიფიკაციაყოფს ასაფეთქებელ ნივთიერებებს ქიმიური შემადგენლობის მიხედვით:

1. ნიტრო ნაერთები; ამ ტიპის ნივთიერებები შეიცავს ორ-ოთხ ნიტრო ჯგუფს (NO 2); მათ შორისაა ტეტრილი, ტროტილი, ჰექსოგენი, ტეტრიტოლი, პიკრინის მჟავა და დინიტრონაფტალინი, რომელიც ზოგიერთი ამონიუმის ნიტრატის ასაფეთქებელი ნივთიერებების ნაწილია.

2. ნიტროესტერები; ამ ტიპის ნივთიერებები შეიცავს რამდენიმე ნიტრატ ჯგუფს (ONO 2). მათ შორისაა გამაცხელებელი ელემენტები, ნიტროგლიცერინის ასაფეთქებელი ნივთიერებები და უკვამლო ფხვნილები.

3. აზოტის მჟავას მარილები- NO 3 ჯგუფის შემცველი ნივთიერებები, რომელთა მთავარი წარმომადგენელია ამონიუმის (ამონიუმის) ნიტრატი NH 4 NO 3, რომელიც არის ყველა ამონიუმის ნიტრატის ასაფეთქებელი ნივთიერებების ნაწილი. ამ ჯგუფში ასევე შედის კალიუმის ნიტრატი KNO 3 - შავი ფხვნილის საფუძველი და ნატრიუმის ნიტრატი NaNO 3, რომელიც ნიტროგლიცერინის ასაფეთქებელი ნივთიერებების ნაწილია.

4. წყლიანი მჟავას მარილები(HN 3), რომელთაგან მხოლოდ ტყვიის აზიდი გამოიყენება.

5. ფულმინმჟავას მარილები(HONC), რომელთაგან მხოლოდ ვერცხლისწყლის ფულმინატი გამოიყენება.

6. ქლორის მჟავას მარილები, ე.წ. ქლორატიტები და პერქლორატიტები, - ფეთქებადი ნივთიერებები, რომლებშიც ძირითადი კომპონენტი - ჟანგბადის გადამტანია კალიუმის ქლორატი ან პერქლორატი (KClO 3 და KClO 4); ახლა ისინი ძალიან იშვიათად გამოიყენება. ამ კლასიფიკაციის გარდა არის ასაფეთქებელი ე.წ ოქსილიკვიტი.

ასაფეთქებელი ნივთიერების ქიმიური სტრუქტურის მიხედვით, ასევე შეიძლება ვიმსჯელოთ მის ძირითად თვისებებზე:

მგრძნობელობა, წინააღმდეგობა, აფეთქების პროდუქტების შემადგენლობა, შესაბამისად, ნივთიერების ძალა, მისი ურთიერთქმედება სხვა ნივთიერებებთან (მაგალითად, ჭურვის მასალასთან) და რიგი სხვა თვისებები.

ნიტრო ჯგუფებსა და ნახშირბადს შორის კავშირის ბუნება (ნიტრო ნაერთებში და ნიტრო ეთერებში) განსაზღვრავს ფეთქებადი ნივთიერების მგრძნობელობას გარე გავლენის მიმართ და მათ სტაბილურობას (ასაფეთქებელი თვისებების შენარჩუნება) შენახვის პირობებში. მაგალითად, ნიტრო ნაერთები, რომლებშიც NO 2 ჯგუფის აზოტი უშუალოდ ნახშირბადთან არის დაკავშირებული (C-NO 2), ნაკლებად მგრძნობიარე და სტაბილურია, ვიდრე ნიტრო ეთერები, რომლებშიც აზოტი ნახშირბადს უკავშირდება ერთ-ერთი ჟანგბადის მეშვეობით. ONO 2 ჯგუფი (C-O-NO 2); ასეთი კავშირი ნაკლებად ძლიერია და ფეთქებადი ნივთიერებას უფრო მგრძნობიარეს და ნაკლებად გამძლეს ხდის.

ასაფეთქებელ ნივთიერებაში შემავალი ნიტრო ჯგუფების რაოდენობა ახასიათებს ამ უკანასკნელის სიმძლავრეს, ისევე როგორც მისი მგრძნობელობის ხარისხს გარე გავლენის მიმართ. რაც უფრო მეტი ნიტრო ჯგუფია ფეთქებადი მოლეკულაში, მით უფრო ძლიერი და მგრძნობიარეა იგი. Მაგალითად, მონონიტროტოლუენი(მხოლოდ ერთი ნიტრო ჯგუფის მქონე) არის ზეთოვანი სითხე, რომელსაც არ გააჩნია ფეთქებადი თვისებები; დინიტროტოლუენი, რომელიც შეიცავს ორ ნიტრო ჯგუფს, უკვე არის ფეთქებადი, მაგრამ სუსტი ფეთქებადი მახასიათებლებით; და ბოლოს ტრინიტროტოლუენი (TNT), რომელსაც აქვს სამი ნიტრო ჯგუფი, არის ასაფეთქებელი ნივთიერება, რომელიც საკმაოდ დამაკმაყოფილებელია სიმძლავრის თვალსაზრისით.

დინიტრო ნაერთები შეზღუდული გამოყენებაა; თანამედროვე ასაფეთქებელი ნივთიერებების უმეტესობა შეიცავს სამ ან ოთხ ნიტრო ჯგუფს.

ასაფეთქებელი ნივთიერების შემადგენლობაში ზოგიერთი სხვა ჯგუფის არსებობა ასევე გავლენას ახდენს მის თვისებებზე. მაგალითად, ჰექსოგენში დამატებითი აზოტი (N 3) ზრდის ამ უკანასკნელის მგრძნობელობას. მეთილის ჯგუფი (CH 3) ტროტილში და ტეტრილში ხელს უწყობს იმ ფაქტს, რომ ეს ფეთქებადი ნივთიერებები არ ურთიერთქმედებენ ლითონებთან, ხოლო ჰიდროქსილის ჯგუფი (OH) პიკრინის მჟავაში არის ნივთიერების ადვილად ურთიერთქმედების მიზეზი მეტალებთან (გარდა კალის). და ერთი ან მეტი ლითონის ე.წ.

ფეთქებადი ნივთიერებები, რომლებიც მიიღება წყალბადის მეტალთან ჰიდრაზოურ ან ფულმინმჟავაში ჩანაცვლებით, იწვევს ინტრამოლეკულური ბმების უკიდურეს მყიფეობას და, შესაბამისად, ამ ნივთიერებების განსაკუთრებულ მგრძნობელობას მექანიკური და თერმული გარეგანი ზემოქმედების მიმართ.

ყოველდღიურ ცხოვრებაში აფეთქებისას მიღებულია ასაფეთქებელი ნივთიერებების მესამე კლასიფიკაცია: - გარკვეულ პირობებში მათი გამოყენების დასაშვებობის მიხედვით.

ამ კლასიფიკაციის მიხედვით, გამოირჩევა შემდეგი სამი ძირითადი ჯგუფი:

1. ღია სამუშაოებისთვის დამტკიცებული ასაფეთქებელი ნივთიერებები.

2. ფეთქებადი ნივთიერებები, რომლებიც დამტკიცებულია მიწისქვეშა სამუშაოებისთვის იმ პირობებში, რომლებშიც შესაძლებელია, ცეცხლგამძლე და ნახშირის მტვრის აფეთქებისგან უსაფრთხოდ.

3. ასაფეთქებელი ნივთიერებები დამტკიცებულია მხოლოდ იმ პირობებისთვის, რომლებიც საშიშია გაზის ან მტვრის აფეთქების შესაძლებლობისთვის (უსაფრთხო ფეთქებადი ნივთიერებები).

ამა თუ იმ ჯგუფისათვის ფეთქებადი ნივთიერების მინიჭების კრიტერიუმია აფეთქების დროს გამოთავისუფლებული მომწამვლელი (მავნე) აირების რაოდენობა და აფეთქების პროდუქტების ტემპერატურა. ასე რომ, ტროტილი, მისი აფეთქების დროს წარმოქმნილი დიდი რაოდენობით მომწამვლელი აირების გამო, შეიძლება გამოყენებულ იქნას მხოლოდ ღია სამუშაოებში ( მშენებლობა და კარიერის მოპოვება), ხოლო ამონიუმის გვარჯილა ასაფეთქებელი ნივთიერებები დაშვებულია როგორც ღია, ისე მიწისქვეშა სამუშაოებში გაზისა და მტვრის მხრივ არასაშიში პირობებში. მიწისქვეშა სამუშაოებისთვის, სადაც შესაძლებელია ფეთქებადი აირის და მტვერ-ჰაერის ნარევების არსებობა, დასაშვებია მხოლოდ აფეთქების პროდუქტების დაბალი ტემპერატურის მქონე ასაფეთქებელი ნივთიერებები.