Како експлозиви. Експлозиви: принцип на работа и главни типови. Започнете во течна форма

ЕКСПЛОЗИВИ (а. експлозиви, средства за минирање; n. Sprengstoffe; ѓ. експлозиви; и. експлозиви) се хемиски соединенија или мешавини на супстанции способни, под одредени услови, за исклучително брза (експлозивна) саморазмножувачка хемиска трансформација со ослободување на топлина и формирање на гасовити производи.

Експлозиви може да бидат супстанции или мешавини од која било состојба на агрегација. Широка употреба во таканаречените кондензирани експлозиви, кои се карактеризираат со висока волуметриска концентрација на топлинска енергија. За разлика од конвенционалните горива, за кои е потребно надворешно снабдување со гас за нивното согорување, таквите експлозиви ослободуваат топлина како резултат на процесите на интрамолекуларно распаѓање или реакции на интеракција помеѓу составни деловимешавини, производи од нивно распаѓање или гасификација. Специфичната природа на ослободувањето на топлинска енергија и нејзината трансформација во кинетичка енергијапроизводите од експлозија и енергијата на ударните бранови ја одредуваат главната област на примена на експлозиви како средство за дробење и уништување на цврсти медиуми (главно) и структури и поместување на смачканата маса (види).

Во зависност од природата на надворешното влијание, се случуваат хемиски трансформации на експлозивите: кога се загреваат под температурата на самозапалување (блиц) - релативно бавно термичко распаѓање; при палење - согорување со движење на зоната на реакција (пламен) низ супстанцијата со постојана брзинаоколу 0,1-10 cm/s; со ударно-бранова акција - детонација на експлозив.

Класификација на експлозиви. Постојат неколку знаци за класификација на експлозиви: според главните форми на трансформација, целта и хемискиот состав. Во зависност од природата на трансформацијата во услови на работа, експлозивите се поделени на погонски (или) и. Првите се користат во режим на согорување, на пример, во огнено оружје и ракетни мотори, вторите во режим, на пример, во муниција и натаму. Високи експлозиви кои се користат во индустријата се нарекуваат. Вообичаено, само силните експлозиви се класифицирани како соодветни експлозиви. Во хемиска смисла, наведените класи може да се пополнат со исти соединенија и супстанции, но различно да се обработуваат или да се земаат кога се мешаат во различни пропорции.

Според подложноста на надворешни влијанија, високите експлозиви се поделени на примарни и секундарни. Примарните експлозиви вклучуваат експлозив што може да експлодира во мала маса кога ќе се запали (брз премин од согорување до детонација). Тие се исто така многу почувствителни на механички стрес отколку секундарните. Детонацијата на секундарниот експлозив најлесно се предизвикува (иницира) со дејство на ударен бран, а притисокот во иницијативниот ударен бран треба да биде од редот на неколку илјади или десетици илјади MPa. Во пракса, тоа се врши со помош на мали маси на примарни експлозивни материи сместени, детонацијата во која се возбудува со огнен зрак и се пренесува со контакт до секундарен експлозив. Затоа се нарекуваат и примарни експлозиви. Други видови надворешни дејства (палење, искра, удар, триење) доведуваат до детонација на секундарни експлозиви само под посебни и тешко регулирани услови. Поради оваа причина, широката и намерна употреба на високи експлозиви во режимот на детонација во цивилната и воената експлозивна технологија започна дури по пронаоѓањето на капачето за минирање како средство за иницирање на детонација кај секундарните експлозиви.

Според хемискиот состав, експлозивите се делат на поединечни соединенија и експлозивни смеси. Во првата, хемиските трансформации за време на експлозија се случуваат во форма на мономолекуларна реакција на распаѓање. Крајните производи се стабилни гасовити соединенија, како што се оксид и диоксид, водена пареа.

Во експлозивните мешавини, процесот на трансформација се состои од две фази: распаѓање или гасификација на компонентите на смесата и интеракција на производите на распаѓање (гасификација) едни со други или со честички од супстанции што не се распаѓаат (на пример, метали). Најчестите секундарни индивидуални експлозиви се ароматични, алифатични хетероциклични кои содржат азот органски соединенија, вклучувајќи нитро соединенија ( , ), нитроамини ( , ), нитроестери ( , ). Од неорганските соединенија, на пример, амониум нитратот има слаби експлозивни својства.

Разновидноста на експлозивните мешавини може да се намали на два главни типа: оние што се состојат од оксиданти и запаливи материи и мешавини во кои комбинацијата на компоненти ги одредува оперативните или технолошките квалитети на смесата. Мешавините на оксидатор-гориво се дизајнирани за тоа што значителен дел од топлинската енергија се ослободува за време на експлозијата како резултат на секундарни реакции на оксидација. Компонентите на овие мешавини можат да бидат и експлозивни и неексплозивни соединенија. Оксидирачките агенси, по правило, ослободуваат слободен кислород за време на распаѓањето, кој е неопходен за оксидација (со ослободување на топлина) на запаливи материи или производи на нивно распаѓање (гасификација). Во некои мешавини (на пример, метални прашоци содржани како гориво), супстанциите што не испуштаат кислород, туку соединенија што содржат кислород (водена пареа, јаглерод диоксид) исто така може да се користат како оксидирачки агенси. Овие гасови реагираат со метали и ослободуваат топлина. Пример за таква мешавина е.

Како запаливи материи, се користат различни видови природни и синтетички органски материи, кои за време на експлозија испуштаат производи од нецелосна оксидација (јаглерод моноксид) или запаливи гасови (, ) и цврсти материи(саѓи). Најчестиот тип на експлозивни смеси за минирање од првиот тип се експлозиви кои содржат амониум нитрат како оксидирачки агенс. Во зависност од видот на горивото, тие, пак, се поделени на, амотоли и амонали. Поретки се хлорните и перхлоратните експлозиви, кои вклучуваат калиум хлорат и амониум перхлорат како оксиданти, оксиликвити - мешавини на течен кислород со порозен органски апсорбер, мешавини базирани на други течни оксиданти. Експлозивните мешавини од вториот тип вклучуваат мешавини на поединечни експлозиви, како што се динамити; мешавини од ТНТ со RDX или PETN (пентолит), најпогодни за производство.

Во мешавините од двата типа, покрај наведените компоненти, во зависност од намената на експлозивот, може да се внесат и други супстанции за да му дадат на експлозивот некои оперативни својства, на пример, зголемување на чувствителноста на средствата за иницирање или, обратно. , намалување на чувствителноста на надворешни влијанија; хидрофобни адитиви - за да се направи експлозивна водоотпорна; пластификатори, соли отпорни на пламен - за давање безбедносни својства (видете Безбедносни експлозиви). Главните оперативни карактеристики на експлозивите (детонација и енергетски карактеристики и физички и хемиски својства на експлозивите) зависат од составот на рецептот на експлозивот и технологијата на производство.

Карактеристиката за детонација на експлозивите вклучува способност за детонација и подложност на импулс на детонација. Од нив зависи доверливоста и доверливоста на минирањето. За секој експлозив со дадена густина, постои критичен дијаметар на полнење при кој детонацијата постојано се шири по целата должина на полнежот. Мерка за подложноста на експлозивот на пулсот на детонација е критичниот притисок на иницијативниот бран и неговото времетраење, т.е. вредноста на минималниот иницирачки импулс. Често се изразува во однос на масата на некој примарен експлозив или секундарен експлозив со познати параметри за детонација. Детонацијата се возбудува не само со контактна детонација на иницијаторното полнење. Може да се пренесе и преку инертни медиуми. Тоа има големо значењеза, кој се состои од неколку патрони, меѓу кои има џемпери направени од инертни материјали. Затоа, за експлозиви со касети, се проверува брзината на пренос на детонација на растојание преку различни медиуми (обично преку воздух).

Енергетски карактеристики на експлозиви. Способноста на експлозивите да вршат механичка работа за време на експлозија се определува со количината на енергија ослободена во форма на топлина за време на експлозивната трансформација. Нумерички, оваа вредност е еднаква на разликата помеѓу топлината на формирање на производите од експлозија и топлината на формирање (енталпија) на самиот експлозив. Затоа, коефициентот на конверзија на топлинската енергија во работа за експлозиви што содржат метал и за безбедност што формираат цврсти производи (метални оксиди, соли за отпорни на пламен) со висок топлински капацитет за време на експлозија е помал отколку за експлозиви кои формираат само гасовити производи. За способноста на експлозивите за локално дејство на дробење или минирање на експлозијата, видете чл. .

Промените во својствата на експлозивот може да настанат како резултат на физички и хемиски процеси, влијание на температура, влажност, под влијание на нестабилни нечистотии во составот на експлозивите итн. Во зависност од типот на затворање, гарантиран период на складирање или се воспоставува употреба на експлозиви, при што нормализираните индикатори или не треба да се менуваат или нивната промена се јавува во рамките на утврдената толеранција.

Главниот индикатор за безбедност при ракување со експлозиви е нивната чувствителност на механички и термички влијанија. Обично се проценува експериментално во лабораторија користејќи специјални методи. Во врска со масовно воведувањемеханизирани методи за движење на големи маси на рефус експлозиви, тие подлежат на барањата за минимална електрификација и ниска чувствителност на празнење на статички електрицитет.

Историска референца. Црниот (зачаден) барут, измислен во Кина (VII век), беше првиот од експлозивите. Во Европа е познат уште од 13 век. Од 14 век барут се користел како погонско гориво во огненото оружје. Во 17 век (за прв пат во еден од рудниците во Словачка) барут се користел при минирање во рударството, како и за опремување на артилериски гранати (експлозивни јадра). Експлозивната трансформација на црниот прав беше возбудена со палење во режимот на експлозивно согорување. Во 1884 година, францускиот инженер П. Виел предложи прашок без чад. Во 18-19 век. беа синтетизирани голем број хемиски соединенија со експлозивни својства, вклучувајќи пикринска киселина, пироксилин, нитроглицерин, ТНТ итн., но нивната употреба како експлозивни детонирачки експлозиви стана возможна дури по откривањето на рускиот инженер Д.И. Андриевски (1865) и шведскиот пронаоѓач A. Нобел (1867) фитил со експлозив (капа од детонатор). Пред ова, во Русија, по предлог на Н.Н. Зинин и В. Ф. Петрушевски (1854), нитроглицеринот се користел во експлозии наместо црн прав во режимот на експлозивно согорување. Самата експлозивна жива била добиена уште на крајот на 17 век. и повторно од англискиот хемичар Е. Хауард во 1799 година, но неговата способност да детонира во тоа време не беше позната. По откривањето на феноменот на детонација, високите експлозиви беа широко користени во рударството и воените работи. Меѓу индустриските експлозиви, првично според патентите на А. Нобел, најмногу се користеле гурдинамитите, потоа пластичните динамити, мешаните експлозиви во прав со нитроглицерин. Амониум нитратните експлозиви биле патентирани уште во 1867 година од И. Норбин и И. Олсен (Шведска), но нивната практична употреба како индустриски експлозиви и за полнење муниција започнала до Првата светска војна (1914–1918). Побезбедни и поекономични од динамитите, тие почнаа да се користат во зголемен обем во индустријата во 30-тите години на 20 век.

По Велики Патриотска војна 1941-45 амониум нитрат експлозиви, првично претежно во форма на фино дисперзирани амонити, станаа доминантен тип на комерцијални експлозиви во CCCP. Во други земји, процесот на масовна замена на динамитите со експлозиви од амониум нитрат започна нешто подоцна, приближно од средината на 1950-тите. Од 70-тите. Главните видови индустриски експлозиви се гранулирани и амониумнитратни експлозиви што содржат вода со наједноставен состав, кои не содржат нитро соединенија или други индивидуални експлозиви, како и мешавини што содржат нитро соединенија. Ситно дисперзираните експлозиви со амониум нитрат ја задржаа својата важност главно за производство на милитантни патрони, како и за некои посебни видови минирање. Индивидуалните експлозиви, особено ТНТ, се широко користени за производство на детонатори, како и за долгорочно полнење на поплавени бунари, во чиста форма () и во високо водоотпорни експлозивни смеси, зрнести и суспензии (кои содржат вода). За длабоко нанесете и.

Секоја нова генерација се обидува да ги надмине претходните генерации во она што се нарекува полнење за пеколни машини и други, со други зборови - во потрага по моќен експлозив. Се чини дека ерата на експлозиви во форма на барут постепено заминува, но потрагата по нови експлозиви не запира. Колку е помала масата на експлозивот и колку е поголема неговата разорна моќ, толку подобро им се чини на воените специјалисти. Роботиката, како и употребата на мали проектили и бомби со голема смртоносна сила врз леталата, диктира интензивирање на потрагата по таков експлозив.

Секако, супстанца која е идеална од воена гледна точка, веројатно нема воопшто да биде откриена, но неодамнешните случувања сугерираат дека нешто блиску до таков концепт сè уште може да се добие. Блиску до совршено тука значи стабилно складирање, висока смртност, мал волумен и лесен транспорт. Не смееме да заборавиме дека цената на таков експлозив исто така мора да биде прифатлива, инаку создавањето оружје врз основа на него може едноставно да го уништи воениот буџет на одредена земја.

Веќе случувања за долго времеоди околу употреба хемиски формулисупстанции како што се тринитротолуен, пентрит, хексоген и голем број други. Сепак, „експлозивната“ наука исклучително ретко може да го понуди целиот обем на новитети.
Затоа појавата на таква супстанца како хексантирохексазаисоуурцитан (името - ќе си го скршиш јазикот) може да се смета за вистински пробив во својата област. За да не го скршат јазикот, научниците решија да и дадат на оваа супстанца посварливо име - CL-20.
Оваа супстанца првпат е добиена пред околу 26 години - уште во 1986 година во американската сојузна држава Калифорнија. Неговата особеност лежи во фактот дека енергетската густина во оваа супстанција е сè уште максимална во споредба со другите супстанции. Високата енергетска густина на CL-20 и малата конкуренција во неговото производство доведува до фактот дека цената на таквите експлозиви денес е едноставно астрономска. Еден килограм CL-20 чини околу 1.300 долари. Секако, таквата цена не дозволува употреба на експлозивно средство во индустриски размери. Меѓутоа, наскоро, веруваат експертите, цената на овој експлозив може значително да падне, бидејќи постојат опции за алтернативна синтеза на хексарохексазаизоурцитан.

Ако го споредиме хексантирохексазаисоуурцитанот со најефективниот експлозив кој моментално се користи за воени цели (октоген), тогаш цената на вториот е околу сто долари за кг. Сепак, поефективен е хексантирохексазаизоурцитанот. Брзината на детонација на CL-20 е 9660 m/s, што е за 560 m/s повеќе од онаа на HMX. Густината на CL-20 е исто така поголема од онаа на истиот октоген, што значи дека сè треба да биде во ред со изгледите за хексанитрохексазаизоурцитан.

Дроновите се сметаат за еден од можните насоки во примената на CL-20 денес. Сепак, тука има проблем, бидејќи CL-20 е многу чувствителен на механички стрес. Дури и вообичаеното тресење, кое може да се случи со UAV во воздухот, може да предизвика детонација на супстанција. За да се избегне експлозија на самиот дрон, експертите предложија користење на CL-20 во интеграција со пластична компонента која би го намалила нивото на механички удар. Но, штом беа спроведени такви експерименти, се покажа дека хексан хексааазаизоурцитан (формула C6H6N12O12) во голема мера ги губи своите „смртоносни“ својства.

Излегува дека изгледите за оваа супстанца се огромни, но веќе две и пол децении никој не успеал мудро да располага со неа. Но, експериментите продолжуваат и денес. Американецот Адам Мацгер работи на подобрување на CL-20, обидувајќи се да го промени обликот на оваа материја.

Мацгер одлучил да користи кристализација од заеднички раствор за да добие молекуларни кристали на супстанција. Како резултат на тоа, тие дојдоа до варијанта кога 2 молекули CL-20 претставуваат 1 молекула HMX. Брзината на детонација на оваа смеса е помеѓу брзините на двете наведени супстанци одделно, но во исто време новата супстанција е многу постабилна од самиот CL-20 и поефикасна од HMX.

Кој е најефективниот експлозив во светот? ..

Нуклеарното доба не ги одзеде дланките од хемиските експлозиви во однос на фреквенцијата на употреба, широчината на примена - од армијата до производството на нафта, како и леснотијата на складирање и транспорт. Тие можат да се транспортираат во пластични кеси, скриени во обични компјутери, па дури и едноставно да се закопаат во земја без никакво пакување со гаранција дека сепак ќе дојде до детонација. За жал, до сега, повеќето армии на Земјата користат експлозиви против личност, а терористичките организации - за да удрат против државата. Сепак, министерствата за одбрана остануваат извор и клиент на хемиските случувања.

RDX

RDXе силно експлозив базиран на нитрамин. Нормално е состојба на агрегација- ситно-кристална материја од бела боја без вкус и мирис. Нерастворлив е во вода, нехигроскопски и неагресивен. Хексогенот не влегува во хемиска реакција со метали и е слабо компресиран. За експлозијата на RDX е доволен еден силен удар или истрел од куршум, во тој случај почнува да гори со силен бел пламен со карактеристично подсвиркување. Согорувањето се претвора во детонација. Второто име на хексоген е RDX, Оддел за истражување експлозив - експлозиви на одделот за истражување.

Високи експлозиви- ова се супстанции во кои стапката на распаѓање на експлозивот е доста висока и достигнува неколку илјади метри во секунда (до 9 илјади m / s), како резултат на што тие имаат способност за дробење и расцепување. Нивниот доминантен тип на експлозивни трансформации е детонацијата. Широко се користат за полнење гранати, мини, торпеда и разни експлозиви.

Хексогенот се добива со нитролиза на хексамин со азотна киселина. За време на производството на хексоген со Бахмановиот метод, хексаминот реагира со азотна киселина, амониум нитрат, глацијална оцетна киселина и оцетен анхидрид. Суровината се состои од хексамин и 98-99% азотна киселина. Сепак, оваа сложена егзотермна реакција не е целосно контролирана, така што крајниот резултат не е секогаш предвидлив.

Производството на RDX го достигна својот врв во 1960-тите, кога беше трето по големина производство на експлозиви во САД. Просечниот обем на производство на RDX од 1969 до 1971 година беше околу 7 тони месечно.

Тековното производство на RDX во САД е ограничено на воена употреба во фабриката за муниција Холстон во Кингспорт, Тенеси. Во 2006 година, Армиската фабрика за оружје во Холстон произведе над 3 тони RDX.

RDX молекула

RDX има и воени и цивилни апликации. Како воен експлозив, RDX може да се користи сам како главно полнење за детонатори или да се меша со друг експлозив како што е ТНТ за да се формираат циклотоли, кои создаваат експлозивно полнење за воздушни бомби, мини и торпеда. RDX е еден и пол пати помоќен од ТНТ и лесно е да се активира со жива фулмината. Вообичаена воена употреба на RDX е како состојка во експлозиви врзани со пластидна врска кои се користеле за полнење на речиси сите видови муниција.

Во минатото, нуспроизводите на воените експлозиви, како што е RDX, беа отворено запалени во многу фабрики за муниција на Армијата. Постојат писмени докази дека до 80% од отпадот од муниција и ракетно гориво во изминатите 50 години е отстранет на овој начин. Главниот недостаток на овој метод е што експлозивните загадувачи често завршуваат во воздухот, водата и почвата. Муницијата од RDX, исто така, претходно беше отстранета со фрлање во длабоки морски води.

Октоген

Октоген- исто така силно експлозив, но веќе спаѓа во групата на експлозиви со голема моќност. Според американската номенклатура, тој е означен како HMX. Има многу претпоставки за тоа што значи кратенката: Експлозив со висока топење, или воен експлозив со голема брзина, воен експлозив со голема брзина. Но, нема податоци кои ги потврдуваат овие претпоставки. Тоа може да биде само коден збор.

Првично, во 1941 година, HMX беше едноставно нуспроизвод во производството на RDX со Бахмановиот метод. Содржината на HMX во таков хексоген достигнува 10%. Мали количини на HMX се исто така присутни во RDX произведени со оксидативен процес.

Во 1961 година, канадскиот хемичар Жан-Пол Пикард метод за добивање HMX директно од хексаметилентетрамин. Новиот метод овозможи да се добие експлозив со концентрација од 85% со чистота од повеќе од 90%. Недостаток на методот Пикард е тоа што е процес во повеќе фази - потребно е доста долго време.

Во 1964 година, индиските хемичари развија процес во еден чекор, а со тоа значително ја намалија цената на HMX.

HMX, пак, е постабилен од RDX. Се запали на повисока температура - 335°C наместо 260°C - и има хемиска стабилност на ТНТ или пикринска киселина, плус има и поголема брзина на детонација.

HMX се користи таму каде што неговата висока моќност ги надминува трошоците за неговото стекнување - околу 100 долари за килограм. На пример, кај ракетните боеви глави, помалото полнење на помоќен експлозив овозможува ракетата да се движи побрзо или да има поголем дострел. Исто така се користи во обликувани полнења за да се пробие оклопот и да се надминат одбранбените бариери каде што помалку моќен експлозив можеби нема да може да се справи. HMX како полнење за минирање најшироко се користи при минирање во особено длабоки нафтени бунари, каде што има високи температури и притисоци.

HMX се користи како експлозив при дупчење многу длабоки нафтени бунари.

Во Русија, HMX се користи за операции за перфорирање и минирање во длабоки бунари. Се користи во производството на барут отпорен на топлина и во електрични детонатори TED-200 отпорни на топлина. HMX се користи и за опремување на детонирачкиот кабел DSHT-200.

HMX се транспортира во водоотпорни кеси (гумени, гумени или пластични) во форма на тестена смеса или во брикети што содржат најмалку 10% течност, составена од 40% (тежинска) изопропил алкохол и 60% вода.

Мешавината на HMX со ТНТ (30 до 70% или 25 до 75%) се нарекува октол. Друга мешавина наречена окфол, која е униформа лабава розова до темноцрвена прашок, е 95% HMX десензибилизирана со 5% пластификатор, што предизвикува брзината на детонација да падне на 8.670 m/s.

Цврсти десензибилизирани експлозивинатопени со вода или алкохоли или разредени со други супстанции за да се потиснат нивните експлозивни својства.

Течни десензибилизирани експлозиви се раствораат или суспендираат во вода или други течни супстанции за да формираат хомогена течна смеса со цел да се потиснат нивните експлозивни својства.

Хидразин и Астролит

Хидразин и неговите деривати се исклучително токсични за различни видови на животински и растителни организми. Хидразин може да се добие со реакција на раствор на амонијак со натриум хипохлорит. Растворот на натриум хипохлорит е попознат како белина. Разредените раствори на хидразин сулфат имаат штетен ефект врз семињата, алгите, едноклеточните и протозоите. Кај цицачите, хидразин предизвикува конвулзии. Хидразинот и неговите деривати можат да навлезат во телото на животното на кој било начин: со вдишување на пареата на производот, преку кожата и дигестивниот тракт. За луѓето, степенот на токсичност на хидразин не е утврден. Особено е опасно што карактеристичниот мирис на голем број деривати на хидразин се чувствува само во првите минути од контакт со нив. Во иднина, поради адаптацијата на органите за мирис, ова чувство исчезнува и човекот, без да го забележи, може долго време да биде во заразена атмосфера, која содржи токсични концентрации на наведената супстанција.

Измислен во 1960-тите од страна на хемичарот Џералд Херст во Atlas Powder, астролитот е фамилија на бинарни течни експлозиви кои се формираат со мешање на амониум нитрат и безводен хидразин (пропелант). Транспарентниот течен експлозив наречен Astrolite G има многу висока брзина на детонација од 8.600 m/s, речиси двојно поголема од ТНТ. Покрај тоа, тој останува експлозивен во речиси сите временски услови, бидејќи добро се апсорбира во земјата. Теренските тестови покажаа дека Astrolite G детонираше дури и по четири дена во почвата на силен дожд.

Тетранитропентаеритритол

Пентаеритритол тетранитрат (PETN, PETN) е естер на пентаеритритол нитрат кој се користи како енергија и материјал за полнење за воени и цивилни апликации. Супстанцијата се произведува како бел прав и често се користи како состојка во пластични експлозиви. Тој е широко користен од бунтовничките сили и веројатно е избран од нив бидејќи е многу лесен за активирање.

Изгледгрејниот елемент

PETN ги задржува своите својства за време на складирањето подолго од нитроглицеринот и нитроцелулозата. Во исто време, лесно експлодира со механички удар на одредена сила. За прв пат беше синтетизиран како комерцијална експлозивна направа по Првата светска војна. Беше пофален и од воени и од цивилни експерти првенствено за неговата деструктивна моќ и ефективност. Се става во детонатори, капачиња со експлозив и осигурувачи за да се пропагира низа детонации од едно на друго полнење на експлозив. Мешавина од приближно еднакви делови на PETN и тринитротолуен (TNT) создава моќен воен експлозив наречен пентолит, кој се користи во гранати, артилериски гранати и обликувани боеви глави. Првите пентолитни полнења беа испукани од старо противтенковско оружје од типот базука за време на Втората светска војна.

Експлозија на пентолит во Богота

На 17 јануари 2019 година, во главниот град на Колумбија, Богота, теренец наполнет со 80 килограми пентолит удри во една од зградите на полициското кадетско училиште „Генерал Сантандер“ и експлодира. Во експлозијата загинаа 21 лице, повредени, според официјалните податоци има 87. Инцидентот е оквалификуван како терористички чин, бидејќи автомобилот го управувал поранешен бомбаш на колумбиската бунтовничка армија, 56-годишниот Хозе Алдемар Рохас. Колумбиските власти за бомбашкиот напад во Богота ја обвинија радикалната левичарска организација со која неуспешно преговараа во последните десет години.

Експлозија на пентолит во Богота

PETN често се користи во терористички напади поради неговата експлозивна моќ, способноста да се смести во необични пакувања и тешкотијата за откривање со рендген и друга конвенционална опрема. Електрично активиран детонатор од типот на ударни инструменти може да се открие за време на рутински преглед на аеродромот ако се носи на телата на бомбаши самоубијци, но може ефективно да се сокрие во електронски уред во форма на пакет-бомба, како што се случи во обидот за бомбардирање во 2010 година. товарен авион. Во тоа време, компјутерските печатачи со касети полни со грејни елементи беа пресретнати од безбедносните сили само затоа што специјалните служби, благодарение на информаторите, веќе знаеја за бомбите.

Пластични експлозиви- мешавини кои лесно се деформираат дури и од мали напори и ја задржуваат својата форма неограничено време на работни температури.

Тие активно се користат при уривање за производство на полнења од која било форма директно на местото на минирање. Пластификатори се гуми, минерални и растителни масла, смоли. Експлозивни компоненти се хексоген, октоген, пентаеритритол тетранитрат. Пластификацијата на експлозивот може да се изврши со внесување мешавини од целулозни нитрати и супстанции кои ги пластифицираат целулозните нитрати во неговиот состав.

Трициклична уреа

Во 80-тите години на минатиот век се синтетизираше супстанцијата трициклична уреа. Се верува дека први кои го добиле овој експлозив биле Кинезите. Тестовите ја покажаа огромната разорна моќ на уреата - еден килограм од неа замени 22 килограми ТНТ.

Експертите се согласуваат со таквите заклучоци, бидејќи „кинескиот уништувач“ има најголема густина од сите познати експлозиви и во исто време има најголем сооднос на кислород. Односно, за време на експлозијата, апсолутно целиот материјал е изгорен. Патем, за ТНТ е 0,74.

Во реалноста, трицикличната уреа не е погодна за воени операции, првенствено поради лошата хидролитичка стабилност. Веќе следниот ден, со стандардно складирање, се претвора во слуз. Сепак, Кинезите успеаја да добијат уште една „уреа“ - динитроуреа, која иако е полоша по експлозивност од „уништувачот“ е и еден од најмоќните експлозиви. Денес го произведуваат Американците во нивните три пилот погони.

Идеалниот експлозив е рамнотежа помеѓу максималната експлозивна моќ и максималната стабилност при складирање и транспорт. Да, и максималната густина на хемиската енергија, ниската цена во производството и, по можност, безбедноста на животната средина. Не е лесно да се постигне сето ова, затоа, за развојот на оваа област, тие обично земаат веќе докажани формули и се обидуваат да подобрат една од посакуваните карактеристики без да се загрозат останатите. Сосема нови соединенија се појавуваат исклучително ретко.

експлозиви (експлозиви)се нарекуваат нестабилни хемиски соединенија или мешавини кои екстремно брзо преминуваат под влијание на одреден импулс во други стабилни материи со ослободување на значително количество топлина и голем волумен на гасовити производи кои се под многу висок притисок и, проширување, вршат една или друга механичка работа.

Современите експлозиви се или хемиски соединенија (хексоген, тротил, итн..), или механички мешавини(амониум нитрат и нитроглицерин експлозиви).

Хемиски соединенијадобиени со третман со азотна киселина (нитрација) на различни јаглеводороди, т.е., внесување на супстанции како што се азот и кислород во молекулата на јаглеводородот.

Механички мешавинисе добиваат со мешање на супстанции богати со кислород со супстанции богати со јаглерод.

Во двата случаи, кислородот е во врзана состојба со азот или хлор (исклучок е оксиликвитикаде кислородот е во слободна неврзана состојба).

Во зависност од квантитативната содржина на кислород во експлозивот, оксидацијата на запаливи елементи во процесот на експлозивна трансформација може да се завршиили нецелосни, а понекогаш дури и кислородот може да остане во вишок. Во согласност со ова, експлозивите се разликуваат со вишок (позитивен), нула и недоволна (негативна) рамнотежа на кислород.

Најкорисни се експлозиви кои имаат нулта рамнотежа на кислород, бидејќи јаглеродот целосно се оксидира до CO 2, а водородот до H 2 O,што резултира со ослободување на максимална можна количина на топлина за даден експлозив. Пример за таков експлозив е динафталит, која е мешавина од амониум нитрат и динитронафтален:

На вишок кислороден баланспреостанатиот неискористен кислород влегува во комбинација со азот, формирајќи високотоксични азотни оксиди, кои апсорбираат дел од топлината, со што се намалува количината на енергија што се ослободува за време на експлозијата. Пример за експлозив со вишок кислороден биланс е нитроглицерин:

Од друга страна, кога недоволна рамнотежа на кислородне целиот јаглерод оди во јаглерод диоксид; дел од него се оксидира само до јаглерод моноксид. (CO) кој исто така е отровен, иако во помала мера од азотните оксиди. Покрај тоа, дел од јаглеродот може да остане во цврста форма. Преостанатиот цврст јаглерод и неговата нецелосна оксидација само до CO доведуваат до намалување на енергијата што се ослободува за време на експлозијата.

Навистина, за време на формирањето на еден грам-молекула јаглерод моноксид, се ослободуваат само 26 kcal / mol топлина, додека за време на формирањето на грам-молекула јаглерод диоксид 94 kcal/mol.

Пример за експлозив со негативен баланс на кислород е ТНТ:

Во реални услови, кога производите од експлозија вршат механичка работа, дополнителна (секундарна) хемиски реакцииа вистинскиот состав на производите од експлозија е малку различен од дадените пресметковни шеми, а количината на токсични гасови во производите од експлозија се менува.

Класификација на експлозиви

Експлозивите можат да бидат во гасовита, течна и цврста состојба или во форма на мешавини на цврсти или течни материи со цврсти или гасовити материи.

Во моментов, кога бројот на различни експлозиви е многу голем (илјадници предмети), нивното делење само според нивната физичка состојба е сосема недоволно. Таквата поделба не кажува ништо за перформансите (моќта) на експлозивите, со кои би можело да се процени опсегот на еден или друг од нив, ниту за својствата на експлозивите, според кои може да се процени степенот на опасност од нивно ракување и складирање.. Затоа, во моментов се прифатени три други класификации на експлозиви.

Според првата класификацијасите експлозиви се поделени според нивната моќност и обем на:.

А) зголемена моќност (грејач, хексоген, тетрил);

Б) нормална моќност (ТНТ, пикринска киселина, пластити, „тетритол, карпести амонити, амонити кои содржат 50-60% ТНТ и желатинозни нитроглицерин експлозиви);

В) намалена моќност (експлозиви на амониум нитрат, освен оние споменати погоре, нитроглицерин експлозиви во прав и хлоратити).

3. Фрлачки експлозиви(зачадени прашоци и прашоци од пироксилин и нитроглицерин без чад).

Во оваа класификација, се разбира, не се дадени сите имиња на експлозиви, туку само оние што главно се користат при минирање. Особено, под општото име на амониум нитрат експлозиви има десетици различни состави, секој со свое посебно име.

Втора класификацијаги дели експлозивите според нивниот хемиски состав:

1. Нитро соединенија; супстанциите од овој тип содржат две до четири нитро групи (NO 2); тие вклучуваат тетрил, тротил, хексоген, тетритол, пикринска киселина и динитронафтален, кој е дел од некои експлозиви на амониум нитрат.

2. Нитроестери; супстанциите од овој тип содржат неколку нитратни групи (ONO 2). Тие вклучуваат грејни елементи, нитроглицерин експлозиви и прашоци без чад.

3. Соли на азотна киселина- супстанции што ја содржат групата NO 3, чиј главен претставник е амониум (амониум) нитрат NH 4 NO 3, кој е дел од сите експлозиви на амониум нитрат. Во оваа група спаѓаат и калиум нитрат KNO 3 - основата на црниот прав, и натриум нитрат NaNO 3, кој е дел од нитроглицерин експлозиви.

4. Соли на хидронитрозна киселина(HN 3), од кои се користи само оловен азид.

5. Соли на фулминска киселина(HONC), од кои се користи само жива фулминат.

6. Соли на хлорна киселина, таканаречени хлоратити и перхлоратити, - експлозиви, во кои главната компонента - носител на кислород е калиум хлорат или перхлорат (KClO 3 и KClO 4); сега се користат многу ретко. Освен оваа класификација е и експлозив наречен оксиликвит.

Според хемиската структура на експлозивот, може да се процени и неговите главни својства:

Чувствителност, отпорност, составот на производите од експлозија, според тоа, моќта на супстанцијата, нејзината интеракција со други супстанции (на пример, со материјалот на школка) и голем број други својства.

Природата на врската помеѓу нитро групите и јаглеродот (во нитро соединенија и нитро естри) ја одредува чувствителноста на експлозивот на надворешни влијанија и нивната стабилност (задржување на експлозивните својства) во услови на складирање. На пример, нитро-соединенијата, во кои азотот од групата NO 2 е поврзан директно со јаглеродот (C-NO 2), се помалку чувствителни и постабилни од нитро естерите, во кои азотот е поврзан со јаглеродот преку еден од кислородите на групата ONO 2 (C-O-NO2); таквата врска е помалку силна и го прави експлозивот почувствителен и помалку отпорен.

Бројот на нитро групи содржани во експлозивот ја карактеризира моќта на вториот, како и степенот на неговата чувствителност на надворешни влијанија. Колку повеќе нитро групи во експлозивна молекула, толку е помоќна и почувствителна. На пример, мононитротолуен(има само една нитро група) е мрсна течност која нема експлозивни својства; динитротолуен, кој содржи две нитро групи, веќе е експлозив, но со слаби експлозивни карактеристики; и, конечно тринитротолуен (ТНТ), имајќи три нитро групи, е експлозив кој е доста задоволителен во однос на моќноста.

Динитро соединенијата се со ограничена употреба; Повеќето модерни експлозиви содржат три или четири нитро групи.

Присуството на некои други групи во составот на експлозивот влијае и на неговите својства. На пример, дополнителниот азот (N 3) во хексогенот ја зголемува чувствителноста на вториот. Метил групата (CH 3) во ТНТ и тетрилот придонесува овие експлозиви да не комуницираат со метали, додека хидроксилната група (OH) во пикринската киселина е причина за лесната интеракција на супстанцијата со металите (освен калај) и појавата на таканаречените пикрати од еден или повеќе други метали, кои се експлозиви кои се многу чувствителни на удар и триење.

Експлозиви добиени со замена на водород со метал во хидразоева или фулминска киселина предизвикуваат екстремна кршливост на интрамолекуларните врски и, следствено, посебна чувствителност на овие супстанции на механички и термички надворешни влијанија.

При минирањето во секојдневниот живот, усвоена е трета класификација на експлозиви: - според допуштеноста на нивната употреба во одредени услови.

Според оваа класификација, се разликуваат следните три главни групи:

1. Експлозиви одобрени за отворена работа.

2. Експлозиви одобрени за подземна работа во услови кои се безбедни, доколку е можно, од експлозија на огнена влага и јагленова прашина.

3. Експлозиви одобрени само за услови кои се опасни за можноста од експлозија на гас или прашина (безбедносни експлозиви).

Критериум за доделување на експлозив на една или друга група е количината на отровни (штетни) гасови што се ослободуваат за време на експлозијата и температурата на производите од експлозијата. Значи, ТНТ, поради големата количина на отровни гасови формирани за време на неговата експлозија, може да се користи само во отворени работи ( градежништвото и рударството на каменолом), додека експлозиви со амониум нитрат се дозволени и при отворени и подземни работи во услови кои не се опасни од аспект на гас и прашина. За подземни работи, каде што е можно присуство на експлозивни мешавини на гас и прашина-воздух, дозволени се само експлозиви со пониска температура на производите од експлозија.