Взрывчатые вещества

Взрывчатые вещества

Взры́вчатые вещества́ — это смеси веществ или индивидуальные веществ, способные под влиянием удара,трения, нагрева к быстрым химическим превращениям, сопровождающимся выделением тепла и образованием газов, которые могут производить работу разрушения или метания. Вместе с пиротехническими составами взрывчатые вещества относят к конденсированным энергетическим системам. Входят в состав фейерверков. Используют для снаряжения боеприпасов и проведения взрывных работ.

История открытия

В древние времена существовало термическое оружие, называемое «греческий огонь». История химических взрывчатых веществ уходит корнями в историю пороха. Во времена династии Тан китайские алхимики пытались найти эликсир бессмертия. В 1044 году китайцы столкнулись с изобретением взрывчатого вещества — черного пороха, изготовленного из угля, селитры и серы. Порох был первым видом химических взрывчатых веществ, и к 1161 году китайцы впервые применили его на войне. Китайцы использовали взрывчатые вещества для выстреливания из бамбуковых или бронзовых трубок, известных как бамбуковые петарды. Китайцы также помещали живую крысу в бамбуковую петарду, при стрельбе по врагу горящая крыса производила сильный психологический эффект, пугая вражеских солдат и сводя с ума кавалерию.

Первым взрывчатым веществом, более мощным, чем черный порох, был нитроглицерин, полученный в 1847 году итальянским химиком Асканио Собреро. Нитроглицерин, жидкое и крайне не стабильное вещество, был заменен в 1863 году нитроцеллюлозой, тринитротолуолом (тротилом), а в 1867 году дымным порохом, динамитом и галенитом (последние два были не химическими заменителями, изобретенными Альфредом Нобелем, а комплексными стабилизированными препаратами нитроглицерина. Во время Первой мировой войны тротил был принят на вооружение для изготовления артиллерийских снарядов. Новые взрывчатые вещества широко использовались во время Второй мировой войны.

В свою очередь, нитроглицерин и тротил были в основном заменены более мощными взрывчатыми веществами, такими как С-4 и ТЕН. Однако, в то время как С-4 и ТЕН в реакции с металлами легко воспламеняются, в отличие от тротила, С-4 и ТЕН водонепроницаемы и пластичны.

Классификация

Структурная формула гексогена

Взрывчатые вещества классифицируются по следующим критериям:

• по практическому применению;
• по агрегатному состоянию;
• по составу;
• области применения.

В зависимости от практического применения взрывчатые вещества делятся на 2 группы: инициирующие и бризантные взрывчатые вещества. Взрывчатые вещества инициирующего действия используются для инициирования взрыва бризантных взрывчатых веществ или взрывчатых веществ из твёрдотопливных ракет. Бризантные взрывчатые вещества используются для осуществления разрушительных действий с помощью зарядов взрывчатого вещества в боеприпасах и взрывных устройствах.

Структурная формула нитроглицерина

В зависимости от агрегатного состояния взрывчатые вещества делятся на следующие группы:

• твердые (тротил, гексоген, тэн);
• жидкие (нитроглицерин, нитродигликоль);
• газообразные (например, смесь водорода и кислорода);
• студенистые и суспензионные.

Взрывчатые вещества делятся на 2 группы в зависимости от их состава:

• индивидуальные взрывчатые вещества, представляющие собой отдельные соединения (например, ртуть, тротил). Большинство этих соединений являются кислородсодержащими веществами, которые обладают свойством полностью или частично окисляться в молекуле без контакта с воздухом. Существуют соединения (азиды, ацетилениды, диазотистые соединения и т. д.), которые не содержат кислорода, но обладают свойством взрываться. Эти соединения имеют не стабильную молекулярную структуру, повышают чувствительность к внешним воздействиям (трению, ударам, нагреванию, огню, искрам, переходам между фазовыми состояниями, другим химическим веществам) и повышают риск взрыва.
• смешанные взрывчатые вещества, которые представляют собой смеси и сплавы взрывчатых и не взрывоопасных веществ (например, ТРОТИЛ-гексоген; гексоген-парафин; азид свинца-TNRS). Эти взрывчатые вещества состоят из двух или более химически не связанных веществ.

Основные характеристики

Основными характеристиками взрывчатых веществ являются:

1. химическая и физическая стойкость — способность сохранять взрывчатое вещество во время обработки, хранения;
2. чувствительность к внешним воздействиям — характеризуется величиной начального импульса, необходимого для начала взрыва;
3. детонационная способность — условия для стабильного распространения процесса;
4. сила — теплота взрывчатого превращения и объем выделяющихся газообразных взрывчатых продуктов.

Для сравнительной оценки взрывчатых свойств различных взрывчатых веществ используется величина так называемого тротилового эквивалента, численно равная массе тротила(тринитротолуола), его взрывная сила преобразования равна взрывной силе этого взрывчатого вещества. Для самых мощных взрывчатых веществ значение тротилового эквивалента достигает 2.

Литература

1. Андреев К. К. Взрыв и взрывчатые веществ. — М.: Военное издательство Министерства Обороны Союза ССР, 1956. — С. 20. — 105 с.
2. Гордон К. Краткая история Китая. — США: Harpenden : Pocket Essentials, 2013. — С. 115. — 164 с.
3. Каляженков А. Н., Мальгин Д. П. Взрывчатые вещества и пороха. — Ч: Издательский центр ЮУрГУ, 2014. — С. 93 — 94. — 142 с.
4. Кирпал С. Химия в повседневной жизни. — США: Eurospan, 2010. — С. 68. — 146 с.
5. Козак Г. Д. Взрывчатые вещества (рус.). Большая Российская энцеклопедия (13 июня 2023). Дата обращения: 18 мая 2024.
6. Прохоров А. М. Химическая Энциклопедия / под ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Издательство «Советская энциклопедия», 1990. — С. 34. — 673 с.
7. Роберт А. К. Лурпс: дневник рейнджера Тет, Кхе Сань / под ред. Букс Г.. — Лэнхэм: Пересмотренное издание, Rowman & Littlefield Publishing Group, 2009. — С. 74. — 306 с.