Räjähteet (lyhennetty räjähdeaineiksi) ovat erityisiä kemiallisia yhdisteitä sekä niiden seoksia, jotka voivat räjähtää ulkoisten olosuhteiden tai käynnissä olevien sisäisten prosessien vaikutuksesta, jolloin muodostuu erittäin kuumia kaasuja ja vapautuu lämpöä. Räjähteitä on kolme ryhmää, joilla on erilainen herkkyys ulkoisille vaikutuksille ja erityyppiset räjähdykset. Näitä ovat: sytytys-, työntö- ja räjäytysaineet. Tämä artikkeli sisältää tietoa voimakkaista räjähteistä ja niiden sovelluksista.
Yleiset käsitteet
Räjähdys on räjähteen nopea muuttuminen huomattavaksi määräksi erittäin puristettuja ja kuumennettuja kaasuja, jotka laajeneessaan tekevät seuraavan työn: ne siirtävät, murskaavat, tuhoavat, sinkoavat.
Räjähdysaine tarkoittaa kemiallisten alkuaineiden mekaanista seosta tai yhdisteitä, jotka voivat nopeasti muuttua kaasuiksi. Räjähdys on samanlainen kuin hiilen tai polttopuun polttaminen, mutta eroaa tämän prosessin suuresta nopeudesta, joka on usein kymmenen tuhannesosaa sekunnista. ATmuunnosnopeudesta riippuen räjähdykset jaetaan seuraavasti:
- P alto. Energian siirtyminen ainekerroksesta toiseen johtuu lämmönjohtamisesta. Palamisprosessi ja kaasujen muodostuminen etenevät alhaisella nopeudella. Tällainen räjähdys on tyypillistä ruudille, jossa luoti sinkoutuu, mutta holkki ei tuhoudu.
- Räjähdys. Energia siirtyy kerroksesta kerrokseen lähes välittömästi. Kaasuja muodostuu yliäänenopeuksilla, paine kasvaa nopeasti ja tapahtuu vakavaa tuhoa. Tällainen räjähdys on ominaista RDX:lle, ammoniitille, TNT:lle.
Räjähdysprosessin alkaminen edellyttää ulkoista iskua räjähdysaineeseen, joka voi olla seuraavan tyyppistä:
- räjähdys - räjähdys toisen räjähteen vieressä;
- lämpö - lämmitys, kipinä, liekki;
- kemiallinen - kemiallinen reaktio;
- mekaaninen - kitka, pisto, isku.
Räjähdysainetyyppiset aineet reagoivat eri tavalla ulkoisiin vaikutuksiin:
- jotkut pystyvät räjähtämään nopeasti;
- toiset ovat herkkiä vain tietyille vaikutuksille;
- kolmannekset voivat räjähtää jopa ilman mitään vaikutusta niihin.
BB:n perusominaisuudet
Heidän pääominaisuudet ovat:
- alttius ulkoisille vaikutuksille;
- brisance;
- ominainen kokonaistila;
- räjähdyksen vapauttaman energian määrä;
- kemiallinen kestävyys;
- nopea räjähdys;
- tiheys;
- räjähtävyys;
- kesto ja olosuhteetterve tila.
Jokainen räjähde voidaan kuvata yksityiskohtaisesti käyttämällä kaikkia sen ominaisuuksia, mutta useimmissa tapauksissa käytetään kahta niistä:
- Brisance (tauko, murskaa, murskaa). Toisin sanoen se on räjähteen kyky tuottaa tuhoisia toimia. Mitä suurempi brisanssi, sitä nopeammin kaasuja muodostuu räjähdyksen aikana ja räjähdys tapahtuu suuremmalla voimalla. Tämän seurauksena ammuksen runko murskautuu hyvin, sirpaleet hajoavat suurella nopeudella ja syntyy voimakas iskua alto.
- Räjähtävyys mittaa tuhoavia, heittäviä ja muita toimintoja suorittavan räjähteen tehokkuutta. Suurin vaikutus siihen on räjähdyksen aikana vapautuvan kaasun määrä. V altava määrä kaasua voi tehdä paljon työtä, esimerkiksi heittää betonia, maata, tiiliä ulos räjähdysalueelta.
Räjähdysherkät räjähdysaineet soveltuvat kaivoksissa räjäytystöihin, jääruhkien poistamiseen ja erilaisten kaivojen rakentamiseen. Kuorien valmistuksessa kiinnitetään ensin huomiota brisanssiin ja räjähtävyys jää taustalle.
Luokittelu
Räjähteillä on useita luokituksia. Ominaisuuksiensa perusteella ne luokitellaan seuraavasti:
- Aloitus - käytetään heikentämään muita räjähteitä. Niillä on korkea herkkyys sytytystekijöille ja suurempi räjähdysnopeus. Ja niitä kutsutaan myös primäärisiksi räjähteiksi, jotka voivat räjähtää heikosta mekaanisesta vaikutuksesta. Ryhmäänsisältää: diatsodinitrofenoli, elohopeafulminaatti.
- Räjähteet – ominaista korkea brisanssi, ja niitä käytetään useimpien ammusten pääpanoksena. Nämä ovat toissijaisia räjähteitä, jotka ovat vähemmän herkkiä ulkoisille vaikutuksille verrattuna primaariräjähteisiin. Kemiallisessa koostumuksessaan ne sisältävät nitraatteja ja niiden yhdisteitä, niillä on voimakas räjähdysvaikutus. Niiden räjäyttämiseen käytetään pieniä määriä käynnistysaineita.
- Heittäminen – toimii energialähteenä luotien, ammusten, kranaattien heittämiseen. Näitä ovat erilaiset rakettipolttoaineet ja ruuti.
- Pyrotekniset koostumukset - käytetään erikoisammuksiin. Palavat, ne antavat tunnusomaisen vaikutuksen - signaali, valaistus.
Lisäksi he ovat fyysisen kuntonsa mukaan:
- kova;
- neste;
- kaasumainen;
- emulsio;
- jäädytykset;
- muovi;
- hyytelöinen;
- elastinen.
Jootto BB
Brisanttiaineet ovat saaneet nimensä ranskan sanasta briser, joka käännettynä venäjäksi tarkoittaa murskata, murskata. Tällaiset räjähteet voivat olla joko erillisiä kemiallisia yhdisteitä - PETN, TNT, nitroglyseriini tai seoksia - dynamiitteja, dynamoneja, ammoniitteja. Ne eivät räjähdy yksinkertaisista impulsseista: liekkisäteestä tai kipinästä, joka riittää räjäyttämään aloitusaineet. Räjähdysaineiden alhainen alttius lämmölle, kitkalle ja iskuille takaa turvallisuudentyöskentelemään heidän kanssaan. Niitä käytetään sirpalointi- ja lentopommien, meri- ja konemiinojen valmistukseen, joissa tarvitaan voimakas räjähdys ammuksen kuoren pirstoutuessa.
Teholuokitus
Korkealaatuisia ja käynnistäviä aineita käytetään yhdessä. Räjähdys toissijaisissa räjähteissä kiihtyy ensisijaisen räjähdysaineen räjähdyksestä. Brisant-räjähteiden teho on lisääntynyt, normaali ja heikentynyt.
Lisätehoiset aineet ovat herkimpiä ulkoisille vaikutuksille, joten niitä käytetään usein seoksissa herkkyyttä vähentävien tai normaalitehoisten aineiden kanssa. Ja niitä voidaan käyttää myös välisytyttimiin.
Tehokkaat räjäytysmateriaalit
Räjähteillä, joilla on suurempi teho, on suuri räjähdysnopeus, ja ne vapauttavat huomattavan määrän lämpöä räjähdyksen aikana. Ne ovat erittäin herkkiä ulkoisille impulsseille.
Räjähdys tapahtuu mistä tahansa sytyttimestä, mukaan lukien kiväärin luodin isku. Kun ne altistetaan avoimelle liekille, ne palavat voimakkaasti, ilman nokea ja savua, kirkkaalla liekillä, räjähdys on mahdollinen. Tähän aineryhmään kuuluu:
- Teng on valkoinen jauhe, joka koostuu kiteistä. Tämä puhallusaine ei reagoi metallien ja veden kanssa, se laimennetaan asetonilla ja sitä pidetään herkimpänä ulkoisille vaikutuksille. Sitä käytetään räjähdysnaruihin, apun altioihin ja sytyttimiin.
- Tetryl on kellertävä kiteinen jauhe, jolla on suolainen maku. Se on hyvin laimennettu asetonilla ja bensiinillä, huonosti alkoholilla, se ei liukene metalleihin.reagoi hyvin, antaa periksi puristamiseen. Käytetään n altimien valmistukseen.
- RDX on yksi loistavimmista aineista, joka koostuu pienistä valkoisista, hajuttomia ja mauttomia kiteistä. Se ei reagoi veden ja metallien kanssa, se on huonosti puristettu. Räjähdys tapahtuu ulkoisesta vaikutuksesta, se palaa suhinalla, kirkkaan valkoisen liekillä. Käytetään joihinkin räjäytyskansien näytteisiin, teollisuusräjähdyksiin tarkoitettujen seosten valmistukseen, merimiinoihin.
Räjähteet normaalilla teholla
Näillä aineilla on pitkä säilyvyys (dynamiittia lukuun ottamatta), ulkoiset tekijät eivät vaikuta niihin merkittävästi, käytännössä ne ovat turvallisia.
Räjähteitä ovat:
- TNT on kellertävä tai ruskehtava kiteinen aine, jolla on katkera maku. Sulamispiste on 81 °C ja leimahduspiste 310 °C. Ulkoilmassa TNT:n palamiseen liittyy kellertävä liekki, jossa on voimakasta nokea ilman räjähdystä, ja räjähdys voi tapahtua sisätiloissa. Metalleja sisältävällä aineella ei ole kemiallista aktiivisuutta, se on käytännössä herkkä iskuille, kitkalle ja lämpövaikutuksille. Se on vuorovaikutuksessa suola- ja rikkihapon, bensiinin, alkoholin ja asetonin kanssa. Esimerkiksi, kun TNT ammutaan läpi, heitetään ja painetaan kiväärin luodilla, TNT ei syty eikä tapahdu räjähdystä. Ammuksissa sitä käytetään erilaisissa seoksissa ja puhtaassa muodossaan. Ainetta käytetään erikokoisten puristettujen nappuloiden muodossa.kun suoritat purkutyötä.
- Pikriinihappo on kiteiden muodossa oleva puhallusaine, jolla on keltainen väri ja kitkerä maku. Se on herkempi lämmölle, iskuille ja kitkalle kuin TNT, ja se voi räjähtää, kun se ammutaan kiväärin luodin läpi. Liekki savuaa paljon palaessaan. Suuren aineen kertymisen yhteydessä tapahtuu räjähdys. TNT:hen verrattuna pikriinihappo on tehokkaampi räjähdysaine.
- Dynamiitit – niillä on erilaisia koostumuksia ja ne sisältävät nitroglyseriiniä, nitroestereitä, suolapippuria, puujauhoja ja stabilointiaineita. Pääsovellus on kansantalous. Dynamiittien pääominaisuus on vedenkestävyys ja merkittävä teho. Niiden haittana pidetään lisääntynyttä herkkyyttä lämpö- ja mekaanisille vaikutuksille. Tämä vaatii huolellisuutta kuljetuksen ja räjäytystyön aikana. Kuuden kuukauden kuluttua dynamiitit menettävät kykynsä räjähtää. Lisäksi ne jäätyvät noin 20 °C:n negatiivisessa lämpötilassa ja tulevat vaarallisiksi käytön aikana.
Alennettu BB-teho
Pienitehoisten brisanttimateriaalien suorituskyky on heikentynyt alhaisen räjähdysnopeuden ja vähäisen lämmön vuoksi. Ne ovat kiiltoominaisuuksiltaan huonompia kuin ne aineet, joilla on normaali teho, mutta joilla on sama räjähtävyys. Tämän ryhmän yleisimmin käytetyt räjähteet valmistetaan ammoniumnitraatista. Näitä ovat:
- Ammoniumnitraatti on valkoinen tai kellertävä kiteinen aine, joka on mineraalilannoite, joka liukenee täydellisesti veteen. Hän kuuluu tuntemattomiinvähän räjähteitä. Se ei syty tulesta ja kipinöistä, palamisprosessi alkaa vain voimakkaassa liekissä. Ammoniumnitraatin halpa hinta mahdollistaa siitä, että siitä voidaan valmistaa edullisia räjähteitä lisäämällä siihen räjähteitä tai palavia aineita.
- Dynamonit ovat ammoniumnitraatin ja palavien, mutta ei-räjähtävien aineiden, kuten puuhiilen, turpeen tai sahanpurun, seosta.
- Ammonaalit ovat räjähdyksissä käytettäviä seoksia, jotka sisältävät salpetaria, joihin on lisätty palavia ja räjähtäviä lisäaineita ja alumiinijauhetta räjähdyslämmön lisäämiseksi.
Kaikentyyppiset ammoniumnitraattipohjaiset voimakkaat räjähteet ovat turvallisia käyttää. Ne eivät lennä ilmaan, kun niitä hierotaan, lyödään tai ammutaan kiväärin luodilla. Ilmassa sytytettyinä ne palavat hiljaa, räjähtämättä, keltaisella liekillä, jossa on nokea. Varastointia varten ne varastoidaan hyvin ilmastoiduissa tiloissa. Joskus suolahappoon lisätään rasvahappoja ja rautasulfidia, mikä edistää räjähteiden pitkäaikaista pysymistä vedessä ilman ominaisuuksien menetystä.
Räjähteiden käyttö
Räjähteet ovat toissijaisia räjähteitä, joille räjähdys on pääasiallinen räjähdysaineen muunnostyyppi, joka kiihtyy alkuperäisen räjähteen pienestä panoksesta. Heillä on kyky murskata ja jakaa. Niitä käytetään miinojen täyttöön, erilaisiin kaivennusvälineisiin, torpedoihin ja kuoriin. Räjähdysominaisuudet omaavat aineet ovat keskittynyt ja taloudellinen mekaanisen energian lähde. Niitä käytetään laajasti kansantaloudessa. Suurin osa ei-rautametallimalmista, samoin kuin lähes koko määrä rautametalleja, louhitaan räjähdyksillä.
Räjähteet ovat löytäneet käyttötarkoituksensa seuraavilla alueilla:
- hiilisaumojen ja mineraaliesiintymien kehittämiseen;
- rautateiden ja teiden pengerrykset;
- padon rakentaminen;
- vesikanavien kaivaminen;
- kaasu- ja öljyputkien laskeminen;
- kaivoskuilujen kehittäminen.
Missä muualla käytetään räjäytysaineita? Yllämainittujen lisäksi niitä käytetään:
- maata tiivistäessä;
- kastelujärjestelmien toteuttaminen;
- metsäpalojen torjunta;
- alueen tasoitus ja tyhjennys.
Tutkimus- ja kehitystyötä on myös meneillään tämän tehokkaan räjähdysenergian käytön laajentamiseksi - nopeuttaakseen kemiallisia prosesseja käyttämällä korkeita paineita, keinosadetta ja räjähdysporausta.
Räjähteiden kemia ja teknologia
Kemiallisten yhdisteiden tai niiden seosten molekyylejä, jotka sisältävät tietyn määrän kemiallista energiaa, kutsutaan energiakylläisiksi aineiksi. Energia muuttuu ulkoisten tekijöiden vaikutuksesta tapahtuvan muutoksen seurauksena valoksi, mekaaniseksi tai termiseksi.
Pyrotekniset koostumukset, ruuti ja muut räjähteet ovat tunnetuimpia energialla kyllästettyjä aineita. Niissä oleva kemiallinen energia muuttuu räjähdyksen nopean virtauksen vuoksi muihin muotoihin. Huomattava määräräjähdyksen aiheuttama lämpö on sen suorituskyvyn pääkriteeri. Koska räjähteet ovat kompakteja ja tehokkaita mekaanisen energian lähteitä, niitä käytetään laajasti eri teollisuudenaloilla.
