Sprogiosios medžiagos: klasifikacija, pavyzdžiai, taikymas ir saugojimas. Idealus sprogmuo niekada nebus išrastas? Stiprus sprogmuo

Terminologija

Sprogmenų chemijos ir technologijų sudėtingumas ir įvairovė, politiniai ir kariniai prieštaravimai pasaulyje, noras klasifikuoti bet kokią informaciją šioje srityje lėmė nestabilias ir įvairias terminų formuluotes.

Pramoninis pritaikymas

Sprogmenys taip pat plačiai naudojami pramonėje, atliekant įvairias sprogdinimo operacijas. Metinis sprogmenų suvartojimas šalyse, kuriose išvystyta pramoninė gamyba, net taikos metu yra šimtai tūkstančių tonų. Karo metu sprogmenų suvartojimas smarkiai išauga. Taigi per Pirmąjį pasaulinį karą kariaujančiose šalyse ji siekė apie 5 mln. tonų, o Antrojo pasaulinio karo metais viršijo 10 mln. Dešimtajame dešimtmetyje JAV kasmet buvo sunaudota apie 2 mln. tonų sprogmenų.

  • metimas
    Svaidomi sprogmenys (parakas ir raketiniai raketai) yra energijos šaltiniai svaidant kūnus (sviedinius, minas, kulkas ir kt.) arba varant raketas. Jų išskirtinis bruožas yra sugebėjimas sprogstamai transformuotis greito degimo forma, bet be detonacijos.
  • pirotechnika
    Pirotechnikos kompozicijos naudojamos pirotechnikos efektams išgauti (šviesa, dūmai, padegamoji medžiaga, garsas ir kt.). Pagrindinė pirotechnikos kompozicijų sprogstamųjų transformacijų rūšis yra degimas.

Svaidomi sprogmenys (parakas) daugiausia naudojami kaip įvairių rūšių ginklų raketiniai užtaisai ir skirti sviediniui (torpedai, kulkai ir kt.) suteikti tam tikrą pradinį greitį. Jų vyraujantis cheminės transformacijos tipas yra greitas degimas, kurį sukelia uždegimo priemonių ugnies pluoštas. Parakas skirstomas į dvi grupes:

a) dūminis

b) be dūmų.

Pirmosios grupės atstovai gali būti naudojami kaip juodieji milteliai, kurie yra salietros, sieros ir anglies mišinys, pavyzdžiui, artilerija ir parakas, sudarytas iš 75% kalio nitrato, 10% sieros ir 15% anglies. Juodųjų miltelių pliūpsnio temperatūra yra 290–310 °C.

Antrajai grupei priklauso piroksilinas, nitroglicerinas, diglikolis ir kiti parakai. Bedūmių miltelių pliūpsnio temperatūra yra 180–210 °C.

Pirotechninės kompozicijos (padegamosios, apšvietimo, signalinės ir traserinės), naudojamos specialioms šaudmenims aprūpinti, yra mechaniniai oksidatorių ir degiųjų medžiagų mišiniai. Įprastomis naudojimo sąlygomis degdami jie suteikia atitinkamą pirotechninį efektą (uždegamasis, apšvietimas ir pan.). Daugelis šių junginių taip pat turi sprogstamųjų savybių ir tam tikromis sąlygomis gali detonuoti.

Pagal kaltinimų parengimo būdą

  • prispaustas
  • liejimas (sprogstamųjų lydinių)
  • globojama

Pagal taikymo sritis

  • kariškiai
  • pramoninis
  • kasybai (kasybai, statybinių medžiagų gamybai, išardymui)
    Pramoniniai sprogmenys, skirti kasybai pagal saugaus naudojimo sąlygas skirstomi į
  • nesaugumo
  • saugumo
  • statyboms (užtvankoms, kanalams, duobėms, kelių išpjovoms ir pylimams)
  • seisminiams tyrimams
  • už statybinių konstrukcijų naikinimą
  • medžiagų apdirbimui (sprogiamajam suvirinimui, sprogdinimo grūdinimui, sprogdinimo pjovimui)
  • specialios paskirties (pavyzdžiui, erdvėlaivio atjungimo priemonės)
  • antisocialinis naudojimas (terorizmas, chuliganizmas), dažnai naudojant žemos kokybės medžiagas ir amatinius mišinius.
  • eksperimentinis.

Pagal pavojingumo laipsnį

Sprogmenų klasifikavimo pagal pavojingumo laipsnį sistemos yra įvairios. Garsiausios:

  • Pasauliniu mastu suderinta cheminių medžiagų klasifikavimo ir ženklinimo sistema
  • Klasifikacija pagal pavojingumo laipsnį kasyboje;

Pati sprogmens energija yra maža. Sprogstant 1 kg TNT išsiskiria 6-8 kartus mažiau energijos nei deginant 1 kg anglies, tačiau ši energija sprogimo metu išsiskiria dešimtis milijonų kartų greičiau nei įprastų degimo procesų metu. Be to, anglys neturi oksiduojančios medžiagos.

taip pat žr

Literatūra

  1. Sovietinė karinė enciklopedija. M., 1978 m.
  2. Pozdniakovas Z. G., Rossi B. D. Pramoninių sprogmenų ir sprogmenų vadovas. - M.: "Nedra", 1977. - 253 p.
  3. Fedoroff, Basil T. ir kt Sprogmenų ir su jais susijusių daiktų enciklopedija, t.1-7. – Doveris, Naujasis Džersis: „Picatinny Arsenal“, 1960–1975 m.

Nuorodos

  • // Brockhauso ir Efrono enciklopedinis žodynas: 86 tomai (82 tomai ir 4 papildomi). - Sankt Peterburgas. , 1890–1907 m.

Wikimedia fondas. 2010 m.

  • Naujoji banga (serialas)
  • Rukeris, Rudy

Pažiūrėkite, kas yra „Sprogmenys“ kituose žodynuose:

    Sprogmenys- (a. sprogmenys, sprogstamosios medžiagos; n. Sprengstoffe; f. sprogmenys; i. sprogstamosios medžiagos) chem. junginiai arba medžiagų mišiniai, galintys tam tikromis sąlygomis ypač greitai (sprogstamai) savaime plisti chem. transformacija išskiriant šilumą ... Geologijos enciklopedija

    SPROGMENYS- (Sprogiosios medžiagos) medžiagos, galinčios sukelti sprogimo reiškinį dėl cheminio virsmo dujomis arba garais. V. V. yra suskirstyti į varomą parką, sprogdinimą, turintį gniuždomąjį poveikį ir inicijuojantį uždegti bei susprogdinti kitus ... Jūrų žodynas

    SPROGMENYS- SPROGMENYS, medžiaga, kuri greitai ir staigiai reaguoja į tam tikras sąlygas, išskirdama šilumą, šviesą, garsą ir smūgines bangas. Cheminiai sprogmenys dažniausiai yra junginiai, kuriuose yra daug… Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas

SPROGMENYS (a. sprogstamosios medžiagos, sprogdinimo medžiagos; n. Sprengstoffe; f. explosifs; ir. explosivos) yra cheminiai junginiai arba medžiagų mišiniai, galintys tam tikromis sąlygomis itin greitai (sprogstamai) savaime plisti cheminiu būdu, išskirdami šiluma ir dujinių produktų susidarymas.

Sprogmenys gali būti bet kokios agregacijos būsenos medžiagos arba mišiniai. Plačiai naudojamas vadinamuosiuose kondensuotuose sprogmenyse, kuriems būdinga didelė šiluminės energijos tūrinė koncentracija. Skirtingai nuo įprastinio kuro, kurio degimui reikalingos išorinės dujinės dujos, tokie sprogmenys išskiria šilumą dėl intramolekulinio skilimo procesų arba sąveikos tarp mišinio sudedamųjų dalių, jų skilimo produktų arba dujinimo. Specifinis šiluminės energijos išsiskyrimo ir jos pavertimo sprogimo produktų kinetine energija bei smūginės bangos energija pobūdis lemia pagrindinę sprogmenų, kaip kietųjų terpių (daugiausia) ir konstrukcijų gniuždymo ir naikinimo priemonės taikymo sritį. perkeliant susmulkintą masę (žr.).

Priklausomai nuo išorinio poveikio pobūdžio, vyksta sprogmenų cheminės transformacijos: kaitinant žemiau savaiminio užsiliepsnojimo temperatūros (blyksnio) - santykinai lėtas terminis skilimas; uždegimo metu - degimas, kai reakcijos zona (liepsna) juda per medžiagą pastoviu 0,1–10 cm / s greičiu; su smūgio bangos veikimu – sprogmenų detonacija.

Sprogmenų klasifikacija. Yra keletas sprogmenų klasifikavimo požymių: pagal pagrindines virsmo formas, paskirtį ir cheminę sudėtį. Atsižvelgiant į transformacijos pobūdį eksploatacinėmis sąlygomis, sprogmenys skirstomi į raketinį (arba) ir. Pirmieji naudojami degimo režimu, pavyzdžiui, šaunamuosiuose ginkluose ir raketų varikliuose, o antrieji režimu, pavyzdžiui, šaudmenyse ir toliau. Pramonėje naudojami sprogmenys yra vadinami. Paprastai prie tinkamų sprogstamųjų medžiagų priskiriamos tik didelės sprogstamosios medžiagos. Cheminiu požiūriu išvardytos klasės gali būti papildytos tais pačiais junginiais ir medžiagomis, bet apdorojami skirtingai arba imami maišant skirtingomis proporcijomis.

Pagal jautrumą išoriniam poveikiui didelės sprogstamosios medžiagos skirstomos į pirmines ir antrines. Pirminiams sprogmenims priskiriami sprogmenys, kurie užsidegę gali sprogti nedidelėje masėje (greitas perėjimas nuo degimo prie detonacijos). Jie taip pat yra daug jautresni mechaniniam įtempimui nei antriniai. Antrinių sprogmenų detonaciją lengviausia sukelti (inicijuoti) veikiant smūgio bangai, o slėgis pradedančioje smūgio bangoje turėtų būti kelių tūkstančių ar dešimčių tūkstančių MPa dydžio. Praktiškai tai atliekama įdedant nedideles pirminių sprogmenų mases, kurių detonacija yra sužadinama ugnies spinduliu ir perduodama kontaktuojant su antriniu sprogmeniu. Todėl pirminiai sprogmenys taip pat vadinami. Kitų rūšių išoriniai veiksmai (užsidegimas, kibirkštis, smūgis, trintis) sukelia antrinių sprogmenų detonavimą tik ypatingomis ir sunkiai reguliuojamomis sąlygomis. Dėl šios priežasties plačiai ir tikslingai panaudoti dideles sprogstamąsias medžiagas detonacijos režimu civilinėje ir karinėje sprogstamųjų medžiagų technologijoje pradėta tik išradus sprogdinimo gaubtą, kaip priemonę inicijuoti detonaciją antriniuose sprogmenyse.

Pagal cheminę sudėtį sprogmenys skirstomi į atskirus junginius ir sprogstamuosius mišinius. Pirmuoju atveju cheminės transformacijos sprogimo metu vyksta monomolekulinės skilimo reakcijos forma. Galutiniai produktai yra stabilūs dujiniai junginiai, tokie kaip oksidas ir dioksidas, vandens garai.

Sprogiuose mišiniuose virsmo procesas susideda iš dviejų etapų: mišinio komponentų skilimo arba dujinimo ir skilimo produktų sąveikos (dujinimo) tarpusavyje arba su nesuyrančių medžiagų (pavyzdžiui, metalų) dalelėmis. Dažniausios antrinės individualios sprogstamosios medžiagos yra azoto turintys aromatiniai, alifatiniai heterocikliniai organiniai junginiai, įskaitant nitro junginius ( , ), nitroaminus ( , ), nitroesterius ( , ). Iš neorganinių junginių, pavyzdžiui, amonio nitratas turi silpnų sprogstamųjų savybių.

Sprogstamųjų mišinių įvairovę galima sumažinti iki dviejų pagrindinių tipų: oksidatorių ir degiųjų medžiagų ir mišinių, kuriuose komponentų derinys lemia eksploatacines ar technologines mišinio savybes. Oksidatoriaus ir kuro mišiniai skirti tam, kad sprogimo metu dėl antrinių oksidacijos reakcijų išsiskiria nemaža dalis šiluminės energijos. Šių mišinių komponentai gali būti tiek sprogūs, tiek nesprogintys junginiai. Oksidatoriai, kaip taisyklė, skaidymosi metu išskiria laisvą deguonį, kuris yra būtinas degiųjų medžiagų arba jų skilimo produktų oksidacijai (išskiriant šilumą) (dujinimas). Kai kuriuose mišiniuose (pavyzdžiui, metalo milteliuose, esančiuose kaip kuras) kaip oksidatorius gali būti naudojamos medžiagos, kurios išskiria ne deguonį, o deguonies turinčius junginius (vandens garus, anglies dioksidą). Šios dujos reaguoja su metalais ir išskiria šilumą. Tokio mišinio pavyzdys yra.

Kaip degiosios naudojamos įvairios natūralios ir sintetinės organinės medžiagos, kurios sprogimo metu išskiria nepilnos oksidacijos produktus (anglies monoksidą) arba degias dujas (, ) ir kietąsias medžiagas (suodžius). Labiausiai paplitęs pirmojo tipo sprogstamųjų mišinių tipas yra sprogmenys, kurių sudėtyje yra amonio nitrato kaip oksidatoriaus. Priklausomai nuo kuro rūšies, jie savo ruožtu skirstomi į amotolius ir amonalus. Mažiau paplitę yra chlorato ir perchlorato sprogmenys, kuriuose kaip oksidatoriai yra kalio chloratas ir amonio perchloratas, oksilikvitai – skysto deguonies mišiniai su porėtu organiniu absorberiu, mišiniai kitų skystų oksidatorių pagrindu. Antrojo tipo sprogstamieji mišiniai apima atskirų sprogstamųjų medžiagų mišinius, tokius kaip dinamitas; TNT mišiniai su RDX arba PETN (pentolitas), tinkamiausi gamybai.

Abiejų tipų mišiniuose, be nurodytų komponentų, priklausomai nuo sprogmenų paskirties, gali būti įdėta ir kitų medžiagų, kurios suteiktų sprogmeniui kokių nors eksploatacinių savybių, pavyzdžiui, padidintų jautrumą uždegimo priemonėms arba, priešingai, sumažintų. jautrumas išoriniam poveikiui; hidrofobiniai priedai – kad sprogmuo būtų atsparus vandeniui; plastifikatoriai, antipireninės druskos – saugos savybėms suteikti (žr. Saugos sprogmenys). Pagrindinės sprogmenų eksploatacinės charakteristikos (detonacijos ir energetinės bei fizikinės ir cheminės sprogmenų savybės) priklauso nuo sprogmenų receptūros sudėties ir gamybos technologijos.

Sprogmenų detonacijos charakteristika apima detonacijos gebėjimą ir jautrumą detonacijos impulsui. Nuo jų priklauso sprogdinimo patikimumas ir patikimumas. Kiekvienam sprogmeniui, esant tam tikram tankiui, yra kritinis užtaiso skersmuo, kuriam esant detonacija sklinda tolygiai per visą užtaiso ilgį. Sprogmenų jautrumo detonacijos impulsui matas yra kritinis prasidedančios bangos slėgis ir jos trukmė, t.y. minimalaus pradinio impulso reikšmė. Jis dažnai išreiškiamas kai kurių pirminių ar antrinių sprogstamųjų medžiagų, kurių detonacijos parametrai žinomi, mase. Detonaciją sužadina ne tik kontaktinis inicijuojančio užtaiso detonavimas. Jis taip pat gali būti perduodamas per inertines laikmenas. Tai labai svarbu, kai susideda iš kelių kasečių, tarp kurių yra iš inertinių medžiagų pagaminti trumpikliai. Todėl kasetiniams sprogmenims tikrinamas detonacijos perdavimo per atstumą greitis įvairiomis terpėmis (dažniausiai per orą).

Sprogmenų energetinės charakteristikos. Sprogmenų gebėjimą atlikti mechaninį darbą sprogimo metu lemia energijos kiekis, išsiskiriantis šilumos pavidalu sprogstamosios transformacijos metu. Skaitmeniškai ši vertė yra lygi skirtumui tarp sprogimo produktų susidarymo šilumos ir paties sprogmens susidarymo šilumos (entalpijos). Todėl šiluminės energijos pavertimo darbu koeficientas metalo turintiems ir saugiems sprogmenims, kurie sprogimo metu sudaro kietus produktus (metalų oksidus, antipireno druskas), turinčius didelę šiluminę talpą, yra mažesnis nei sprogmenų, kurie sudaro tik dujinius produktus. Apie sprogmenų gebėjimą vietiškai sutraiškyti ar susprogdinti sprogimo poveikį, žr. str. .

Sprogmenų savybės gali pasikeisti dėl fizinių ir cheminių procesų, temperatūros, drėgmės įtakos, nestabilių sprogmenų sudėties priemaišų ir kt. Priklausomai nuo uždengimo tipo, garantuotas laikotarpis nustatomas sprogmenų saugojimas ar naudojimas, kurio metu normalizuoti rodikliai arba neturėtų keistis, arba jų pokytis vyksta nustatytos leistinosios nuokrypos ribose.

Pagrindinis saugos rodiklis dirbant su sprogmenimis yra jų jautrumas mechaniniams ir šiluminiams poveikiams. Paprastai jis įvertinamas eksperimentiškai laboratorijoje naudojant specialius metodus. Dėl masinio mechanizuotų didelių palaidų sprogmenų masių judėjimo metodų įdiegimo jiems taikomi minimalaus elektrifikavimo ir mažo jautrumo statinės elektros iškrovai reikalavimai.

Istorijos nuoroda. Juodas (dūminis) parakas, išrastas Kinijoje (VII a.), buvo pirmasis iš sprogmenų. Europoje jis žinomas nuo XIII a. Nuo XIV a parakas buvo naudojamas kaip svaidomasis kuras šaunamuosiuose ginkluose. XVII amžiuje (pirmą kartą vienoje iš kasyklų Slovakijoje) parakas buvo naudojamas sprogdinant kasyboje, taip pat aprūpinant artilerijos granatas (sprogstamosios šerdies). Sprogstamoji juodųjų miltelių transformacija buvo sužadinta užsidegimu sprogstamojo degimo režimu. 1884 metais prancūzų inžinierius P. Vielas pasiūlė bedūmius miltelius. 18-19 amžiuje. buvo susintetinta nemažai sprogstamųjų savybių turinčių cheminių junginių, įskaitant pikrino rūgštį, piroksiliną, nitrogliceriną, TNT ir kt., tačiau panaudoti juos kaip susprogdintus sprogmenis tapo įmanoma tik po to, kai juos atrado rusų inžinierius D. I. Andrievskis (1865) ir švedų išradėjas. A. Nobelio (1867) sprogstamasis saugiklis (detonatoriaus dangtelis). Prieš tai Rusijoje, N. N. Zinino ir V. F. Petruševskio (1854 m.) siūlymu, vietoj juodų miltelių sprogstamojo degimo režimu buvo naudojamas nitroglicerinas. Pats sprogstamasis gyvsidabris buvo gautas dar XVII amžiaus pabaigoje. ir vėl anglų chemikas E. Howardas 1799 m., tačiau jo sugebėjimas detonuoti tuo metu nebuvo žinomas. Po detonacijos reiškinio atradimo didelės sprogstamosios medžiagos buvo plačiai naudojamos kasybos ir kariniuose reikaluose. Iš pramoninių sprogmenų, iš pradžių pagal A. Nobelio patentus, plačiausiai buvo naudojami gurdinamitai, vėliau plastikiniai dinamitai, miltelių pavidalo nitroglicerino mišrūs sprogmenys. Amonio nitrato sprogmenis dar 1867 metais užpatentavo I. Norbinas ir I. Olsenas (Švedija), tačiau praktiškai juos naudoti kaip pramoninius sprogmenis ir šaudmenų užpildymui pradėta tik I pasaulinis karas (1914–1918 m.). Saugesni ir ekonomiškesni nei dinamitai, jie buvo pradėti vis plačiau naudoti pramonėje XX amžiaus 30-aisiais.

Po 1941–1945 m. Didžiojo Tėvynės karo amonio nitrato sprogmenys, iš pradžių daugiausia smulkiai išsklaidytų amonitų pavidalu, tapo dominuojančia pramoninių sprogmenų rūšimi CCCP. Kitose šalyse masinio dinamito pakeitimo amonio nitrato sprogmenimis procesas prasidėjo kiek vėliau, maždaug nuo šeštojo dešimtmečio vidurio. Nuo 70-ųjų. pagrindinės pramoninių sprogstamųjų medžiagų rūšys yra paprasčiausios sudėties granuliuoti ir vandens turintys amonio nitrato sprogmenys, neturintys nitro junginių ar kitų atskirų sprogstamųjų medžiagų, taip pat mišiniai, turintys nitro junginių. Smulkiai pasklidę amonio nitrato sprogmenys išlaikė savo svarbą daugiausia kovotojų šovinių gamyboje, taip pat kai kurioms specialioms sprogdinimo rūšims. Atskiri sprogmenys, ypač TNT, yra plačiai naudojami detonatorių gamybai, taip pat ilgalaikiam užtvindytų šulinių krovimui gryna forma () ir labai vandeniui atsparių sprogstamųjų mišinių, granulių ir suspensijų (turinčių vandens). Giliai pritaikyti ir.

Nuo parako išradimo pasaulinės lenktynės dėl galingiausių sprogmenų nenutrūko. Tai galioja ir šiandien, nepaisant branduolinių ginklų atsiradimo.

1 Heksogenas yra sprogstamasis vaistas

Dar 1899 metais šlapimo takų uždegimui gydyti vokiečių chemikas Hansas Genningas užpatentavo vaistą heksogeną – gerai žinomo heksamino analogą. Tačiau netrukus gydytojai prarado susidomėjimą juo dėl šoninio apsvaigimo. Tik po trisdešimties metų paaiškėjo, kad heksogenas pasirodė esąs galingiausias sprogmuo, be to, naikinantis nei TNT. Kilogramas RDX sprogmens sunaikins tiek pat, kiek ir 1,25 kilogramo trotilo.

Pirotechnikos specialistai daugiausia apibūdina sprogmenis pagal sprogstamumą ir blizgesį. Pirmuoju atveju kalbama apie sprogimo metu išsiskyrusių dujų tūrį. Pavyzdžiui, kuo jis didesnis, tuo galingesnis sprogmuo. Brisance, savo ruožtu, jau priklauso nuo dujų susidarymo greičio ir parodo, kaip sprogmenys gali sutraiškyti aplinkines medžiagas.

10 gramų RDX sprogimo metu išskiria 480 kubinių centimetrų dujų, o TNT – 285 kubinius centimetrus. Kitaip tariant, RDX yra 1,7 karto galingesnis už TNT sprogimo atžvilgiu ir 1,26 karto dinamiškesnis sprogdinimo srityje.

Tačiau žiniasklaida dažniausiai naudoja tam tikrą vidutinį rodiklį. Pavyzdžiui, atominis užtaisas „Baby“, numestas 1945 m. rugpjūčio 6 d. ant Japonijos miesto Hirosimos, yra 13–18 kilotonų trotilo. Tuo tarpu tai nebūdinga sprogimo galia, o nurodo, kiek trotilo reikia, kad būtų išleistas toks pat šilumos kiekis, kaip ir nurodyto branduolinio bombardavimo metu.

1942 m. amerikiečių chemikas Bachmannas, atlikdamas eksperimentus su RDX, atsitiktinai aptiko naują medžiagą HMX priemaišos pavidalu. Jis pasiūlė savo radinį kariškiams, tačiau jie atsisakė. Tuo tarpu po kelerių metų, kai pavyko stabilizuoti šio cheminio junginio savybes, Pentagonas vis dėlto susidomėjo HMX. Tiesa, jis nebuvo plačiai naudojamas gryna forma kariniams tikslams, dažniausiai liejimo mišinyje su TNT. Šis sprogmuo buvo vadinamas „Octolome“. Paaiškėjo, kad jis 15% galingesnis už heksogeną. Kalbant apie jo efektyvumą, manoma, kad vienas kilogramas HMX sukels tiek pat sunaikinimo, kiek keturi kilogramai trotilo.

Tačiau tais metais HMX gamyba buvo 10 kartų brangesnė nei RDX gamyba, o tai trukdė gaminti Sovietų Sąjungoje. Mūsų generolai apskaičiavo, kad geriau pagaminti šešis lukštus su heksogenu nei vieną su oktoliu. Štai kodėl 1969 m. balandžio mėn. Vietnamo Quy Ngon amunicijos sandėlyje sprogimas amerikiečiams atsiėjo taip brangiai. Tuomet Pentagono atstovas sakė, kad dėl partizanų sabotažo padaryta žala siekė 123 milijonus dolerių, arba apie 0,5 milijardo dolerių dabartinėmis kainomis.

Praėjusio amžiaus 80-aisiais, po sovietų chemikų, įskaitant E.Yu. Orlovas, sukūrė efektyvią ir nebrangią HMX sintezės technologiją, dideliais kiekiais ji buvo pradėta gaminti mūsų šalyje.

3 Astrolitas – geras, bet kvepia blogai

Praėjusio amžiaus 60-ųjų pradžioje amerikiečių kompanija EXCOA pristatė naują hidrazino pagrindu pagamintą sprogmenį, teigdama, kad jis 20 kartų galingesnis už TNT. Išbandyti atvykusius Pentagono generolus nuo kojų išmušė baisus apleisto viešojo tualeto kvapas. Tačiau jie buvo pasirengę tai ištverti. Tačiau daugybė bandymų su aviacinėmis bombomis, užpildytomis astrolitu A 1-5, parodė, kad sprogmuo buvo tik du kartus galingesnis nei trotilo.

Pentagono pareigūnams atmetus šią bombą, EXCOA inžinieriai pasiūlė naują šio sprogmens versiją jau su ASTRA-PAK prekės ženklu, be to, skirta kasti apkasus taikant nukreipto sprogimo metodą. Reklamoje karys plona srovele pylė vandenį ant žemės, o po to skystį detonavo nuo dangčio. Ir buvo paruošta žmogaus dydžio tranšėja. Savo iniciatyva EXCOA pagamino 1000 tokių sprogmenų komplektų ir išsiuntė juos į Vietnamo frontą.

Iš tikrųjų viskas baigėsi liūdnai ir anekdotiškai. Susidarę apkasai skleidė tokį bjaurų kvapą, kad amerikiečių kariai stengėsi juos palikti bet kokia kaina, nepaisydami įsakymų ir pavojaus gyvybei. Tie, kurie liko, prarado sąmonę. Nepanaudoti rinkiniai savo lėšomis buvo išsiųsti atgal į EXCOA biurą.

4 Sprogmenys, kurie nužudo savuosius

Kartu su heksogenu ir oktogenu klasikiniu sprogmeniu laikomas sunkiai ištariamas tetranitropentaeritritolis, kuris dažnai vadinamas PETN. Tačiau dėl didelio jautrumo jis nebuvo plačiai naudojamas. Faktas yra tas, kad kariniams tikslams svarbūs ne tiek sprogmenys, kurie yra destruktyvesni už kitus, o tie, kurie nesprogsta nuo jokio prisilietimo, tai yra su mažu jautrumu.

Amerikiečiai ypač kruopštūs šiuo klausimu. Būtent jie sukūrė NATO standartą STANAG 4439, skirtą sprogmenų, kurie gali būti naudojami kariniams tikslams, jautrumui. Tiesa, tai įvyko po daugybės rimtų incidentų, tarp kurių: Amerikos oro pajėgų bazėje Bien Ho Vietname įvykęs sandėlio sprogimas, nusinešęs 33 technikų gyvybes; įvykusi nelaimė USS Forrestal, dėl kurios buvo apgadinta 60 orlaivių; detonacija orlaivių raketų saugykloje lėktuvnešyje Oriskany (1966), taip pat daug aukų.

5 Kinijos naikintojas

Praėjusio amžiaus 80-aisiais buvo susintetinta medžiaga triciklinis karbamidas. Manoma, kad pirmieji šį sprogmenį gavo kinai. Bandymai parodė didžiulę „karbamido“ griaunančią galią – vienas jo kilogramas pakeitė dvidešimt du kilogramus trotilo.

Ekspertai sutinka su tokiomis išvadomis, nes „Kinijos naikintojas“ turi didžiausią tankį iš visų žinomų sprogmenų ir tuo pačiu turi didžiausią deguonies koeficientą. Tai yra, sprogimo metu visa medžiaga visiškai sudeginama. Beje, TNT yra 0,74.

Iš tikrųjų triciklis karbamidas netinka karinėms operacijoms, visų pirma dėl prasto hidrolizinio stabilumo. Jau kitą dieną, standartiškai laikant, jis virsta gleivėmis. Tačiau kinams pavyko gauti dar vieną „karbamidą“ – dinitrokarbamidą, kuris, nors ir prastesnis už „naikintoją“, yra ir vienas galingiausių sprogmenų. Šiandien jį gamina amerikiečiai trijose bandomosiose gamyklose.

6 Piromano svajonė – CL-20

CL-20 sprogmuo šiuo metu laikomas vienu galingiausių. Visų pirma žiniasklaida, įskaitant rusišką, teigia, kad vienas kg CL-20 sukelia sunaikinimą, o tam reikia 20 kg trotilo.

Įdomu tai, kad Pentagonas pinigus CL-20 kūrimui skyrė tik po to, kai Amerikos spauda paskelbė, kad tokie sprogmenys jau buvo pagaminti SSRS. Visų pirma, vienas iš pranešimų šia tema buvo pavadintas taip: „Galbūt šią medžiagą sukūrė rusai Zelinskio institute“.

Iš tikrųjų amerikiečiai perspektyviu sprogmeniu laikė kitą sprogmenį, pirmą kartą gautą SSRS, būtent diaminoazoksifurazaną. Kartu su didele galia, kuri žymiai viršija aštuongenį, jis turi mažą jautrumą. Vienintelis dalykas, stabdantis jo platų naudojimą, yra pramoninių technologijų trūkumas.

Terminologija

Sprogmenų chemijos ir technologijų sudėtingumas ir įvairovė, politiniai ir kariniai prieštaravimai pasaulyje, noras klasifikuoti bet kokią informaciją šioje srityje lėmė nestabilias ir įvairias terminų formuluotes.

Pramoninis pritaikymas

Sprogmenys taip pat plačiai naudojami pramonėje, atliekant įvairias sprogdinimo operacijas. Metinis sprogmenų suvartojimas šalyse, kuriose išvystyta pramoninė gamyba, net taikos metu yra šimtai tūkstančių tonų. Karo metu sprogmenų suvartojimas smarkiai išauga. Taigi per Pirmąjį pasaulinį karą kariaujančiose šalyse ji siekė apie 5 mln. tonų, o Antrojo pasaulinio karo metais viršijo 10 mln. Dešimtajame dešimtmetyje JAV kasmet buvo sunaudota apie 2 mln. tonų sprogmenų.

  • metimas
    Svaidomi sprogmenys (parakas ir raketiniai raketai) yra energijos šaltiniai svaidant kūnus (sviedinius, minas, kulkas ir kt.) arba varant raketas. Jų išskirtinis bruožas yra sugebėjimas sprogstamai transformuotis greito degimo forma, bet be detonacijos.
  • pirotechnika
    Pirotechnikos kompozicijos naudojamos pirotechnikos efektams išgauti (šviesa, dūmai, padegamoji medžiaga, garsas ir kt.). Pagrindinė pirotechnikos kompozicijų sprogstamųjų transformacijų rūšis yra degimas.

Svaidomi sprogmenys (parakas) daugiausia naudojami kaip įvairių rūšių ginklų raketiniai užtaisai ir skirti sviediniui (torpedai, kulkai ir kt.) suteikti tam tikrą pradinį greitį. Jų vyraujantis cheminės transformacijos tipas yra greitas degimas, kurį sukelia uždegimo priemonių ugnies pluoštas. Parakas skirstomas į dvi grupes:

a) dūminis

b) be dūmų.

Pirmosios grupės atstovai gali būti naudojami kaip juodieji milteliai, kurie yra salietros, sieros ir anglies mišinys, pavyzdžiui, artilerija ir parakas, sudarytas iš 75% kalio nitrato, 10% sieros ir 15% anglies. Juodųjų miltelių pliūpsnio temperatūra yra 290–310 °C.

Antrajai grupei priklauso piroksilinas, nitroglicerinas, diglikolis ir kiti parakai. Bedūmių miltelių pliūpsnio temperatūra yra 180–210 °C.

Pirotechninės kompozicijos (padegamosios, apšvietimo, signalinės ir traserinės), naudojamos specialioms šaudmenims aprūpinti, yra mechaniniai oksidatorių ir degiųjų medžiagų mišiniai. Įprastomis naudojimo sąlygomis degdami jie suteikia atitinkamą pirotechninį efektą (uždegamasis, apšvietimas ir pan.). Daugelis šių junginių taip pat turi sprogstamųjų savybių ir tam tikromis sąlygomis gali detonuoti.

Pagal kaltinimų parengimo būdą

  • prispaustas
  • liejimas (sprogstamųjų lydinių)
  • globojama

Pagal taikymo sritis

  • kariškiai
  • pramoninis
  • kasybai (kasybai, statybinių medžiagų gamybai, išardymui)
    Pramoniniai sprogmenys, skirti kasybai pagal saugaus naudojimo sąlygas skirstomi į
  • nesaugumo
  • saugumo
  • statyboms (užtvankoms, kanalams, duobėms, kelių išpjovoms ir pylimams)
  • seisminiams tyrimams
  • už statybinių konstrukcijų naikinimą
  • medžiagų apdirbimui (sprogiamajam suvirinimui, sprogdinimo grūdinimui, sprogdinimo pjovimui)
  • specialios paskirties (pavyzdžiui, erdvėlaivio atjungimo priemonės)
  • antisocialinis naudojimas (terorizmas, chuliganizmas), dažnai naudojant žemos kokybės medžiagas ir amatinius mišinius.
  • eksperimentinis.

Pagal pavojingumo laipsnį

Sprogmenų klasifikavimo pagal pavojingumo laipsnį sistemos yra įvairios. Garsiausios:

  • Pasauliniu mastu suderinta cheminių medžiagų klasifikavimo ir ženklinimo sistema
  • Klasifikacija pagal pavojingumo laipsnį kasyboje;

Pati sprogmens energija yra maža. Sprogstant 1 kg TNT išsiskiria 6-8 kartus mažiau energijos nei deginant 1 kg anglies, tačiau ši energija sprogimo metu išsiskiria dešimtis milijonų kartų greičiau nei įprastų degimo procesų metu. Be to, anglys neturi oksiduojančios medžiagos.

taip pat žr

Literatūra

  1. Sovietinė karinė enciklopedija. M., 1978 m.
  2. Pozdniakovas Z. G., Rossi B. D. Pramoninių sprogmenų ir sprogmenų vadovas. - M.: "Nedra", 1977. - 253 p.
  3. Fedoroff, Basil T. ir kt Sprogmenų ir su jais susijusių daiktų enciklopedija, t.1-7. – Doveris, Naujasis Džersis: „Picatinny Arsenal“, 1960–1975 m.

Nuorodos

  • // Brockhauso ir Efrono enciklopedinis žodynas: 86 tomai (82 tomai ir 4 papildomi). - Sankt Peterburgas. , 1890–1907 m.

Wikimedia fondas. 2010 m.

Pažiūrėkite, kas yra „Sprogmenys“ kituose žodynuose:

    - (a. sprogmenys, sprogstamosios medžiagos; n. Sprengstoffe; f. sprogmenys; i. sprogstamosios medžiagos) chem. junginiai arba medžiagų mišiniai, galintys tam tikromis sąlygomis ypač greitai (sprogstamai) savaime plisti chem. transformacija išskiriant šilumą ... Geologijos enciklopedija

    - (Sprogiosios medžiagos) medžiagos, galinčios sukelti sprogimo reiškinį dėl cheminio virsmo dujomis arba garais. V. V. yra suskirstyti į varomą parką, sprogdinimą, turintį gniuždomąjį poveikį ir inicijuojantį uždegti bei susprogdinti kitus ... Jūrų žodynas

    SPROGMENYS – medžiaga, kuri greitai ir staigiai reaguoja į tam tikras sąlygas, išskirdama šilumą, šviesą, garsą ir smūgines bangas. Cheminiai sprogmenys dažniausiai yra junginiai, kuriuose yra daug… Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas

sprogmenys (sprogstamosios medžiagos) vadinami nestabiliais cheminiais junginiais arba mišiniais, kurie, veikiami tam tikro impulso, ypač greitai pereina į kitas stabilias medžiagas, išskirdami didelį šilumos kiekį ir didelį kiekį dujinių produktų, kurie yra labai aukšto slėgio ir, išsiplėsdami, atlieka vieną. ar kitas mechaninis darbas.

Šiuolaikiniai sprogmenys taip pat cheminiai junginiai (heksogenas, trotilas ir kt..), arba mechaniniai mišiniai(amonio salietros ir nitroglicerino sprogstamosios medžiagos).

Cheminiai junginiai gaunamas apdorojant azoto rūgštimi (nitruojant) įvairius angliavandenilius, t.y., į angliavandenilio molekulę įvedant tokias medžiagas kaip azotas ir deguonis.

Mechaniniai mišiniai gaminami maišant medžiagas, turinčias daug deguonies, su medžiagomis, turinčiomis daug anglies.

Abiem atvejais deguonis yra surištas su azotu arba chloru (išimtis yra oksilikvitai kur deguonis yra laisvos nesurištos būsenos).

Priklausomai nuo kiekybinio deguonies kiekio sprogmenyje, degių elementų oksidacija sprogstamosios transformacijos procese gali būti užbaigti arba Nebaigtas, o kartais deguonies gali likti net perteklius. Pagal tai išskiriami sprogmenys, kurių deguonies balansas yra perteklius (teigiamas), nulinis ir nepakankamas (neigiamas).

Naudingiausi yra sprogmenys, kurių deguonies balansas yra nulinis, nes anglis visiškai oksiduojama iki CO 2, o vandenilis - iki H 2 O, dėl to tam tikram sprogmeniui išsiskiria didžiausias galimas šilumos kiekis. Tokio sprogmens pavyzdys yra dinaftalitas, kuris yra amonio nitrato ir dinitronaftaleno mišinys:

At perteklinis deguonies balansas likęs nepanaudotas deguonis jungiasi su azotu, sudarydami labai toksiškus azoto oksidus, kurie sugeria dalį šilumos, o tai sumažina sprogimo metu išsiskiriančios energijos kiekį. Sprogmens su pertekliniu deguonies balansu pavyzdys yra nitroglicerinas:

Kita vertus, kada nepakankamas deguonies balansas ne visa anglis virsta anglies dioksidu; dalis jo oksiduojasi tik iki anglies monoksido. (CO), kuris taip pat yra nuodingas, nors mažesniu mastu nei azoto oksidai. Be to, dalis anglies gali likti kieto pavidalo. Likusi kieta anglis ir jos nepilna oksidacija tik iki CO lemia sprogimo metu išsiskiriančios energijos sumažėjimą.

Iš tiesų, susidarant vienai gramamolekulei anglies monoksido, išsiskiria tik 26 kcal/mol šilumos, o susidarant gramamolekulei anglies dioksido – 94 kcal/mol.

Sprogmens su neigiamu deguonies balansu pavyzdys yra TNT:

Realiomis sąlygomis, kai sprogimo produktai atlieka mechaninį darbą, vyksta papildomos (antrinės) cheminės reakcijos ir reali sprogimo produktų sudėtis šiek tiek skiriasi nuo apskaičiuotų schemų, kinta nuodingų dujų kiekis sprogimo produktuose.

Sprogmenų klasifikacija

Sprogmenys gali būti dujinės, skystos ir kietos būsenos arba kietų ar skystų medžiagų mišinių su kietomis arba dujinėmis medžiagomis.

Šiuo metu, kai įvairių sprogmenų yra labai daug (tūkstančiai daiktų), skirstyti juos tik pagal fizinę būklę visiškai nepakanka. Toks skirstymas nieko nepasako apie sprogmenų eksploatacines savybes (galią), pagal kurią būtų galima spręsti apie vienų ar kitų jų apimtį, ar apie sprogmenų savybes, pagal kurias būtų galima spręsti apie jų naudojimo pavojingumo laipsnį. ir saugojimas.. Todėl šiuo metu priimtinos trys kitos sprogmenų klasifikacijos.

Pagal pirmąją klasifikaciją visi sprogmenys pagal jų galią ir taikymo sritį skirstomi į:.

A) padidinta galia (šildytuvas, heksogenas, tetrilas);

B) normalios galios (TNT, pikrino rūgštis, plastitai, tetritolis, uoliniai amonitai, amonitai, kuriuose yra 50–60% TNT, ir želatininės nitroglicerino sprogstamosios medžiagos);

C) sumažinta galia (amonio nitrato sprogmenys, išskyrus aukščiau paminėtus, miltelių pavidalo nitroglicerino sprogmenys ir chloratitai).

3. Svaidomi sprogmenys(dūminiai milteliai ir bedūmiai piroksilino ir nitroglicerino milteliai).

Šioje klasifikacijoje, žinoma, pateikiami ne visi sprogmenų pavadinimai, o tik tie, kurie daugiausia naudojami sprogdinant. Visų pirma, bendruoju amonio nitrato sprogmenų pavadinimu yra dešimtys skirtingų kompozicijų, kurių kiekviena turi savo atskirą pavadinimą.

Antroji klasifikacija pagal cheminę sudėtį sprogmenys skirstomi:

1. Nitro junginiai; šio tipo medžiagose yra nuo dviejų iki keturių nitro grupių (NO 2); tai tetrilas, trotilas, heksogenas, tetritolis, pikrino rūgštis ir dinitronaftalenas, kuris yra kai kurių amonio nitrato sprogmenų dalis.

2. Nitroesteriai; šio tipo medžiagose yra keletas nitratų grupių (ONO 2). Tai kaitinimo elementai, nitroglicerino sprogstamosios medžiagos ir bedūmiai milteliai.

3. Azoto rūgšties druskos- medžiagos, kurių sudėtyje yra NO 3 grupės, kurios pagrindinis atstovas yra amonio (amonio) nitratas NH 4 NO 3, kuris yra visų amonio nitrato sprogmenų dalis. Šiai grupei taip pat priklauso kalio nitratas KNO 3 – juodųjų miltelių pagrindas ir natrio nitratas NaNO 3, kuris yra nitroglicerino sprogmenų dalis.

4. Vandenilio azoto rūgšties druskos(HN 3), iš kurio naudojamas tik švino azidas.

5. Fulmino rūgšties druskos(HONC), iš kurių naudojamas tik gyvsidabrio fulminatas.

6. Chloro rūgšties druskos, vadinamieji chloratitai ir perchloratitai, - sprogmenys, kurių pagrindinis komponentas - deguonies nešiklis yra kalio chloratas arba perchloratas (KClO 3 ir KClO 4); dabar jie naudojami labai retai. Be šios klasifikacijos yra sprogmuo, vadinamas oksiliquit.

Pagal sprogmens cheminę struktūrą taip pat galima spręsti apie pagrindines jo savybes:

Jautrumas, atsparumas, sprogimo produktų sudėtis, taigi ir medžiagos galia, jos sąveika su kitomis medžiagomis (pavyzdžiui, su apvalkalo medžiaga) ir daug kitų savybių.

Ryšio tarp nitro grupių ir anglies pobūdis (nitro junginiuose ir nitro eteriuose) lemia sprogmens jautrumą išoriniam poveikiui ir jų stabilumą (sprogiųjų savybių išlikimą) laikymo sąlygomis. Pavyzdžiui, azoto junginiai, kuriuose NO 2 grupės azotas yra tiesiogiai prijungtas prie anglies (C-NO 2), yra mažiau jautrūs ir stabilesni nei nitroesteriai, kuriuose azotas yra prijungtas prie anglies per vieną iš deguonies ONO2 grupę (C-O-NO2); toks ryšys yra ne toks stiprus, todėl sprogmuo tampa jautresnis ir mažiau atsparus.

Sprogmenyje esančių nitro grupių skaičius apibūdina pastarojo galią, taip pat jo jautrumo išoriniams poveikiams laipsnį. Kuo daugiau nitro grupių sprogioje molekulėje, tuo ji galingesnė ir jautresnė. Pavyzdžiui, mononitrotoluenas(turinti tik vieną nitro grupę) yra aliejinis skystis, neturintis sprogstamųjų savybių; dinitrotoluenas, turintis dvi nitro grupes, jau yra sprogmuo, bet turintis silpnų sprogstamųjų savybių; ir, galiausiai trinitrotoluenas (TNT), turintis tris nitro grupes, yra sprogmuo, kurio galia yra gana patenkinama.

Dinitro junginiai naudojami ribotai; Daugumoje šiuolaikinių sprogmenų yra trys ar keturios nitro grupės.

Kai kurių kitų grupių buvimas sprogmens sudėtyje taip pat turi įtakos jo savybėms. Pavyzdžiui, papildomas azotas (N 3) heksogene padidina pastarojo jautrumą. TNT ir tetrilo metilo grupė (CH 3) prisideda prie to, kad šie sprogmenys nesąveikauja su metalais, o hidroksilo grupė (OH) pikrino rūgštyje yra priežastis, dėl kurios medžiaga lengvai sąveikauja su metalais (išskyrus alavą). ir vieno ar kelių kitų metalų vadinamųjų pikratų, kurie yra labai jautrūs smūgiams ir trinčiai sprogmenys, atsiradimas.

Sprogmenys, gauti pakeitus vandenilį metalu hidrazoinėje arba fulmininėje rūgštyje, sukelia itin didelį intramolekulinių ryšių pažeidžiamumą, taigi ir ypatingą šių medžiagų jautrumą mechaniniam ir šiluminiam išoriniam poveikiui.

Kasdieniame gyvenime sprogdinimo metu taikoma trečioji sprogmenų klasifikacija: atsižvelgiant į jų naudojimo tam tikromis sąlygomis leistinumą.

Pagal šią klasifikaciją išskiriamos trys pagrindinės grupės:

1. Sprogmenys, patvirtinti atviram darbui.

2. Sprogmenys, patvirtinti požeminiams darbams sąlygomis, kurios, jei įmanoma, yra saugios nuo ugnies ir anglies dulkių sprogimo.

3. Sprogmenys, patvirtinti tik tokiomis sąlygomis, kurios yra pavojingos dėl galimo dujų ar dulkių sprogimo (saugūs sprogmenys).

Sprogmens priskyrimo vienai ar kitai grupei kriterijus – sprogimo metu išsiskiriančių nuodingų (kenksmingų) dujų kiekis ir sprogimo produktų temperatūra. Taigi TNT dėl didelio kiekio nuodingų dujų, susidarančių jo sprogimo metu, gali būti naudojamas tik atviruose darbuose ( statyba ir kasyba karjeruose), o amonio nitrato sprogmenis leidžiama naudoti tiek atviruose, tiek požeminiuose darbuose nepavojingomis dujų ir dulkių sąlygomis. Požeminiams darbams, kur gali būti sprogstančių dujų ir dulkių-oro mišinių, leidžiama naudoti tik žemesnę sprogimo produktų temperatūrą turinčius sprogmenis.