Средняя температура поверхности пламени

2

Взрыв представляет собой процесс высвобождения большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени с переходом потенциальной энергии в кинетическую.

Явление взрыва обусловлено чрезвычайно быстрым расширением сильно сжатых газов или паров и распространением в окружающей среде ударной волны (резкого скачка давления).

Различают два вида взрывов: химический и физический. Химический вызывается быстрой химической реакцией, а физический – резким изменением физического состояния системы (взрывы емкостей с газом, сосудов с перегретой жидкостью и др.)

Опасные и вредные факторы взрыва:

• фугасное действие, характеризуется избыточным давлением во фронте ударной волны;

• бризантное действие (действие в ближайшей зоне продуктов детонации);

• осколочное действие (осколки ВУ и окружающих предметов). Обрушивание конструкций;

• термическое действие (воспламенение);

• действие продуктов взрыва – ядовитых газов (угарный газ, сероводород, окислы азота, углекислый газ).

Химические вещества, способные участвовать в химических реакциях, которые на определенной стадии завершаются горением или детонацией, называются взрывчатыми веществами (ВВ).

Взрывчатые вещества классифицируются по различным основаниям.

По агрегатному состоянию (газообразные, жидкие, твердые и их смеси).

По форме химического превращения (бризантные (дробящиеся), метательные (пороха), пиротехнические составы (смеси)).

По чувствительности к внешним воздействиям (первичные (инициирующие) и вторичные (бризантные)).

По способу применения:

• инициирующие ВВ (гремучая ртуть, азид свинца, тетразен и др.);

• бризантные ВВ (подавляющее большинство ВВ, например, тротил, пикриновая кислота, гексоген и др.);

• пороха (дымный (черный) порох, ракетные пороха и др.);

• пиротехнические составы (смесь окислителей (хлораты, перхлораты, нитраты) и горючих (крахмал, сера, сахар) веществ).

В отдельную группу выделяют газо-воздушные смеси (ГВС).

Инициирующие ВВ используются для возбуждения детонации или горения ВВ других групп.

Горение или детонация самих инициирующих веществ происходит при незначительной затрате внешней энергии в результате теплового или механического воздействия.

Бризантные вещества могут быть однородными или неоднородными (взрывчатые смеси).

Однородные бризантные вещества: пикриновая кислота, тротил, тетрил, гексоген и нитроэфиры – нитроглицерин, пироксилин, аммиачная селитра.

Неоднородные бризантные вещества: это смеси и сплавы ВВ нормальной и повышенной мощности и смеси и сплавы на основе окислителей, главным образом, аммиачной селитры (аммониты).

Промежуточное положение между смесями веществ нормальной и повышенной мощности и смесями и сплавами на основе окислителей занимают динамиты.

Пороха также можно разделить на две группы: механические смеси и коллоидные пороха, на основе желатинированной клетчатки.

В качестве примера можно привести краткие сведения о таком взрывчатом веществе как гексоген.

Гексоген (1,3,5 - тринитро - 1,3,5 -триазациклогексан; 1,3,5-– тринитрогексагидро – сим – сим - триазин; циклотриметилентринитрамин; циклонит; RDX) – бризантное ВВ (более мощное и чувствительное в внешним воздействиям, чем тротил); m_мол = 222,126; бесцветные кристаллы; t_плавл = 204,5 – 205 °С; ρ = 1,816 г/см³; ΔН°_обр = 70,6 КДж/моль; Растворимость при 20 ºС (% по массе): в воде – 0,07; в метаноле – 0,235; в ацетоне – 6,81; ДМФА – 20,3; СНСI₃ – 0,015; 93% HNO₃ – 12,5. Для гексогена ΔºН_взрыва = 54,40 кДж/кг; скорость детонации 8360 м/с (при ρ= 1,2 г/см³); объем газообразных продуктов взрыва 908 л/кг; расширение в свинцовой бомбе около 500 см³; t_{вспыхивания} = 230 ºС.

Горение неплотных зарядов гексогена неустойчиво и переходит в детонацию. Гексоген разлагается серной кислотой, растворами щелочей при нагревании.

Получают гексоген действием на уротропин концентрированной HNO₃ или её смесей с NH₄NO₃, CH₃COOH или с (СН₃СО)₂О. Он может быть получен взаимодействием параформа с NH₄NO₃ в среде (СН₃СО)₂О в присутствии BF₂ или нитрованием пергидро – 1,3,5-–триазин - 1,3,5 - трисульфаната К смесью HNO₃, H₂SO₄, и SO₃.

Гексоген с добавками флегматизатора (парафина, воска или его смеси с тротилом, NH₄NO_3, Al и другими) используются для снаряжения боеприпасов.

Гексоген используется также как компонент скального аммонита, термостойких ВВ. Структурная формула гексогена приведена на рисунке 21.5.

Рис. 21.5 Структурная формула гексогена