Взрывчатые вещества и пиротехнические материалы

К взрывчатым относятся вещества, способные вступать в быстро протекающие химические реакции с выделением большого объема газа. В момент своего образования газ занимает тот же объем, который перед началом реакции занимало само взрывчатое вещество, поэтому он находится под очень большим давлением. Давление увеличивается за счет выделяющегося в ходе реакции тепла, и в результате быстрого расширения происходит взрыв.
Известны два основных вида взрывчатых веществ: сравнительно медленно сгорающие ракетные топлива и быстро сгорающие вещества, используемые из-за их разрушающего эффекта как в военных, так и в мирных целях. При добыче в карьерах строительного камня прибегают к помощи низкоэнергетических взрывчатых веществ, чтобы избежать измельчения отдельных каменных блоков, а в горном деле применяют высокоэнергетические взрывчатые вещества, при взрыве измельчающие минералы на наиболее подходящие для дальнейшей переработки куски.
При создании фугасных бомб и мин стараются максимально реализовать взрывной эффект; корпуса осколочных бомб и некоторых типов ручных гранат при взрыве разлетаются на множество осколков как у поверхности земли, так и в воздухе. Некоторые снаряды содержат заряд взрывчатого вещества, которое запаливается от детонатора в заранее установленный момент после того, как снаряд покинет орудие. Это так называемые снаряды с дистанционным взрывателем. Они не детонируют за счет взрыва заряда, приводящего снаряд в движение в стволе орудия.
В мирных целях взрыв находит применение в взрывной штамповке, при которой ударная волна от небольшого заряда высокоэнергетического взрывчатого вещества изгибает металлический лист по форме штампа.
Производство взрывчатых веществ находится под строгим государственным контролем.

Порох

Порох был первым и на протяжении многих веков наиболее эффективным взрывчатым веществом. Он появился в Древнем Китае и был ввезен в Европу арабами. В XIII в. его впервые использовали в огнестрельном оружии, развитию которого во многом способствовали арабы. Создание и совершенствование огнестрельного оружия было тесно связано с качеством «черного пороха» – смеси калийной селитры с углеродом и серой.
Для предотвращения самовоспламенения смесь увлажняют и подвергают размолу, чтобы уменьшить размеры частиц. «Лепешка» после высыхания «разламывается» на зерна различных размеров. Крупные зерна сгорают медленно и дают сравнительно продолжительный толчок снаряду, что идеально для стрельбы ядрами. Однако снаряд или пуля в нарезном стволе нуждались в мелкозернистом порохе, обладающем большей скоростью горения.
В конце XIX в. обычный порох был вытеснен кордитом – высококачественным бездымным порохом, содержащим нитроглицерин и нитроцеллюлозу (пироксилин) с небольшим количеством минерального связующего. Кордит вырабатывается в виде пасты, растворителем служит ацетон. Этот вид пороха «замешивается» в крутое тесто и формуется выдавливанием в прутки или шнурки. Последние затем разрезаются на мерные длины, а ацетон испаряется.
Высокоэнергетические взрывчатые вещества обычно основаны на органических нитросоединениях и детонируют от сильной ударной волны (например, взрыва близлежащего заряда – капсюля детонатора) или от удара (например, штифта бойка в пистолете или ружье), выделяя азот, пар и углекислый газ.

Динамит

Для детонации нитроглицерина, впервые полученного в 1846 г. в виде маслянистой жидкости, достаточно слабого удара. В качестве взрывчатого вещества он опасен. Шведский химик и промышленник Альфред Нобель (1833-1896) в 1866 г. открыл, что диатомит (рыхлая кремнистая осадочная горная порода) поглощает нитроглицерин в отношении по весу 3:1, оставаясь при этом сухим. Гранулированный продукт, получивший название «динамит», сохраняет все свойства нитроглицерина, но гораздо менее чувствителен к удару.
Позднее Нобель обнаружил, что нитроцеллюлоза (ее вначале называли «орудийным хлопком») образует с нитроглицерином густой гель, известный под названием «гремучий студень».
Большинство боевых взрывчатых веществ – органического происхождения. Это тринитротолуол (тротил), пикрат аммония, циклотриметилентринитрамин (циклонит) и др. Бомбы и фугасные снаряды содержат тротил или аматол (смесь тротила и нитрата аммония), которые мало восприимчивы к воздействию удара от заряда, движущего снаряд в стволе орудия. Бронебойные снаряды содержат пикрат аммония, менее чувствительный к детонации, чем тротил. Пластиковые взрывчатые вещества, как военного, так и мирного назначения, состоят из циклонита, смешанного с воском.

Запалы и детонаторы. Пиротехнические смеси

Запал используется для поджигания заряда на расстоянии или с задержкой. Безопасный запал содержит вещество, похожее на порох, и обычно используется вместе с детонатором. Последний содержит чувствительный первичный заряд, поджигаемый либо запалом, либо электрическим током.
Пиротехническими смесями начиняют небольшие ракеты для сигнализации, освещения, фальшфейеров и фейерверков. Разноцветное пламя получают, добавляя к пороху соль какого-либо металла, обычно сульфиды. Сурьма дает белое пламя, соли стронция – красное, соли бария – зеленое, соли натрия – желтое, а смесь солей меди и хлорида ртути – голубое.

03.09.2010

Последние статьи

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .