المتفجرات (يشار إليها بالمتفجرات) هي مركبات كيميائية خاصة ، بالإضافة إلى مخاليطها ، يمكن أن تنفجر تحت تأثير الظروف الخارجية أو العمليات الداخلية الجارية ، بينما تتشكل الغازات شديدة السخونة وتنطلق الحرارة. هناك ثلاث مجموعات من المتفجرات ذات قابلية مختلفة للتأثيرات الخارجية وأنواع مختلفة من الانفجار. وتشمل هذه: البدء ، والدفع ، وكذلك مواد التفجير. توفر هذه المقالة معلومات حول المواد شديدة الانفجار وتطبيقاتها.
مفاهيم عامة
الانفجار هو تحول سريع للمادة المتفجرة إلى كمية كبيرة من الغازات المضغوطة والمسخنة للغاية ، والتي تتوسع ، وتقوم بالأعمال التالية: تتحرك ، تسحق ، تدمر ، تقذف.
المتفجرات تعني خليطًا ميكانيكيًا أو مركبات من عناصر كيميائية يمكن أن تتحول بسرعة إلى غازات. يشبه الانفجار احتراق الفحم أو الحطب ، لكنه يختلف في السرعة العالية لهذه العملية ، والتي غالبًا ما تكون عشرة آلاف من الثانية. فيحسب سرعة التحول تنقسم الانفجارات كالتالي:
- الاحتراق. يرجع انتقال الطاقة من طبقة واحدة من المادة إلى طبقة أخرى إلى التوصيل الحراري. تتم عملية الاحتراق وتكوين الغازات بسرعة منخفضة. مثل هذا الانفجار هو سمة من سمات البارود ، حيث يتم إخراج الرصاصة ، ولكن لم يتم إتلاف الكم.
- تفجير. يتم نقل الطاقة من طبقة إلى أخرى على الفور تقريبًا. تتشكل الغازات بسرعات تفوق سرعة الصوت ، ويزداد الضغط بسرعة ويحدث تدمير شديد. مثل هذا الانفجار متأصل في RDX ، الأمونيت ، TNT.
لكي تبدأ عملية التفجير ، يلزم وجود تأثير خارجي على المتفجرات ، والذي يمكن أن يكون من الأنواع التالية:
- تفجير - انفجار بجانب متفجر آخر
- حراري - تدفئة ، شرارة ، لهب ؛
- تفاعل كيميائي - كيميائي
- ميكانيكي - احتكاك ، وخز ، تأثير.
المواد المتفجرة تتفاعل بشكل مختلف مع التأثيرات الخارجية:
- البعض قادر على الانفجار بسرعة ؛
- الآخرون حساسون فقط لتأثيرات معينة ؛
- ثلث يمكن أن تنفجر حتى بدون أي تأثير عليها.
الخصائص الأساسية لـ BB
خصائصهم الرئيسية هي:
- القابلية للتأثيرات الخارجية ؛
- brisance ؛
- الحالة الإجمالية المميزة ؛
- كمية الطاقة المنبعثة من الانفجار
- مقاومة كيميائية ؛
- تفجير سريع
- كثافة
- انفجار ؛
- المدة والظروفحالة صحية.
يمكن وصف كل متفجر بالتفصيل باستخدام جميع خصائصه ، ولكن في معظم الحالات يتم استخدام اثنين منهم:
- بريسانس (كسر ، سحق ، سحق). أي أنها قدرة المتفجرات على إنتاج أعمال مدمرة. وكلما زاد السكون ، زادت سرعة تكوين الغازات أثناء الانفجار وحدث الانفجار بقوة أكبر. نتيجة لذلك ، سيتم سحق جسم القذيفة جيدًا ، وستتشتت الشظايا بسرعة عالية ، وستحدث موجة صدمة قوية.
- التفجير هو مقياس لكفاءة المتفجرات التي تؤدي أعمالًا تدميرية ورميًا وغيرها. التأثير الرئيسي عليها هو حجم الغاز المنطلق أثناء الانفجار. كمية هائلة من الغاز يمكنها القيام بالكثير من العمل ، على سبيل المثال ، إلقاء الخرسانة والتربة والطوب من منطقة الانفجار.
المواد شديدة الانفجار شديدة الانفجار مناسبة للتفجير في المناجم ، أثناء التخلص من اختناقات الجليد ، وبناء حفر مختلفة. في صناعة القذائف ، أولًا ينتبهون للقشور ، وتتراجع الانفجارات في الخلفية.
التصنيف
المتفجرات لها عدة تصنيفات. بناءً على خصائصهم ، يتم تصنيفهم على النحو التالي:
- بدء - تستخدم لتقويض المتفجرات الأخرى. لديهم حساسية عالية لعوامل البدء ولديهم سرعة تفجير أعلى. وتسمى أيضًا بالمتفجرات الأولية ، والتي يمكن أن تنفجر من تأثير ميكانيكي ضعيف. إلى المجموعةيشمل: ديازودينيتروفينول ، زئبق مندلع.
- مواد شديدة الانفجار - تتميز بدرجة عالية من القوة وتستخدم كشحنة رئيسية لمعظم الذخيرة. هذه متفجرات ثانوية أقل حساسية للتأثيرات الخارجية فيما يتعلق بالمتفجرات الأولية. في تركيبها الكيميائي ، تحتوي على النترات ومركباتها ، ولها تأثير متفجر قوي. يتم استخدام كمية صغيرة من المواد البادئة لتفجيرها.
- رمي - بمثابة مصدر للطاقة لرمي الرصاص والقذائف والقنابل اليدوية. وتشمل هذه الأنواع المختلفة من وقود الصواريخ والبارود.
- تركيبات نارية - تستخدم للذخيرة الخاصة. الاحتراق يعطي تأثيراً مميزاً - إشارة ، إضاءة.
بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا لحالتهم البدنية ، فهم:
- صعب ؛
- سائل
- غازي
- مستحلب ؛
- تعليق ؛
- بلاستيك
- هلامي ؛
- مرن
حامض BB
حصلت المواد الخبيثة على اسمها من الكلمة الفرنسية briser ، والتي تعني في الترجمة إلى الروسية التكسير والسحق. يمكن أن تكون هذه المتفجرات إما مركبات كيميائية منفصلة - PETN ، TNT ، نيتروجليسرين ، أو مخاليط - الديناميت ، الدينامونات ، الأمونيت. لا تنفجر من نبضات بسيطة: شعاع من اللهب أو شرارة ، وهو ما يكفي لتفجير المواد البادئة. تضمن الحساسية المنخفضة للمتفجرات المتفجرة للحرارة والاحتكاك والتأثير السلامة عند حدوث ذلكالعمل معهم. وهي تستخدم في صناعة القنابل الشظية والطيران والألغام البحرية والهندسية حيث يلزم انفجار قوي مع تشظي قذيفة المقذوف.
تصنيف القوة
يتم استخدام المواد العالية والمبتدئة معًا. انفجار في متفجرات ثانوية هو متحمس من انفجار المتفجرة الأولية. زادت المتفجرات Brisant الطاقة العادية وانخفاض.
المواد ذات القوة المتزايدة هي الأكثر حساسية للتأثيرات الخارجية ، لذلك غالبًا ما يتم استخدامها في الخلطات مع تلك التي تقلل الحساسية أو لديها طاقة عادية. ويمكن استخدامها أيضًا للصواعق الوسيطة
مواد التفجير عالية الطاقة
المتفجرات ذات القوة المتزايدة لها سرعة تفجير عالية وتطلق كمية كبيرة من الحرارة أثناء الانفجار. هم حساسون جدا للنبضات الخارجية
يحدث انفجار من أي مفجر بما في ذلك تأثير رصاصة بندقية. عند تعرضها لهب مكشوف ، فإنها تحترق بشدة ، دون انبعاث دخان ودخان ، مع لهب ساطع ، من الممكن حدوث انفجار. تنتمي إلى هذه المجموعة من المواد:
- تنغ مسحوق أبيض يتكون من بلورات. مادة التفجير هذه لا تتفاعل مع المعادن والماء ، ويتم تخفيفها في الأسيتون وتعتبر الأكثر عرضة للتأثيرات الخارجية. يستخدم في حبال التفجير والصواعق المساعدة وأغطية الصواعق.
- تتريل مسحوق بلوري مصفر ذو طعم مالح. إنه مخفف جيدًا بالأسيتون والبنزين ، وسيئًا مع الكحول ، ولا يذوب بالمعادن.يتفاعل ، يستسلم جيدًا للضغط. تستخدم لصنع صواعق
- RDX هي واحدة من أكثر المواد لمعانًا ، وتتكون من بلورات بيضاء صغيرة ، عديمة الرائحة ولا طعم لها. لا تتفاعل مع الماء والمعادن ، فهي مضغوطة بشكل سيئ. يحدث انفجار من تأثير خارجي ، يحترق بهسهس ، لهب أبيض ناصع. تستخدم لبعض عينات من أغطية التفجير ، لعمل خلائط للانفجارات الصناعية ، المناجم البحرية.
مواد شديدة الانفجار بقوة عادية
هذه المواد لها عمر افتراضي طويل (باستثناء الديناميت) ، فهي لا تتأثر بشكل كبير بالعوامل الخارجية ، فهي آمنة في الاستخدام العملي.
المواد شديدة الانفجار تشمل:
- مادة تي إن تي هي مادة بلورية صفراء أو بنية ذات طعم مر. نقطة الانصهار 81 درجة مئوية ، ونقطة الوميض 310 درجة مئوية. في الهواء الطلق ، يكون احتراق مادة تي إن تي مصحوبًا بلهب أصفر مصحوب بسخام قوي بدون انفجار ، ويمكن أن يحدث التفجير في الداخل. لا تظهر المادة التي تحتوي على معادن نشاطًا كيميائيًا ، فهي عمليا غير حساسة للصدمات والاحتكاك والتأثيرات الحرارية. يتفاعل مع حمض الهيدروكلوريك والكبريتيك والبنزين والكحول والأسيتون. على سبيل المثال ، عند إطلاق النار عليه وإلقاءه والضغط عليه برصاصة بندقية ، فإن مادة تي إن تي لا تشتعل ولا يحدث انفجار. بالنسبة للذخيرة ، يتم استخدامه في سبائك مختلفة وفي شكله النقي. يتم استخدام المادة في شكل فقمات مضغوطة بأحجام مختلفة.عند القيام بأعمال الهدم
- حامض البيكريك مادة نفخ على شكل بلورات لها لون أصفر وطعم مر. إنه أكثر عرضة للحرارة والتأثير والاحتكاك من مادة تي إن تي ، ويمكن أن ينفجر عند إطلاق النار عليه من خلال رصاصة بندقية. يدخن اللهب كثيرًا عند الاحتراق. مع تراكم كبير للمادة يحدث التفجير. بالمقارنة مع مادة تي إن تي ، يعتبر حمض البيكريك مادة متفجرة أكثر قوة.
- الديناميت - لها تركيبات مختلفة وتحتوي على النتروجليسرين والنيتروستر والملح الصخري ودقيق الخشب والمثبتات. التطبيق الرئيسي هو الاقتصاد الوطني. الخاصية الرئيسية للديناميت هي مقاومة الماء وقوة كبيرة. يعتبر عيبهم هو زيادة القابلية للتأثيرات الحرارية والميكانيكية. هذا يتطلب الحذر عند النقل والتفجير. بعد ستة أشهر ، يفقد الديناميت قدرته على الانفجار. بالإضافة إلى ذلك ، فإنها تتجمد عند درجة حرارة سالبة تبلغ حوالي 20 درجة مئوية وتصبح خطيرة أثناء التشغيل.
انخفاض قوة BB
المواد ذات الطاقة المنخفضة منخفضة الأداء بسبب انخفاض سرعة التفجير وقلة الحرارة. إنها أقل شأنا من حيث خصائص الخف من تلك المواد التي لها قوة طبيعية ، ولكن لها نفس القدرة على الانفجار. يتم تصنيع المتفجرات الأكثر استخدامًا من هذه المجموعة على أساس نترات الأمونيوم. وتشمل هذه:
- نترات الأمونيوم هي مادة بلورية بيضاء أو صفراء ، وهي سماد معدني قابل للذوبان في الماء تمامًا. إنها تنتمي إلى غير حساسمتفجرات منخفضة. لا تشتعل من النار والشرر ، تبدأ عملية الاحتراق فقط في تركيز قوي من اللهب. تجعل التكلفة المنخفضة لنترات الأمونيوم من الممكن إنتاج متفجرات غير مكلفة من خلال إضافة متفجرات أو مواد قابلة للاشتعال إليها.
- الدينامونات عبارة عن مزيج من نترات الأمونيوم مع مواد قابلة للاحتراق ولكنها غير قابلة للانفجار ، مثل الفحم أو الخث أو نشارة الخشب.
- النشادر عبارة عن خلائط للانفجارات تحتوي على ملح صخري ، مع إضافة مواد مضافة قابلة للاشتعال والانفجار ومسحوق الألمنيوم لزيادة حرارة الانفجار.
جميع أنواع المواد شديدة الانفجار القائمة على نترات الأمونيوم آمنة للاستخدام. لا تطير في الهواء عند الاحتكاك أو الإصابة أو إطلاق النار عليها من بندقية. أضاءت في الهواء ، وتحترق بهدوء ، دون أن تنفجر ، بلهب أصفر مع السخام. للتخزين ، يتم تخزينها في مناطق جيدة التهوية. في بعض الأحيان تضاف الأحماض الدهنية وكبريتيد الحديد إلى الملح الصخري ، مما يساهم في بقاء المتفجرات في الماء لفترة طويلة دون فقدان الخصائص.
استخدام مواد شديدة الانفجار
المتفجرات شديدة الانفجار هي متفجرات ثانوية ، والتفجير هو النوع الرئيسي للتحول التفجيري ، متحمس بسبب شحنة صغيرة من المتفجر الأولي. لقد وهبوا القدرة على التكسير والانقسام. يتم استخدامها لملء المناجم والوسائل المختلفة للتقويض والطوربيدات والقذائف. المواد ذات الخصائص المتفجرة هي مصدر مركّز واقتصادي للطاقة الميكانيكية. يتم استخدامها على نطاق واسع في الاقتصاد الوطني.يتم استخراج معظم المعادن غير الحديدية ، وكذلك الحجم الكامل تقريبًا للمعادن الحديدية ، باستخدام الانفجارات.
المواد شديدة الانفجار وجدت تطبيقها في المجالات التالية:
- لتطوير طبقات الفحم والرواسب المعدنية ؛
- سدود للسكك الحديدية والطرق ؛
- بناء السد
- حفر القنوات المائية
- مد أنابيب الغاز والنفط ؛
- تطوير مهاوي
في أي مكان آخر تستخدم مواد التفجير؟ بالإضافة إلى ما سبق ، يتم استخدامها:
- عند ضغط التربة ؛
- تنفيذ انظمة الري
- مكافحة حرائق الغابات ؛
- تسوية وتطهير المنطقة
البحث والتطوير جاري أيضًا لتوسيع استخدام هذه الطاقة المتفجرة القوية - تسريع العمليات الكيميائية باستخدام ضغوط عالية وهطول الأمطار الاصطناعي وحفر التفجير.
كيمياء وتكنولوجيا المواد شديدة الانفجار
تسمى جزيئات المركبات الكيميائية أو مخاليطها ، التي تحتوي على كمية معينة من الطاقة الكيميائية ، بالمواد المشبعة بالطاقة. تتحول الطاقة نتيجة التحول الذي يحدث تحت تأثير العوامل الخارجية إلى ضوء أو ميكانيكي أو حراري.
تركيبات الألعاب النارية والبارود والمتفجرات الأخرى من أشهر أنواع المواد المشبعة بالطاقة. يتم تحويل الطاقة الكيميائية فيها بسبب التدفق السريع للانفجار إلى أشكال أخرى. كمية كبيرةالحرارة المنبعثة من الانفجار هي المعيار الرئيسي لأدائها. كونها مصادر مدمجة وقوية للطاقة الميكانيكية ، تستخدم المتفجرات الشديدة على نطاق واسع في مختلف الصناعات.
