ЛЕКЦИЯ 4. 2. Взрывчатые вещества и их классификация

2. Взрывчатые вещества и их классификация

В течение XIX–XX веков, т.е. начиная с того периода, когда появились первые бризантные ВВ, химикам удалось разработать и получить несколько тысяч различных веществ, способных взрываться. По разным причинам многие из них не нашли практического применения, некоторые представляют только теоретический интерес, а некоторые из-за высокой токсичности и других недостатков не используются. Существует целый ряд ВВ, которые применяются исключительно в военном деле. Многие ВВ широко используются в горном деле, в строительстве, машиностроении и других отраслях промышленности. Наибольшее количество промышленных ВВ (около 90%) используется в горном деле при добыче полезных ископаемых. Поэтому, не смотря на то, что взрыв освоил десятки профессий, прежде всего, он является "горняком".

Все промышленные ВВ можно разделить на два основных класса:

1 – взрывчатые химические соединения;

2 – взрывчатые смеси.

Взрывчатые химические соединения представляют собой относительно неустойчивые химические системы, способные под влиянием внешних воздействий к быстрым экзотермическим превращениям (с выделением тепла), в результате которых происходит разрыв химических связей как между молекулами, так и между атомами в молекулах и последующая рекомендация свободных (атомов или ионов) в термодинамически устойчивые новые соединения (молекулы газа, твердые ультрадисперсные углеродсодержащие частицы – алмаз, графит и др.). В этой группе большинство ВВ представляют собой кислородсодержащие органические соединения, способные к частичному или полному внутримолекулярному горению.

Неустойчивость взрывчатых химических соединений, согласно Вант-Гоффу, обуславливается присутствием в их молекулах метастабильных атомных комплексов, например, групп С≡С в производных ацетилена, N=N в азидах, N=C в солях гремучей кислоты, N=О в нитросоединениях, С–О в перекисях и озонидах, О–Cl в хлоратах и перхлоратах и др.

Перечисленные группы придают соответствующим ВВ и соединениям взрывчатые свойства за счет того, что некоторые из них (N=О, С–О и О–Cl) содержат несвязанный с горючим свободный кислород, который вступает в химическую реакцию с горючими компонентами со значительным выделением тепла. Другие группы с неустойчивыми химическими связями (С≡С, N=N, N=C) относительно легко распадаются.

Взрывчатые вещества этой группы называют еще индивидуальными. К ним относятся азид серебра, азид свинца, гексоген, гремучая ртуть, дина, нитроглицерин, нитроксилин, нирогликоль, октоген, тротил, тенерес, тетрил, тэн и др.

Взрывчатые смеси представляют собой такие системы, которые состоят, по крайней мере, из двух компонентов, не связанных химически между собой. Один из компонентов, как правило, является веществом, богатым кислородом, а второй – состоит преимущественно из горючих элементов, при этом не содержит кислород, либо содержит, но в количестве недостаточном для полного внутримолекулярного окисления. Такие смеси представляют собой газообразные, жидкие, твердые или гетерогенные системы.

Примеры таких систем:

· газообразная – смесь метана с воздухом (рудничный газ);

· жидкая – смесь горючих компонентов (бензол, толуол) с окислителями (азотная кислота, тетранитрометан);

· твердая – смесь основного компонента (например, аммиачной селитры) с горючими (тротил, динитробензол и др.) К этим системам относятся пороха;

· гетерогенная – смесь аммиачной селитры с нефтяным маслом, дизельным топливом, аэрозоли, пылегазовая смесь и т.п.

К современным промышленным ВВ предъявляется ряд требований, главные из которых:

· достаточная мощность, которая обеспечивает необходимую механическую работу;

· простота и безопасность при изготовлении;

· удобство и безопасность в обращении;

· постоянство свойств при длительном хранении и применении;

· безотказность действия при достаточном инициирующем импульсе;

· технически и экономически доступные в изготовлении.

Для применения в условиях подземной добычи полезных ископаемых к отдельным группам ВВ предъявляются следующие дополнительные требования:

· образование минимального количества ядовитых газов;

· безопасность применения в шахтах, опасных по взрыву газа или пыли.

По способу возбуждения взрывчатого превращения взрывчатые вещества и взрывчатые системы условно разделяют на:

· первичные инициирующие;

· вторичные инициирующие.

В соответствии с областями применения ВВ делят на:

· инициирующие (ИВВ);

· бризантные или дробящие (БВВ);

· метательные (пороха и ракетные топлива);

· пиротехнические составы.

Дата добавления: 2014-01-20