Основные типы взрывчатых веществ по составу и классификация их по применению
Взрывчатые вещества весьма разнообразны по своему химическому составу, физическим свойствам и агрегатному состоянию. Известно много BB, представляющих собой твердые тела, менее распространены жидкие, есть и газообразные, например смесь метана с воздухом.
В принципе взрывчатым веществом может быть любая смесь горючего с окислителем. Самое древнее BB — дымный порох — представляет собой смесь двух горючих (уголь и сера) с окислителем (калиевая селитра). Другой вид подобных смесей — оксиликвиты — представляет собой смесь тонкодисперсного горючего (сажа, мох, опилки и т. д.) с жидким кислородом.Необходимым условием получения BB из горючего и окислителя является их тщательное смешение. Однако, как бы тщательно ни были перемешаны составные части взрывчатой смеси, невозможно добиться такой равномерности состава, при которой с каждой молекулой горючего соседствовала бы молекула окислителя. Поэтому в механических смесях скорость химической реакции при взрывном превращении никогда не достигает максимального значения. Такого недостатка не имеют взрывчатые химические соединения, в молекулу которых входят атомы горючего (углерода, водорода) и атомы окислителя (кислорода).
К взрывчатым химическим соединениям, молекула которых содержит атомы горючих элементов и кислорода, относятся сложные азотнокислые эфиры многоатомных спиртов, так называемые нитроэфиры, и нитросоединения ароматических углеводородов.
Наиболее широкое применение нашли следующие нитроэфиры: гли- церинтринитрат (нитроглицерин) - C3H3(ONO2)3, пентаэритриттетранитрат (тэн) - C(CH20N02)4, нитраты целлюлозы (нитроцеллюлоза) - [СбНѵ02(ОН)3-п(ОШ2) n]x.
Из нитросоединений в первую очередь следует назвать тринитротолуол (тротил) - C6H2(N02)3CH3 и тринитрофенол (пикриновая кислота) - СбЩ№02)зОН.
Кроме указанных нитросоединений широко применяются нитроамины: тринитрофенилметилнитроамин (тетрил) - C6H2(N02)3NCH3N02, цик- лотриметилентри-нитроамин (гексоген) - C3H6N606 и циклотетраметилентетранитроамин (октоген) - C4H8N808. У нитросоединений и нитроэфиров все, тепло или основная часть тепла при взрыве выделяется в результате окисления горючих элементов кислородом.
Применяют также BB, выделяющие тепло при распаде молекул, на образование которых было затрачено большое количество энергии. Примером подобных BB является азид свинца — Pb(N3)2.
Взрывчатые вещества, относящиеся по своей химической структуре к определенному классу соединений, обладают некоторыми общими свойствами.
Однако в пределах одного класса химических соединений различия в свойствах BB могут быть значительными, так как BB во многом определяются физическими свойствами и структурой вещества. Поэтому классифицировать BB по их принадлежности к определенному классу химических соединений довольно трудно.
Известно большое количество ВВ, отличающихся составом, природой, взрывчато-энергетическими характеристиками и физикомеханическими свойствами. Взрывчатые вещества классифицируются по следующим признакам:
- по практическому применению;
- по агрегатному состоянию;
- по составу и др.
По практическому применению ВВ делят на три группы:
- инициирующие ВВ (ИВВ);
- бризантные ВВ (БВВ);
- метательные ВВ (МВБ).
ИВВ (лат. injtcere - возбуждать) применяются для инициирования (возбуждения) взрыва разрывных зарядов из БВВ или процесса горения метательных зарядов.
ИВВ характеризуется высокой чувствительностью к простым видам начального импульса (удар, трение, наклон, нагрев) и способностью взрываться в очень малых количествах (сотые, а иногда и тысячные доли грамма).
ИВВ называются первичными ВВ, так как они взрываются от простых начальных импульсов и используются для возбуждения максимально возможной скорости взрывчатого превращения (скорости детонации) вторичных зарядов ВВ.
БВВ (фр. brisant - разбивающий) применяются для совершения разрушительного действия разрывными зарядами боеприпасов и подрывных средств.
Возбуждение детонации БВВ осуществляется, как правило, от первичного заряда ИВВ, а поэтому БВВ называют вторичными ВВ.
БВВ характеризуются сравнительно невысокой чувствительностью к простым начальным импульсам, но достаточной восприимчивостью к взрывному импульсу, имеют высокие взрывчато-энергетические характеристики и способны детонировать при значительно большей массе и размерах заряда ВВ, чем ИВВ.
МВБ - пороха, твердые ракетные топлива. Рассматриваются отдельно.
По агрегатному состоянию ВВ разделяются на три группы:
- твердые (тротил, гексоген, тэн и др.);
- жидкие (нитроглицирин, нитродигликоль и др.);
- газообразные (смеси водорода и кислорода и др.)
Практическое применение для снаряжения боеприпасов нашли лишь
твердые ВВ. Жидкие ВВ используются в качестве компонентов порохов и РТТ, а также для смесевых ВВ, имеющих промышленное значение.
По составу как БВВ, так и ИВВ делятся на 2 группы:
- индивидуальные ВВ, представляющие собой отдельные химические соединения, например гремучая ртуть Hg (ONC)2, тротил С6Н2(Ш2)зСНз и др.;
- смесевые ВВ, представляющие собой смеси и сплавы взрывчатых и невзрывчатых в отдельности веществ, например, тротил - гексоген; гегсоген - парафин; азид свинца - ТНРС и др.
Взрывчатые вещества - индивидуальные химические соединения или механические смеси разных по своей природе веществ, способные под влиянием внешнего воздействия (инициирующего импульса) к самораспространяющемуся химическому превращению с образованием газообразных продуктов и выделением большого количества тепла, нагревающего их до высокой температуры.
Основные химические компоненты ВВ:
- окислитель;
- горючее;
- добавки.
Окислитель - химические соединения богатые кислородом (нитраты аммония, натрия, калия и др., так называемые селитры - аммиачная, натриевая, калиевая и т.д.).
Горючее - химические соединения богатые водородом и углеродом (моторные масла, дизельное топливо, дерево, уголь и т.д.).
Добавки - химические соединения, обеспечивающие изменение каких-либо параметров взрывчатых веществ (сенсибилизаторы, флегматиза- торы, ингибиторы).
Сенсибилизаторы - вещества, обеспечивающие большую чувствительность ВВ (абразивные вещества - песок, кусочки породы, металлическая стружка; другие, более чувствительные ВВ и т.д.).
Флегматизаторы - вещества обеспечивающие понижение чувствительности ВВ (масла, парафины и т.д.) за счет теплопоглащающей способности.
Ингибиторы - вещества, обеспечивающие понижение пламени при взрыве ВВ (некоторые соли щелочных металлов и др.).