Iniciatīvas sprāgstvielas. To īpašības, mērķis un apjoms

Sprāgstvielas. Klasifikācija un īpašības.

Par sprāgstvielām sauc ķīmiskie savienojumi vai maisījumi, kas noteiktu ārēju ietekmju ietekmē spēj ātri pašvairot ķīmisko transformāciju, veidojot ļoti uzkarsētas un augstspiediena gāzes, kuras, izplešoties, rada mehānisku darbu.

Šādas sprāgstvielu ķīmiskās pārvērtības parasti sauc par sprādzienbīstamām pārvērtībām.

Sprādzienbīstamas pārvērtības atkarībā no sprāgstvielas īpašībām un trieciena veida uz to var notikt sprādziena vai aizdegšanās veidā.

Sprādziens izplatās caur sprāgstvielām ar lielu mainīgu ātrumu, ko mēra tūkstošos metru sekundē. Tiek saukts sprādzienbīstamas transformācijas process, ko izraisa triecienviļņa izcelsme gar sprāgstvielu un notiek ar nemainīgu (konkrētai vielai noteiktā stāvoklī) virsskaņas ātrumu. detonācija.

Degšana- sprādzienbīstamas transformācijas process, ko izraisa enerģijas pārnešana no viena sprāgstvielas slāņa uz otru, izmantojot siltumvadītspēju un gāzveida produktu siltuma starojumu.

Tiek saukta sprāgstvielu sprāgstvielu transformācijas ierosināšana iniciācija. Lai ierosinātu sprāgstvielu, ir jānodrošina tai noteikta vajadzīgā enerģijas daudzuma intensitāte (sākotnējais impulss), ko var pārnest vienā no šādiem veidiem:

Mehāniskais (trieciens; siltums; berze);
-termiskais (dzirksteļa, liesma, apkure);

Elektrība (apkure, dzirksteļaizlāde);

Ķīmiskās (reakcijas ar intensīvu siltuma izdalīšanos);

Cita sprādzienbīstama lādiņa eksplozija (detonatora kapsulas vai blakus esošā lādiņa sprādziens).
Visas sprāgstvielas, ko izmanto spridzināšanas operācijās un iekārtās

munīciju iedala trīs galvenajās grupās:

sprāgstvielu ierosināšana;

Spēcīgas sprāgstvielas;

Propelentu sprāgstvielas (pulveris).

12. shēma. Sprāgstvielu klasifikācija (sprāgstvielas) (pēc izvēles).

Iniciatīvas sprāgstvielas ir ļoti jutīgas pret ārējām ietekmēm (triecienu, berzi un uguni). Salīdzinoši nelielu sprāgstvielu daudzuma sprādzienbīstamība tiešā saskarē ar spēcīgām sprāgstvielām izraisa to detonāciju.

To izmanto tikai ierosināšanas ierīču aprīkošanai (detonatora vāciņi, aizdedzes vāciņi utt.)

Dzīvsudraba fulmināts(dzīvsudraba fulmināts) - smalki kristāliska granulēta viela baltā vai pelēkā krāsā, indīga, slikti šķīst ūdenī. Tas ir ļoti jutīgs pret triecieniem, berzi un karstumu, kad tas ir samitrināts, sprādzienbīstamības īpašības un jutība pret sākotnējo impulsu. To izmanto, lai aprīkotu aizdedzes sprūdu (KB) un detonatora sprūdu (CD) vara vai vara vai vara niķeļa uzmavās.

Svina azīds(svina nitrāts) - labi kristāliska viela balts, nedaudz šķīst ūdenī. Mazāk jutīgs pret triecieniem, berzi un uguni nekā dzīvsudraba fulmināts. Iniciācijas spēja ir augstāka nekā dzīvsudraba fulminātam. Izmanto CD aprīkošanai.

Teneres(svina trinitroresorcināts, TNRS) ir smalki kristāliska, neplūstoša, tumši dzeltena viela. Nedaudz šķīst ūdenī. Trieciena jutība ir zemāka nekā dzīvsudraba fulminātam un svina azīdam. Ļoti jutīgs pret karstumu. TNRS nesadarbojas ar metāliem. Mazās ietilpības dēļ to izmanto kopā ar svina azīdu.

Kapsulas sastāvs izmanto, lai aprīkotu aizdedzes grunts. Tas ir mehānisks maisījums (dzīvsudraba fulmināts, kālija hlorāts (Berthollet sāls) un antimona trisulfīds (antimonijs)).

Siltuma vai sprāgstvielas trieciena ietekmē kapsulas sastāvs aizdegas, radot uguns kūli, kas var aizdegties vai izraisīt ierosinošās sprāgstvielas detonāciju.

Spēcīgas sprāgstvielas.

Spēcīgas sprāgstvielas ir jaudīgākas un ievērojami mazāk jutīgas pret dažādām ārējām ietekmēm nekā sprāgstvielas, kas ierosina. Eksplodēt no starpposma detonatora (CD, citas sprāgstvielas eksplozija). Spēcīgu sprāgstvielu relatīvi zemā jutība pret triecieniem, berzi un termiskiem efektiem nodrošina pietiekamu drošību un ērtības praktisks pielietojums. Tiek izmantotas spēcīgas sprāgstvielas tīrā formā sakausējumu un piemaisījumu veidā ar citām sprāgstvielām.

Lielāko daļu vēstures cilvēks izmantoja visa veida asmeņu ieročus, lai iznīcinātu sev piederošos ieročus, sākot no vienkārša akmens cirvja līdz ļoti progresīviem un grūti izgatavojamiem metāla instrumentiem. Ap 11.–12.gadsimtu Eiropā sāka lietot ieročus, un tādējādi cilvēce iepazinās ar svarīgāko sprāgstvielu - melno šaujampulveri.

Šis bija pagrieziena punkts militārā vēsture, lai gan bija nepieciešami vēl aptuveni astoņi gadsimti, lai šaujamieroči pilnībā aizstātu kaujas lauka uzasināto tēraudu. Paralēli lielgabalu un mīnmetēju progresam attīstījās sprāgstvielas - ne tikai šaujampulveris, bet arī visa veida kompozīcijas artilērijas lādiņu aprīkošanai vai sauszemes mīnu izgatavošanai. Mūsdienās aktīvi turpinās jaunu sprāgstvielu un sprāgstvielu ierīču izstrāde.

Mūsdienās ir zināmi desmitiem sprāgstvielu. Papildus militārajām vajadzībām sprāgstvielas tiek aktīvi izmantotas kalnrūpniecībā, ceļu un tuneļu būvniecībā. Taču, pirms runāt par galvenajām sprāgstvielu grupām, ir vērts sīkāk pieminēt sprādziena laikā notiekošos procesus un izprast sprāgstvielu darbības principu.

Sprāgstvielas: kas tas ir?

Sprāgstvielas ir liela ķīmisko savienojumu vai maisījumu grupa, kas ārējo faktoru ietekmē spēj ātri, patstāvīgi un nekontrolējami reaģēt, izdalot lielu enerģijas daudzumu. Vienkārši sakot, ķīmiskais sprādziens ir process, kurā molekulāro saišu enerģija tiek pārvērsta siltumenerģijā. Parasti tā rezultāts ir liels daudzums karstu gāzu, kas veic mehāniskus darbus (sasmalcināšana, iznīcināšana, pārvietošana utt.).

Sprāgstvielu klasifikācija ir diezgan sarežģīta un mulsinoša. Par sprāgstvielām pieder vielas, kas sadalās ne tikai sprādziena (detonācijas) laikā, bet arī lēnas vai ātras sadegšanas rezultātā. Pēdējā grupā ietilpst šaujampulveris un dažāda veida pirotehniskie maisījumi.

Kopumā jēdzieni "detonācija" un "deflagrācija" (sadegšana) ir galvenais, lai izprastu ķīmiskās sprādziena procesus.

Detonācija ir ātra (virsskaņas) kompresijas frontes izplatīšanās ar pavadošu eksotermisku reakciju sprāgstvielā. Šajā gadījumā ķīmiskās pārvērtības notiek tik strauji un izdalās tik daudz siltumenerģijas un gāzveida produktu, ka vielā veidojas triecienvilnis. Detonācija ir visātrākā, varētu teikt, lavīnai līdzīgā vielas iesaistīšanās ķīmiskā sprādziena reakcijā.

Deflagrācija jeb sadegšana ir redoks ķīmiskās reakcijas veids, kura laikā tās priekšpuse pārvietojas pa vielu normālas siltuma pārneses dēļ. Šādas reakcijas ir labi zināmas ikvienam un bieži sastopamas ikdienas dzīvē.

Interesanti, ka sprādziena laikā izdalītā enerģija nav tik liela. Piemēram, 1 kg trotila detonācijas laikā tas izdalās vairākas reizes mazāk nekā 1 kg ogļu sadegšanas laikā. Taču sprādziena laikā tas notiek miljoniem reižu ātrāk, visa enerģija tiek atbrīvota gandrīz acumirklī.

Jāatzīmē, ka sprāgstvielu vissvarīgākā īpašība ir detonācijas izplatīšanās ātrums. Jo augstāks tas ir, jo efektīvāks ir sprādzienbīstamais lādiņš.

Lai sāktu ķīmiskās sprādziena procesu, ir nepieciešama ārēja faktora iedarbība, tā var būt vairāku veidu:

• mehānisks (punkcija, trieciens, berze);
• ķīmiska (vielas reakcija ar sprādzienbīstamu lādiņu);
• ārēja detonācija (sprādziens sprāgstvielas tiešā tuvumā);
• termiskais (liesma, apkure, dzirkstele).

Jāpiebilst, ka dažādi veidi Sprāgstvielām ir dažāda jutība pret ārējām ietekmēm.

Daži no tiem (piemēram, melnais pulveris) labi reaģē uz termisko iedarbību, bet praktiski nereaģē uz mehāniskiem un ķīmiskiem efektiem. Un, lai uzspridzinātu TNT, ir nepieciešama tikai detonācija. Dzīvsudraba fulmināts vardarbīgi reaģē uz jebkuru ārēju stimulu, un ir dažas sprāgstvielas, kas detonē bez jebkādas ārējas ietekmes. Šādu “sprādzienbīstamu” sprāgstvielu praktiska izmantošana ir vienkārši neiespējama.

Sprāgstvielu pamatīpašības

Galvenās no tām ir:

• sprādziena produktu temperatūra;
• sprādziena siltums;
• detonācijas ātrums;
• brisance;
• augsta sprādzienbīstamība.

Pēdējie divi punkti ir jārisina atsevišķi. Sprāgstvielas spožums ir tās spēja iznīcināt apkārtējo vidi ( klints, metāls, koks). Šis raksturlielums lielā mērā ir atkarīgs no fiziskā stāvokļa, kurā atrodas sprāgstviela (slīpēšanas pakāpe, blīvums, viendabīgums). Brisance ir tieši atkarīga no sprāgstvielas detonācijas ātruma - jo lielāks tas ir, jo labāk sprāgstviela var sasmalcināt un iznīcināt apkārtējos objektus.

Spēcīgas sprāgstvielas parasti izmanto, lai pildītu artilērijas šāviņus, aviācijas bumbas, mīnas, torpēdas, granātas un citu munīciju. Šāda veida sprāgstvielas ir mazāk jutīgas pret ārējie faktori Lai detonētu šādu sprādzienbīstamu lādiņu, ir nepieciešama ārēja detonācija. Atkarībā no to iznīcinošā spēka sprāgstvielas tiek iedalītas:

• Liela jauda: heksogēns, tetrils, oksogēns;
• Vidēja jauda: TNT, melinīts, plastids;
• Samazināta jauda: sprāgstvielas uz amonija nitrāta bāzes.

Jo augstāka ir sprāgstvielas sprādzienbīstamība, jo labāk tā iznīcinās bumbas vai šāviņa korpusu, piešķirs vairāk enerģijas lauskas un radīs jaudīgāku triecienvilni.

Tikpat svarīga sprāgstvielu īpašība ir tā augstā sprādzienbīstamība. Tas ir visvairāk vispārīgās īpašības par jebkuru sprāgstvielu, tas parāda, cik iznīcinoša ir šī vai cita sprāgstviela. Augsta sprādzienbīstamība ir tieši atkarīga no gāzu daudzuma, kas veidojas sprādziena laikā. Jāatzīmē, ka brisance un augsta sprādzienbīstamība, kā likums, nav savstarpēji saistīti.

Augsta sprādzienbīstamība un mirdzums nosaka to, ko mēs saucam par sprādziena spēku vai spēku. Tomēr dažādiem mērķiem ir nepieciešams izvēlēties atbilstošus sprāgstvielu veidus. Augsta sprādzienbīstamība ir ļoti svarīga šāviņiem, mīnām un aviācijas bumbām, bet kalnrūpniecības operācijām piemērotākas ir sprāgstvielas ar ievērojamu augstas sprādzienbīstamības līmeni. Praksē sprāgstvielu izvēle ir daudz sarežģītāka, un, lai izvēlētos pareizo sprāgstvielu, ir jāņem vērā visas tās īpašības.

Ir vispārpieņemta metode dažādu sprāgstvielu jaudas noteikšanai. Tas ir tā sauktais TNT ekvivalents, kad TNT jaudu parasti uzskata par vienotību. Izmantojot šo metodi, var aprēķināt, ka 125 gramu trotila jauda ir vienāda ar 100 gramiem heksogēna un 150 gramiem amonīta.

Vēl viena svarīga sprāgstvielu īpašība ir to jutība. To nosaka sprādzienbīstama sprādziena iespējamība, pakļaujoties vienam vai otram faktoram. No šī parametra ir atkarīga sprāgstvielu ražošanas un uzglabāšanas drošība.

Lai labāk parādītu, cik svarīga ir šī sprāgstvielas īpašība, var teikt, ka amerikāņi ir izstrādājuši īpašu standartu (STANAG 4439) sprāgstvielu jutīgumam. Un viņiem tas bija jādara nevis labas dzīves dēļ, bet gan pēc virknes nopietnu negadījumu: sprādzienā amerikāņu Bien Ho gaisa spēku bāzē Vjetnamā gāja bojā 33 cilvēki, sprādzienos uz Forrestal lidmašīnas bāzes, aptuveni 80. lidmašīnas tika bojātas, un pēc USS Oriskany raķešu detonācijas (1966). Tātad labs ir ne tikai spēcīgs sprāgstviela, bet arī tāda, kas uzspridzina tieši īstajā brīdī – un nekad vairs.

Visas mūsdienu sprāgstvielas ir vai nu ķīmiski savienojumi, vai mehāniski maisījumi. Pirmajā grupā ietilpst heksogēns, TNT, nitroglicerīns, pikrīnskābe. Ķīmiskās sprāgstvielas parasti tiek ražotas, nitrējot dažāda veida ogļūdeņražus, kas noved pie slāpekļa un skābekļa ievadīšanas to molekulās. Otrajā grupā ietilpst amonija nitrāta sprāgstvielas. Šāda veida sprāgstvielas parasti satur vielas, kas bagātas ar skābekli un oglekli. Lai paaugstinātu sprādziena temperatūru, maisījumam bieži pievieno metāla pulverus: alumīniju, beriliju, magniju.

Papildus visām iepriekš minētajām īpašībām jebkurai sprāgstvielai jābūt ķīmiski izturīgai un piemērotai ilgstošai uzglabāšanai. Pagājušā gadsimta 80. gados ķīnieši spēja sintezēt spēcīgu sprāgstvielu - triciklisko urīnvielu. Tā jauda bija divdesmit reizes lielāka nekā TNT. Problēma bija tā, ka dažas dienas pēc ražošanas viela sadalījās un pārvērtās par gļotām, kas nebija piemērotas turpmākai lietošanai.

Sprāgstvielu klasifikācija

Pēc sprāgstvielu īpašībām sprāgstvielas iedala:

1. Uzsākšana. Tos izmanto citu sprāgstvielu detonēšanai. Galvenās atšķirības starp šīs grupas sprāgstvielām ir to augstā jutība pret ierosmes faktoriem un lielais detonācijas ātrums. Šajā grupā ietilpst: dzīvsudraba fulmināts, diazodinitrofenols, svina trinitroresorcināts un citi. Parasti šos savienojumus izmanto aizdedzes vāciņos, aizdedzes caurulēs, detonatoru vāciņos, skavās un pašiznīcināšanas iekārtās;
2. Spēcīgas sprāgstvielas. Šim sprāgstvielu veidam ir ievērojams sprāgstvielu līmenis, un to izmanto kā galveno lādiņu lielākajai daļai munīcijas. Šīs spēcīgās sprāgstvielas atšķiras ar to ķīmiskais sastāvs(N-nitramīni, nitrāti, citi nitro savienojumi). Dažreiz tos izmanto dažādu maisījumu veidā. Spēcīgas sprāgstvielas tiek aktīvi izmantotas arī kalnrūpniecībā, tuneļu ierīkošanā un citu inženiertehnisko darbu veikšanā;
3. Propelentu sprāgstvielas. Tie ir enerģijas avots šāviņu, mīnu, ložu, granātu mešanai, kā arī raķešu kustībai. Šajā sprāgstvielu klasē ietilpst šaujampulveris un dažāda veida raķešu degviela;
4. Pirotehniskās kompozīcijas. Izmanto, lai aprīkotu īpašu munīciju. Dedzinot, tie rada īpašu efektu: apgaismojumu, signālu, aizdedzes.

Sprāgstvielas tiek iedalītas arī pēc to fiziskā stāvokļa:

1. Šķidrums. Piemēram, nitroglikols, nitroglicerīns, etilnitrāts. Ir arī dažādi šķidri sprāgstvielu maisījumi (panklastīts, Sprengel sprāgstvielas);
2. Gāzveida;
3. Gēlveida. Ja jūs izšķīdinat nitrocelulozi nitroglicerīnā, jūs iegūstat tā saukto sprādzienbīstamo želeju. Šī ir ārkārtīgi nestabila, bet diezgan spēcīga sprādzienbīstama želejveida viela. Krievijas revolucionārie teroristi mīlēja to izmantot XIX beigas gadsimts;
4. Suspensijas. Diezgan liela sprāgstvielu grupa, ko mūsdienās izmanto rūpnieciskiem nolūkiem. Ir dažādi sprāgstvielu suspensiju veidi, kuros sprāgstviela vai oksidētājs ir šķidra vide;
5. Emulsijas sprāgstvielas. Mūsdienās ļoti populārs sprāgstvielu veids. Bieži izmanto celtniecībā vai kalnrūpniecības darbos;
6. Ciets. Visizplatītākā sprāgstvielu grupa. Tas ietver gandrīz visas militārajās lietās izmantotās sprāgstvielas. Tie var būt monolīti (TNT), granulēti vai pulverveida (RDX);
7. Plastmasa. Šai sprāgstvielu grupai piemīt plastiskums. Šādas sprāgstvielas ir dārgākas nekā parastās, tāpēc tās reti izmanto munīcijas pildīšanai. Tipisks šīs grupas pārstāvis ir plastids (vai plastiīts). To bieži izmanto sabotāžas laikā, lai grautu struktūras. Pēc sastāva plastids ir heksogēna un kāda veida plastifikatora maisījums;
8. Elastīgs.

Nedaudz VV vēstures

Pirmā cilvēces izgudrotā sprādzienbīstamā viela bija melnais pulveris. Tiek uzskatīts, ka tas tika izgudrots Ķīnā tālajā mūsu ēras 7. gadsimtā. Tomēr ticami pierādījumi tam vēl nav atrasti. Kopumā ap šaujampulveri un pirmajiem mēģinājumiem to izmantot ir radīti daudzi mīti un acīmredzami fantastiski stāsti.

Ir senie ķīniešu teksti, kuros aprakstīti maisījumi, kas pēc sastāva līdzīgi melnajam melnajam pulverim. Tos izmantoja kā zāles un arī pirotehnikas šovos. Turklāt ir daudzi avoti, kas apgalvo, ka nākamajos gadsimtos ķīnieši aktīvi izmantoja šaujampulveri, lai ražotu raķetes, mīnas, granātas un pat liesmu metējus. Tiesa, dažu šo seno šaujamieroču veidu ilustrācijas liek šaubīties par to praktiskas izmantošanas iespējamību.

Pat pirms šaujampulvera Eiropa sāka izmantot “grieķu uguni” - uzliesmojošu sprāgstvielu, kuras recepte diemžēl nav saglabājusies līdz mūsdienām. “Grieķu uguns” bija viegli uzliesmojošs maisījums, ko ne tikai nevarēja nodzēst ar ūdeni, bet, saskaroties ar to, tas pat kļuva vēl uzliesmojošāks. Šo sprāgstvielu izgudroja bizantieši, viņi aktīvi izmantoja “grieķu uguni” gan uz sauszemes, gan jūras kaujās, un tās recepti turēja visstingrākajā pārliecībā. Mūsdienu eksperti uzskata, ka šajā maisījumā bija eļļa, darva, sērs un nedzēsti kaļķi.

Eiropā šaujampulveris pirmo reizi parādījās aptuveni 13. gadsimta vidū, un joprojām nav zināms, kā tieši tas nokļuvis kontinentā. Starp Eiropas šaujampulvera izgudrotājiem bieži tiek minēti mūka Bertolda Švarca un angļu zinātnieka Rodžera Bēkona vārdi, lai gan vēsturniekiem nav vienprātības. Saskaņā ar vienu versiju Ķīnā izgudrotais šaujampulveris nonāca Eiropā caur Indiju un Tuvajiem Austrumiem. Tā vai citādi, jau 13. gadsimtā eiropieši zināja par šaujampulveri un pat mēģināja izmantot šo kristālisko sprāgstvielu mīnām un primitīviem šaujamieročiem.

Daudzus gadsimtus šaujampulveris bija vienīgais sprāgstvielu veids, ko cilvēki zināja un izmantoja. Tikai 18.–19. gadsimtu mijā, pateicoties ķīmijas u.c. dabaszinātnes, sprāgstvielu attīstība ir sasniegusi jaunus augstumus.

18. gadsimta beigās, pateicoties franču ķīmiķiem Lavuazjē un Bertolē, parādījās tā sauktais hlorāta šaujampulveris. Tajā pašā laikā tika izgudrots “sudraba fulmināts”, kā arī pikrīnskābe, ko nākotnē sāka izmantot artilērijas šāviņu aprīkošanai.

1799. gadā angļu ķīmiķis Hovards atklāja “dzīvsudraba fulminātu”, ko joprojām izmanto vāciņos kā sprāgstvielu. IN XIX sākums gadsimtā tika iegūts piroksilīns – sprādzienbīstama viela, ar kuru varēja ne tikai ielādēt šāviņus, bet arī no tā izgatavot bezdūmu šaujampulveri. Šī ir spēcīga sprāgstviela, taču tā ir ļoti jutīga. Pirmā pasaules kara laikā viņi mēģināja ielādēt šāviņus ar dinamītu, taču šī ideja ātri tika atmesta. Dinamīts ieguves rūpniecībā izmantots jau sen, taču mūsdienās šī sprāgstviela nav ražota ilgu laiku.

1863. gadā vācu zinātnieki atklāja trotila, un 1891. gadā Vācijā sākās šīs sprāgstvielas rūpnieciskā ražošana. 1897. gadā vācu ķīmiķis Lenze sintezēja heksogēnu, kas ir viena no spēcīgākajām un mūsdienās izplatītākajām sprāgstvielām.

Jaunu sprāgstvielu un sprāgstvielu ierīču izstrāde ir turpinājusies visu pagājušo gadsimtu, un pētījumi šajā virzienā turpinās arī šodien.

Pentagons saņēma jaunu sprāgstvielu uz hidrazīna bāzes, kas esot 20 reizes jaudīgāka par trotila. Tomēr šai sprāgstvielai bija arī viens manāms trūkums - absolūti pretīgā pamestas stacijas tualetes smaka. Pārbaude parādīja, ka jaunā viela ir tikai 2-3 reizes jaudīgāka par trotila, un viņi nolēma atteikties no tās lietošanas. Pēc tam EXCOA ierosināja citu sprāgstvielu izmantošanas veidu: ar to izveidot tranšejas.

Viela tievā strūkliņā tika izlieta zemē un pēc tam detonēta. Tādējādi dažu sekunžu laikā bija iespējams bez papildu piepūles iegūt pilna profila tranšeju. Vairāki sprāgstvielu komplekti tika nosūtīti uz Vjetnamu kaujas izmēģinājumiem. Šī stāsta beigas bija smieklīgas: sprādziena radītajās ierakumos bija tik pretīga smaka, ka karavīri atteicās tajās atrasties.

80. gadu beigās amerikāņi izstrādāja jaunu sprāgstvielu - CL-20. Saskaņā ar dažiem plašsaziņas līdzekļu ziņojumiem tā jauda ir gandrīz divdesmit reizes lielāka nekā TNT. Tomēr augstās cenas (1300 USD par 1 kg) dēļ jaunās sprāgstvielas liela mēroga ražošana tā arī netika uzsākta.

32 33 34 35 36 37 38 39 ..

7.8. Iniciatīvas sprāgstvielas

Iniciatīvas sprāgstvielas ir tās, kas spēj eksplodēt pat nelielos daudzumos jebkura veida sākuma impulsa ietekmē un izraisīt rūpniecisko sprāgstvielu detonāciju. Iniciatīvas sprāgstvielas ir ļoti jutīgas un eksplodē no nelielas ārējas ietekmes: gaismas trieciena, berzes, dzirksteles, karstuma. Dažas ierosinošas sprāgstvielas var eksplodēt, ja tām pieskaras zoss spalva. Šīs sprāgstvielu ierosināšanas īpašības padara tās ļoti bīstamas ražošanā, apstrādē un uzglabāšanā.

Pamatojoties uz jutīgumu, ierosinātās sprāgstvielas parasti iedala primārajās un sekundārajās.

Primārās (jutīgākās) sprāgstvielas, kas ierosina, ir dzīvsudraba fulmināts, svina azīds un TNRS (svina trinitroresorcināts). Tie ir paredzēti, lai ierosinātu jaudīgākas, bet mazāk jutīgas sekundārās sprāgstvielas: tetrils, heksogēns, PETN, kas ar lielu detonācijas ātrumu un augstāku ierosmes spēju pārnes detonāciju uz rūpnieciskās sprāgstvielas galveno lādiņu. Primārās un sekundārās sprāgstvielas tiek izmantotas, lai aprīkotu spridzināšanas vāciņus, elektriskos detonatorus un detonējošās auklas.
Dzīvsudraba fulmināts ir balts vai pelēks toksisks kristālisks pulveris, kas aizdegas 160 °C temperatūrā.

Strauju uzsildīšanu līdz šai temperatūrai pavada sprādziens. Nelieli triecieni, berze un skrāpējumi arī izraisīs sprādzienu. Dzīvsudraba fulmināts ir visjutīgākais un vecākais (praktiskiem nolūkiem to sāka izmantot 1815. gadā) no visām izmantotajām sprāgstvielām. Pie 10% mitruma dzīvsudraba fulmināts deg, bet nedetonē, un pie 30% mitruma tas pat neaizdegas. Tāpēc viņi to uzglabā ūdens burkās. Izgatavojot detonatorus, tiek spiests dzīvsudraba fulmināts, jo šādā formā tas ir mazāk jutīgs pret ārējām ietekmēm. Dzīvsudraba fulmināts, saspiests ar spiedienu no 0,5 līdz 100 MPa, kļūst jutīgs pret caurduršanu, bet uzliesmo ar grūtībām un deg bez sprādziena. Īpašību mainīt jutību atkarībā no presēšanas spiediena sauc par “pārspiešanas” īpašību. Mitruma klātbūtnē dzīvsudraba fulmināts reaģē ar varu, veidojot ļoti jutīgu savienojumu — vara fulminātu, tāpēc detonatori ar vara uzmavām ir jāsargā no mitruma.

Svina azīds tika atklāts 1891. gadā. To izmanto kā neatkarīgu sprāgstvielu kopš 1907. gada. Pašlaik tā ir viena no galvenajām sprāgstvielām, kas ierosina.

Tas ir smalks, balts kristālisks pulveris bez smaržas ar saldu metālisku garšu. Tās sprādziena produkti ir indīgi.

Svina azīda blīvums ir 4,7-4,8 g/cm3. Tas nav higroskopisks, praktiski nešķīst ūdenī un tāpēc mitrināts nezaudē savu detonācijas spēju; mijiedarbojoties ar varu, tas veido ļoti jutīgu savienojumu — vara azīdu. Aprīkojot detonatorus, to iespiež alumīnija apvalkos.

Svina trinitroresorcināts (TNRS, teneres) tika atklāts pagājušā gadsimta sākumā. Viņi sāka to izmantot kā sprāgstvielu 1914. gadā. Tas ir dzeltens kristālisks pulveris ar blīvumu 3,8 g/cm3. Nešķīst ūdenī un samitrinot saglabā detonācijas spēju. TNRS - pagaidiet -

kāda viela labi iztur siltumu un nesadalās saules gaismā. Nesadarbojas ar metāliem.

Tā jutība pret mehānisko spriegumu ir aptuveni uz pusi mazāka nekā svina azīdam. Paaugstināta jutība pret uguni (vai dzirksteles): tā droši detonē no šāda veida sākuma impulsiem, lai gan tā uzliesmošanas temperatūra ir augsta (apmēram 270 ° C).

TNRS raksturīga iezīme ir tā jutība pret elektriskajām izlādēm un spēja viegli elektrizēties berzes dēļ.

TNRS iniciācijas spēja ir daudz zemāka nekā dzīvsudraba fulminātam un svina azīdam. TNRS gandrīz nekad netiek izmantots atsevišķi. Detonatoros tas kalpo kā starpposma sprāgstviela.

Ņemot vērā augsto jutību, sprāgstvielas, kas izraisa sprāgstvielu, netiek transportētas, bet tiek apstrādātas ražošanas vietā. Ar šīm sprāgstvielām aprīkotajiem iedarbināšanas līdzekļiem arī nepieciešama rūpīga apstrāde. Tie tiek glabāti atsevišķās telpās; tie ir jāaizsargā no triecieniem un karstuma.

Ir stingri aizliegts izjaukt sprādzienbīstamas ierīces, jo lādiņa saskrāpēšana vai neliela tā nospiešana ir saistīta ar sprādzienu.

Sprāgstvielu uzglabāšanas telpām jābūt sausām: mitrums veicina sprāgstvielu ierosmes mijiedarbību ar metāliem. Kapsulas, kas satur dzīvsudrabu, gandrīz vienmēr sabojājas, ja tās uzglabā mitrās vietās.

Sekundārās ierosmes sprāgstvielas ir sprāgstvielas, kuru galvenā sadalīšanās forma ir detonācija. Sakarā ar to zemo jutību pret ārējām ietekmēm, tie ir drošāki.

Tetrils ir ļoti izplatīta sprāgstviela, atklāta 1877. gadā. Tā ir kristāliska viela gaiši dzeltenā krāsā, bez smaržas, ar sāļu garšu, ar blīvumu 1,73 g/cm3. Saspiežot, tā blīvums ir 1,58-1,63 g/cm3. Kušanas temperatūra 131 °C, kūstot, tas daļēji sadalās. Tas gandrīz nešķīst ūdenī un spirtā un nesadarbojas ar metāliem.

Heksogēns ir ļoti spēcīga sprāgstviela, pirmo reizi iegūta 1929.-1930.gadā. Balta kristāliska viela, bez smaržas un garšas, ar blīvumu 1,8 g/cm3.

Presēts līdz blīvumam 1,66 g/cm3, kūst 202 °C temperatūrā.

Heksogēns nav higroskopisks un nesadarbojas ar metāliem. Tā uzņēmība pret detonāciju un jutīgums pret mehāniskiem

Iniciatīvas sprāgstvielas

ir vislielākā jutība pret ārējām ietekmēm. Detonācijas procesa attīstība tajos, t.i., detonācijas ātruma noteikšana notiek ļoti īsā laika posmā, gandrīz acumirklī, un tāpēc tie spēj detonēt ļoti nelielos daudzumos (grama desmitdaļās) no plkst. tādi vienkārši sākuma impulsi kā dzirkstele, liesmas stars, punkcija, kas izraisa eksplozīvu transformāciju citās, mazāk jutīgās vielās. Izraisošo sprāgstvielu ļoti augstā jutība un vājās sprāgstvielas īpašības neļauj tās izmantot kā galveno sprāgstvielu, lai no tām iegūtu mehānisku darbu. Dzīvsudraba fulmināts ko iegūst no metāliskā dzīvsudraba, to apstrādājot slāpekļskābe un etilspirts dažu piedevu klātbūtnē (

sālsskābe

un vara vīles). Rezultātā pēc

Mazgājot, veidojas balts kristālisks pulveris, kas ir ļoti jutīgs pret visa veida ārējām ietekmēm, un tādēļ ir nepieciešams īpaši rūpīgi rīkoties. Mitrina dzīvsudraba fulmināts zaudē sprādzienbīstamās īpašības; pie 10% mitruma tas tikai deg un neeksplodē, un pie 30% mitruma pat neaizdegas. Skābēs un sārmos dzīvsudraba fulmināts sadalās un koncentrējas

sērskābe liek viņai eksplodēt. Tas praktiski nesadarbojas ar metāliem, tikai ar alumīniju tas enerģiski reaģē, izdalot siltumu un veidojot nesprādzienbīstamus savienojumus. Dzīvsudraba fulmināts var mijiedarboties tikai ar varu, no kura tiek izgatavotas detonatora vāciņa uzmavas un aizdedzes vāciņa kausiņi, tikai mitruma klātbūtnē, bet

ķīmiskās reakcijas

Dzīvsudraba fulminātu pašlaik izmanto tikai detonatoru vāciņu un elektrisko detonatoru aprīkošanai, kā arī aizdedzes uzgaļu aprīkošanai.

Svina azīds tiek iegūts no metāliskā nātrija un svina to mijiedarbības rezultātā ar amonjaku un slāpekļskābi. Svina azīds ir vienīgā izmantotā sprāgstviela, kas nesatur skābekli. Tas ir balts, smalki kristālisks pulveris, kas nav higroskopisks. Saskaroties ar mitrumu, tas nesamazina tā jutīgumu un spēju detonēt. Tomēr mitruma klātbūtnē un paaugstinātā temperatūrā svina azīds reaģē ar metāliem, veidojot metālu azīdus (piemēram, vara azīdu), kas ir daudzkārt jutīgāki par svina azīdu.

Skābes, sārmi, oglekļa dioksīds (īpaši mitruma klātbūtnē) un saules gaisma lēnām sadala svina azīdu. Temperatūras svārstības neietekmē tā izturību, bet, uzkarsējot līdz 200°C, tas sāk sadalīties.

Svina azīds, salīdzinot ar dzīvsudraba fulminātu, ir mazāk jutīgs pret dzirksteles, liesmas staru un triecienu; bet svina azīda iniciācijas spēja ir augstāka nekā dzīvsudraba fulminātam. Piemēram, lai ierosinātu vienu gramu tetrila, ir nepieciešami 0,29 g dzīvsudraba fulmināta un tikai 0,025 g svina azīda.

Svina azīdu izmanto spridzināšanas vāciņu un elektrisko detonatoru aprīkošanai.

Teneres [C6H(NO2)3O2PbH2O], saīsināts TNPC, ir stifnskābes svina sāls, un to sauc par svina stifnātu vai svina trinitroresorcinātu. Tas ir smalki kristālisks zeltaini dzeltenas krāsas pulveris, nedaudz higroskopisks un nesadarbojas ar metāliem. Skābes to sadala. Reibumā saules gaisma Teneres kļūst tumšākas un sairst. Temperatūras svārstībām ir tāda pati ietekme uz teneriem kā uz svina azīdu.