Les explosifs (en abrégé explosifs) sont des composés chimiques spéciaux, ainsi que leurs mélanges, qui peuvent exploser sous l'influence de conditions externes ou de processus internes en cours, tandis que des gaz extrêmement chauds se forment et que de la chaleur est libérée. Il existe trois groupes d'explosifs avec une susceptibilité différente aux influences extérieures et différents types d'explosion. Il s'agit notamment des substances d'amorçage, de propulsion et de dynamitage. Cet article fournit des informations sur les explosifs brisants et leurs applications.
Concepts généraux
Une explosion est une transformation rapide d'un explosif en une quantité importante de gaz extrêmement comprimés et chauffés, qui, en se dilatant, effectuent le travail suivant: ils se déplacent, écrasent, détruisent, éjectent.
Explosif signifie un mélange mécanique ou des composés d'éléments chimiques qui peuvent rapidement se transformer en gaz. Une explosion est similaire à la combustion de charbon ou de bois de chauffage, mais diffère par la vitesse élevée de ce processus, qui est souvent de dix millièmes de seconde. Àselon la vitesse de transformation, les explosions sont réparties comme suit:
- Combustion. Le transfert d'énergie d'une couche de matière à une autre est dû à la conduction thermique. Le processus de combustion et de formation de gaz se déroule à faible vitesse. Une telle explosion est caractéristique de la poudre à canon, dans laquelle la balle est éjectée, mais le manchon n'est pas détruit.
- Détonation. L'énergie est transférée d'une couche à l'autre presque instantanément. Les gaz se forment à des vitesses supersoniques, la pression augmente rapidement et de graves destructions se produisent. Une telle explosion est inhérente au RDX, à l'ammonite, au TNT.
Pour que le processus d'explosion démarre, un impact externe sur l'explosif est nécessaire, qui peut être des types suivants:
- détonation - une explosion à côté d'un autre explosif;
- thermique - chauffage, étincelle, flamme;
- chimique - réaction chimique;
- mécanique - friction, piqûre, impact.
Les substances de type explosif réagissent différemment aux influences extérieures:
- certains sont capables d'exploser rapidement;
- les autres ne sont sensibles qu'à certains effets;
- les tiers peuvent exploser même sans aucun effet sur eux.
Propriétés de base de BB
Leurs principales propriétés sont:
- susceptibilité aux influences extérieures;
- brisance;
- état agrégé caractéristique;
- quantité d'énergie libérée par l'explosion;
- résistance chimique;
- détonation rapide;
- densité;
- explosivité;
- durée et circonstancesétat sain.
Chaque explosif peut être décrit en détail en utilisant toutes ses caractéristiques, mais dans la plupart des cas, deux d'entre elles sont utilisées:
- Brisance (casser, écraser, écraser). Autrement dit, c'est la capacité d'un explosif à produire des actions destructrices. Plus la brisance est élevée, plus les gaz se forment rapidement lors de l'explosion et l'explosion se produit avec une plus grande force. En conséquence, le corps du projectile sera bien écrasé, les fragments se disperseront à grande vitesse et une forte onde de choc se produira.
- L'explosivité est une mesure de l'efficacité d'un explosif qui effectue des actions destructrices, de lancer et autres. La principale influence sur celui-ci est le volume de gaz libéré lors de l'explosion. Une énorme quantité de gaz peut faire beaucoup de travail, par exemple, jeter du béton, de la terre, des briques hors de la zone d'explosion.
Les explosifs puissants conviennent au dynamitage dans les mines, lors de l'élimination des embâcles et à la construction de diverses fosses. Dans la fabrication des obus, on fait d'abord attention à la brisance, et l'explosivité passe au second plan.
Classification
Les explosifs ont plusieurs classifications. En fonction de leurs propriétés, ils sont classés comme suit:
- Initiating - sont utilisés pour saper d'autres explosifs. Ils ont une sensibilité élevée aux facteurs d'amorçage et ont une vitesse de détonation plus élevée. Et aussi ils sont aussi appelés explosifs primaires, qui sont capables d'exploser à partir d'un faible impact mécanique. Au groupecomprend: diazodinitrophénol, fulminate de mercure.
- Explosifs puissants - caractérisés par une grande brisance et utilisés comme charge principale pour la plupart des munitions. Ce sont des explosifs secondaires moins sensibles aux influences extérieures par rapport aux explosifs primaires. Dans leur composition chimique, ils contiennent des nitrates et leurs composés, ont un puissant effet explosif. Une petite quantité de substances initiatrices est utilisée pour les faire exploser.
- Throwing - sert de source d'énergie pour lancer des balles, des obus, des grenades. Il s'agit notamment de divers types de carburants pour fusées et de poudre à canon.
- Compositions pyrotechniques - utilisées pour les munitions spéciales. Brûlantes, elles donnent un effet caractéristique - signal, éclairage.
De plus, selon leur condition physique, ils sont:
- dur;
- liquide;
- gazeux;
- émulsion;
- suspensions;
- plastique;
- gélatineuse;
- élastique.
Brasage BB
Les substances brisantes tirent leur nom du mot français briser, qui, traduit en russe, signifie casser, écraser. Ces explosifs peuvent être soit des composés chimiques séparés - PETN, TNT, nitroglycérine, soit des mélanges - dynamites, dynamons, ammonites. Ils ne détonent pas par de simples impulsions: un faisceau de flamme ou une étincelle, ce qui suffit à faire exploser les substances initiatrices. La faible sensibilité des explosifs de sautage à la chaleur, au frottement et à l'impact garantit la sécurité lors dutravailler avec eux. Ils sont utilisés pour la fabrication de bombes à fragmentation et d'aviation, de mines marines et d'ingénierie, où une puissante explosion est nécessaire avec fragmentation de l'obus du projectile.
Classement de puissance
Les substances high et initiateur sont utilisées ensemble. La détonation des explosifs secondaires est excitée par l'explosion de l'explosif primaire. Les explosifs brisants ont une puissance augmentée, normale et réduite.
Les substances à puissance accrue sont les plus sensibles aux influences extérieures, elles sont donc souvent utilisées en mélange avec celles qui réduisent la sensibilité ou ont une puissance normale. Et ils peuvent également être utilisés pour des détonateurs intermédiaires.
Matériaux de grenaillage haute puissance
Les explosifs à puissance accrue ont une vitesse de détonation élevée et libèrent une quantité importante de chaleur lors de l'explosion. Ils sont très sensibles aux impulsions extérieures.
L'explosion se produit à partir de n'importe quel détonateur, y compris l'impact d'une balle de fusil. Lorsqu'ils sont exposés à une flamme nue, ils brûlent fortement, sans émettre de suie ni de fumée, avec une flamme vive, une explosion est possible. À ce groupe de substances appartient:
- Teng est une poudre blanche composée de cristaux. Cette substance de sablage ne réagit pas avec les métaux et l'eau, est diluée dans l'acétone et est considérée comme la plus vulnérable aux influences extérieures. Il est utilisé pour les cordons détonants, les détonateurs auxiliaires et les amorces de détonateurs.
- Tetryl est une poudre cristalline jaunâtre au goût salé. Il est bien dilué avec de l'acétone et de l'essence, mal avec de l'alcool, il ne se dissout pas avec les métaux.réagit, cède bien au pressing. Utilisé pour fabriquer des détonateurs.
- RDX est l'une des substances les plus brillantes, qui se compose de petits cristaux blancs, inodores et insipides. Il ne réagit pas avec l'eau et les métaux, il est mal pressé. Une explosion se produit à partir d'une influence extérieure, elle brûle avec un sifflement, une flamme de couleur blanche brillante. Utilisé pour certains échantillons de détonateurs, faisant des mélanges pour les explosions industrielles, les mines navales.
Explosifs puissants à puissance normale
Ces substances ont une longue durée de conservation (à l'exception des dynamites), elles ne sont pas significativement affectées par des facteurs externes, en pratique, elles sont sans danger.
Les explosifs brisants comprennent:
- TNT est une substance cristalline jaunâtre ou brunâtre au goût amer. Le point de fusion est de 81 °C et le point d'éclair est de 310 °C. À l'air libre, la combustion du TNT s'accompagne d'une flamme jaunâtre avec une forte suie sans explosion, et une détonation peut se produire à l'intérieur. Une substance contenant des métaux ne présente pas d'activité chimique, elle est pratiquement insensible aux chocs, aux frottements et aux effets thermiques. Il interagit avec l'acide chlorhydrique et sulfurique, l'essence, l'alcool et l'acétone. Par exemple, lorsqu'il est traversé, lancé et pressé avec une balle de fusil, le TNT ne s'enflamme pas et aucune explosion ne se produit. Pour les munitions, il est utilisé dans divers alliages et sous sa forme pure. La substance est utilisée sous la forme de pions pressés de différentes tailles.lors de travaux de démolition.
- L'acide picrique est une substance explosive sous forme de cristaux qui ont une couleur jaune et un goût amer. Il est plus sensible à la chaleur, aux chocs et aux frottements que le TNT et peut exploser lorsqu'il est tiré à travers une balle de fusil. La flamme fume beaucoup en brûlant. Avec une grande accumulation de matière, une détonation se produit. Comparé au TNT, l'acide picrique est un explosif plus puissant.
- Dynamites - ont différentes formulations et contiennent de la nitroglycérine, des nitroesters, du salpêtre, de la farine de bois et des stabilisants. L'application principale est l'économie nationale. La propriété principale des dynamites est la résistance à l'eau et une puissance importante. Leur inconvénient est considéré comme une sensibilité accrue aux influences thermiques et mécaniques. Cela nécessite des précautions lors du transport et du sablage. Après six mois, les dynamites perdent leur capacité à exploser. De plus, ils gèlent à une température négative d'environ 20 ° C et deviennent dangereux pendant le fonctionnement.
Puissance BB réduite
Les matériaux brisants à faible puissance ont des performances réduites en raison d'une faible vitesse de détonation et d'une faible chaleur. Ils sont inférieurs en termes de propriétés de brisance aux substances qui ont un pouvoir normal, mais qui ont la même explosivité. Les explosifs les plus couramment utilisés de ce groupe sont fabriqués à base de nitrate d'ammonium. Ceux-ci incluent:
- Le nitrate d'ammonium est une substance cristalline blanche ou jaunâtre, qui est un engrais minéral, parfaitement soluble dans l'eau. Elle appartient aux insensiblesexplosifs légers. Il ne s'enflamme pas du feu et des étincelles, le processus de combustion ne commence que dans un fort foyer de flamme. Le faible coût du nitrate d'ammonium permet d'en fabriquer des explosifs peu coûteux en y ajoutant des explosifs ou des substances combustibles.
- Les dynamons sont un mélange de nitrate d'ammonium avec des substances combustibles mais non explosives, comme le charbon de bois, la tourbe ou la sciure de bois.
- Les ammonals sont des mélanges pour explosion contenant du salpêtre, additionnés d'additifs combustibles et explosifs et de poudre d'aluminium pour augmenter la chaleur d'explosion.
Tous les types d'explosifs brisants à base de nitrate d'ammonium peuvent être utilisés en toute sécurité. Ils ne volent pas dans les airs lorsqu'ils sont frottés, frappés, tirés avec une balle de fusil. Allumés dans l'air, ils brûlent tranquillement, sans exploser, avec une flamme jaune de suie. Pour le stockage, ils sont stockés dans des zones bien ventilées. Parfois, des acides gras et du sulfure de fer sont ajoutés au salpêtre, ce qui contribue à un long séjour des explosifs dans l'eau sans perte de propriétés.
Utiliser des explosifs brisants
Les explosifs puissants sont des explosifs secondaires, pour lesquels la détonation est le principal type de transformation explosive, excités en raison d'une petite charge de l'explosif initial. Ils sont dotés de la capacité d'écraser et de fendre. Ils sont utilisés pour le remplissage des mines, divers moyens de sape, des torpilles et des obus. Les substances aux propriétés explosives sont une source d'énergie mécanique concentrée et économique. Ils sont largement utilisés dans l'économie nationale. La majeure partie du minerai non ferreux, ainsi que la quasi-totalité du volume de métaux ferreux, est extraite à l'aide d'explosions.
Les explosifs puissants ont trouvé leur application dans les domaines suivants:
- développer les veines de charbon et les gisements minéraux;
- remblais pour voies ferrées et routes;
- construction de barrage;
- creuser des canaux d'eau;
- pose de gazoducs et oléoducs;
- aménagement de puits de mine.
Où d'autre les substances de dynamitage sont-elles utilisées ? En plus de ce qui précède, ils sont utilisés:
- lors du compactage du sol;
- réaliser des systèmes d'irrigation;
- lutter contre les incendies de forêt;
- niveler et dégager la zone.
La recherche et le développement sont également en cours pour étendre l'utilisation de cette puissante énergie explosive - accélérant les processus chimiques à l'aide de hautes pressions, de précipitations artificielles et de forages à l'explosif.
Chimie et technologie des explosifs brisants
Les molécules de composés chimiques ou leurs mélanges, contenant une certaine quantité d'énergie chimique, sont appelées substances saturées d'énergie. L'énergie, à la suite de la transformation qui se produit sous l'influence de facteurs externes, se transforme en lumière, mécanique ou thermique.
Les compositions pyrotechniques, la poudre à canon et autres explosifs font partie des types les plus connus de substances saturées d'énergie. L'énergie chimique qu'ils contiennent est convertie en raison du flux rapide de l'explosion en d'autres formes. Un montant significatifla chaleur dégagée par l'explosion est le principal critère de sa performance. Étant des sources d'énergie mécanique compactes et puissantes, les explosifs brisants sont largement utilisés dans diverses industries.
