Házení výbušnin jsou. Zahájení cc
Hnací výbušniny zahrnují střelný prach a tuhé pohonné látky. Hlavní formou jejich explozivní přeměny je spalování. Střelný prach je látka schopná pravidelného spalování v paralelních vrstvách bez přístupu kyslíku zvenčí, přičemž spalování probíhá bez přeměny v detonaci za podmínek výstřelu.
Střelný prach se dělí na kouřový a bezdýmný.
Dýmovnice se používá k výrobě vystřelovacích náloží v tříštivých (skokových) a signálních minách, k výrobě rozněcovací šňůry a rozněcovačů reaktivních náloží, zápalnic pro ruční granáty, dálkových zápalnic, zařízení pro lovecké střelivo, výrobu petard a jiné pyrotechnické výrobky. Složení střelného prachu je mechanická směs dusičnanu draselného (75 %), dřevěného uhlí (15 %) a síry (10 %). Prášková zrna jsou černá nebo slabě hnědá zrna s lesklým povrchem. Podle velikosti zrn se střelný prach dělí na jemnozrnný a hrubozrnný. Dýmovnice je vysoce hygroskopická, vlivem vlhkosti tlumí a při obsahu vlhkosti nad 2 % se stává nevhodným pro použití. Sušený (po navlhčení) střelný prach má sníženou kvalitu. Při skladování a používání černého prachu je nutné vzhledem k jeho vysoké hořlavosti dodržovat zvláštní opatření.
Rýže. 1. Formy zrn bezdýmného prášku (desky, páska, trubka, válec se sedmi kanály)
Bezdýmné prášky se dělí na pyroxylinové, balistické a korditové. Používají se k výrobě náplní do střelných zbraní: pyroxylinové prachy se používají především v nábojnicích do ručních zbraní, balistické prachy se jako výkonnější používají do různé dělostřelecké munice, ale i raketometů (tuhá trysková paliva). V některých případech se při demoličních pracích používá střelný prach (ve formě vnitřních náloží). K detonaci prachových náloží dochází, pokud jsou iniciovány dostatečně silnou mezirozbuškou.
Tvar zrn bezdýmného prachu používaného ve střelivu může být různý: kulový, lamelový, páskový, jednokanálkový nebo vícekanálkový trubkový, krychlový nebo válcový s vnitřními kanály nebo bez nich.
Do bezdýmných prášků lze přidávat stabilizátory – na ochranu před chemickým rozkladem při dlouhodobém skladování; flegmatizéry - ke zpomalení rychlosti hoření vnějšího povrchu práškových zrn; grafit - pro dosažení tekutosti a odstranění slepování zrn.
Více o vrhacích výbušninách:
- 56. Nedovolené obchodování se zbraněmi: charakteristika znaků trestných činů. Krádeže nebo vydírání zbraní, střeliva, výbušnin, výbušných zařízení.
- 6. Trestné činy porušující stanovený postup pro zahraniční ekonomickou činnost
- 4. Trestné činy porušující obecná bezpečnostní pravidla. Charakteristika některých druhů trestných činů proti veřejné bezpečnosti
Iniciační výbušniny mít vysoká citlivost na vnější vlivy (náraz, tření a oheň). Exploze relativně malého množství iniciačních výbušnin v přímém kontaktu s trhavinou způsobí detonaci.
Vzhledem k těmto vlastnostem se iniciační trhaviny používají výhradně k vybavení rozněcovacích prostředků (záklopky rozbušek, rozněcovače apod.).
Mezi iniciační výbušniny (BB) patří:
· fulminát rtuti(rtuťový fulminát) ;
· kyselina olova ( dusičnan olovnatý) ;
· teneres - trinitroresorcinát olovnatý TNRS.
Jsou vysoce citlivé na vnější vlivy a vyžadují velmi opatrné zacházení.
VÝBUŠNINY
Rýže. 1. Klasifikace výbušnin
Iniciační výbušniny jsou jemně krystalické látky, zpravidla špatně rozpustné ve vodě.
Rtuť fulminuje (fuminát rtuti) je jemnozrnná sypká hmota bílé nebo šedé barvy. Je jedovatý, špatně rozpustný ve studené i horké vodě. Při navlhčení rtuťového fulminátu klesají jeho výbušné vlastnosti a náchylnost k prvotnímu impulsu (např. při 10% vlhkosti rtuťový fulminát pouze hoří a při 30% vlhkosti nehoří a nedetonuje). Slouží k vybavení roznětek - rozbušek a roznětek - roznětek.
Výbušná rtuť v nepřítomnosti vlhkosti chemicky neinteraguje s mědí a jejími slitinami. S hliníkem energicky interaguje s uvolňováním tepla a tvorbou nevýbušných sloučenin (hliník je zkorodovaný). Proto jsou pláště výbušných roznětek vyrobeny z mědi nebo měďnatého niklu, nikoli z hliníku.
azid olovnatý (kyselina dusičná olovo) je jemně krystalická látka bílá barva, mírně rozpustný ve vodě.
Azid olovnatý je méně citlivý na náraz, tření a oheň než fulminát rtuti. Azid olovnatý neztrácí svou schopnost detonace při navlhčení za nízkých teplot, jeho iniciační schopnost je mnohem vyšší než u rtuťnatého fulminátu. Slouží k vybavení uzávěrů - rozbušek.
Azid olovnatý chemicky neinteraguje s hliníkem. Aktivně však interaguje s mědí a jejími slitinami, takže pouzdra primerů vybavená azidem olovnatým jsou vyrobena z hliníku, nikoli z mědi.
Teneres (TNRS)- je jemně krystalická netekoucí hmota tmavé žlutá barva; jeho rozpustnost ve vodě je zanedbatelná. Šoková citlivost teneres je nižší než citlivost fulminátu rtuťnatého a azidu olovnatého; pokud jde o citlivost na tření, zaujímá střední místo mezi fulminátem rtuťnatým a azidem olovnatým.
Vysoce výbušné se používají jako mezinálože a hlavní nálože při demoličních pracích nebo pro nakládání munice. Relativně nízká citlivost brisantových trhavin na mechanické a tepelné účinky, jejich dostatečná bezpečnost vedla k pohodlí jejich praktické aplikace.
Brisance je chápána jako schopnost výbušniny rozdrtit předměty, které jsou s ní v kontaktu (kov, skály atd.)
Podle síly se trhací výbušniny dělí do tří skupin:
· zvýšený výkon;
· normální výkon;
· snížený výkon.
Na výbušniny se zvýšenou silou vztahovat:
DESET; hexogen; tetryl.
Jsou to krystalické látky, které jsou nerozpustné ve vodě.
DESET(tetranitropentaerythritol, pentrit) se používá k vybavení rozbušek a zápalnic. Ze všech výbušnin je nejcitlivější na mechanické vlivy, exploduje z výstřelu kulky, hoření může přejít v detonaci.
RDX(trimethylentrinitroamin) je jemně krystalická látka bílé barvy podle vzhled obtížné odlišit od cukru; nemá chuť ani vůni, je nehygroskopický, nerozpouští se ve vodě. RDX v čisté formě se špatně lisuje, proto se často používá s přídavkem malého množství flegmatizéru (slitina parafínu s ceresinem), který zlepšuje kompresi RDX a zároveň snižuje jeho citlivost na mechanické namáhání . Lze jej použít v čisté formě k vybavení uzávěrů rozbušek, citlivost na vlivy je o něco nižší než u Ten. Ve slitině s tetrylem se používá do tvarovaných náloží, pro zvýšení energie se do směsi přidává hliník.
Tvarovaná nálož - výbušná nálož s kuželovitým, kulovitým nebo kuželovitým zářezem, jejíž působení je založeno na kumulativním účinku.
Kumulativní účinek - (z lat. - comulo sbírám, hromadím) koncentrace výbuchu v jednom směru.
Tetryl(trinitrofenylmethylnitroamin) je jasně žlutá krystalická látka bez zápachu se slanou chutí. Tetryl je nehygroskopický a nerozpustný ve vodě, celkem snadno se lisuje na hustotu 1,60-1,65. Používá se k vybavení rozbušek a mezilehlých rozbušek v různé munici. Citlivost je nižší než u RDX, ale kulka může také explodovat z výstřelu a hoření se může změnit v detonaci.
K výbušninám normální síly vztahovat :
TNT; kyselina pikrová; plastické trhaviny (plastit-4).
TNT(trinitrotoluen, tol, TNT) - hlavní trhavina, používaná pro demoliční práce a vybavení většiny munice. Je to krystalická látka světle žluté až světle hnědé barvy, hořké chuti. TNT je nehygroskopický a prakticky nerozpustný ve vodě; při výrobě se získává ve formě prášku (práškový TNT), malých vloček (vločkový TNT) nebo granulí (granulovaný TNT). Vločkovitý TNT je dobře lisovaný, až do hustoty 1,6. Jeho použití je prakticky bezpečné.
Spalování TNT v uzavřeném prostoru se může změnit v detonaci. Na venku hoří žlutým silně kouřovým plamenem bez výbuchu. Lisované a lité TNT neexploduje a nevznítí se od lumbaga běžné puškové kulky, chemicky neinteraguje s kovy, vylisované TNT detonuje z uzávěru rozbušky.
TNT je necitlivé na náraz, tření a teplo.
Pro provádění demoličních prací se TNT používá ve formě lisovaných bloků TNT (obr. 2):
velký - 5x5x10 cm a váží 400 gr.
malý - 5 x 2,5 x 10 cm a vážící 200 gr;
vrtání (válcové) - d = 3 cm, v = 7 cm, váha 75 gr.
Každá tyč TNT má zápalnou zásuvku pro uzávěr rozbušky. Aby byla dáma chráněna před vnějšími vlivy, je pokryta vrstvou parafínu a zabalena do papíru, na který je následně nanesena další vrstva parafínu. Umístění zápalného hnízda je označeno černou tečkou.
Dodáváno v dřevěných krabičkách. Každá krabice obsahuje 30 velkých a 65 malých nebo 250 kusů vrtáků. Takový box lze použít jako koncentrovanou nálož o hmotnosti 25 kg bez sejmutí víka. Víko má otvor krytý odnímatelnou lištou, proti které je položena velká závitová kostka.
a - velký (400 g);b - malý (200 g);
c - vrtání (75 g);
g - zásuvka pro uzávěr rozbušky
Kyselina pikrová(trinitrofenol, melinit) je žlutá krystalická látka hořké chuti, prach kyseliny pikrové silně dráždí dýchací cesty. Citlivost kyseliny pikrové na náraz, tření a teplo je o něco vyšší než u TNT; při střelbě kulkou z pušky může explodovat a hoření se změní v detonaci. Používá se k vybavení nějaké munice.
Výbušniny se podle charakteru jejich působení dělí do následujících skupin.
· iniciační výbušniny.
· Odstřelování (nebo drcení) výbušnin.
· Střelný prach.
· Pyrotechnické kompozice.
Iniciační výbušniny se nazývají takové výbušniny, které mají velmi vysokou citlivost a explodují z nepatrného vnějšího mechanického (náraz, tření) nebo tepelného (laserový paprsek, plamen, zahřátí, elektřina) dopad. Tyto látky vždy detonují a způsobují detonaci dalších výbušnin. Iniciační výbušniny se používají v malých množstvích k vybavení roznětkami, které vytvářejí počáteční impuls výbuchu.
Vysoce trhaviny jsou takové výbušniny, které při výbuchu rozdrtí okolní předměty. Jsou mnohem méně citlivé na vnější vlivy než iniciační výbušniny a obvykle je odpálí výbuch jiné výbušniny – rozbušky. Rozbuška je výbušná nálož, která je citlivější než výbušnina hlavní nálože. Výbuch rozbušky se provádí výbuchem roznětky s iniciační trhavinou (obr. 3.1). Za prvé, základní nátěr exploduje mechanickými nebo tepelnými účinky. Vzniklá rázová vlna způsobí explozi rozbušky, která při výbuchu způsobí detonaci hlavní nálože. Trhaviny se používají jako trhaviny pro vybavení min, granátů, výbušnin a slouží k ničení a drcení různých předmětů a překážek.
Rýže. 3.1. Schéma výbuchu s vysokou výbušninou:
1 - roznětka (iniciační výbušnina); 2 - rozbuška;
3 - hlavní náplň trhaviny
Střelný prach jsou takové výbušniny, jejichž povaha výbuchu je umožňuje využít jako zdroj energie pro pohyb projektilů, min, kulek a raket. Hlavním typem explozivní přeměny střelného prachu za normálních podmínek je rychlejší spalování. Střelný prach není citlivý na vnější mechanické vlivy. Rozdíl v působení střelného prachu a trhaviny lze vysvětlit jednoduchý příklad znázorněno na Obr. 3.2. Při rychlém hoření střelného prachu (obr. 3.2, a) se tlak plynu postupně zvyšuje, střela se pohybuje se zrychlením a naráží do závitových kanálů (které slouží k rotaci střely, aby se stabilizovala její dráha). Při detonaci trhaviny (obr. 3.2, b) za stejných podmínek dochází téměř okamžitě k tvorbě plynu a vzniklé plyny ničí hlaveň a komoru.
Rýže. 3.2. Schéma působení výbušniny na projektil při hoření:
A - střelný prach; b - vysoce výbušná
Pyrotechnické směsi jsou směsi výbušných a nevýbušných látek. Jejich výbušné vlastnosti jsou mnohem méně výrazné než u běžných výbušnin. Pyrotechnické směsi mají speciální vlastnosti (jasná záře, tvorba kouře, barva plamene). Používají se v osvětlovacích a zápalných patronách, v pozdravech a ohňostrojích, v dýmovnicích atd. Podívejme se podrobněji na hlavní typy výbušnin.
Iniciační výbušniny
Jako iniciační výbušniny se nejvíce používají fulminát rtuti, azid olovnatý a styfnát olovnatý.
Rtuťový fulminát - rtuťnatý fulminát, je jemně krystalický bílý nebo šedý prášek. Vyplývající z akce ethylalkohol do roztoku rtuti v kyselině dusičné. Manipulace s nestlačeným fulminátem rtuťnatým je extrémně nebezpečná, protože je velmi citlivý. Ve stlačené formě je tato látka méně nebezpečná a méně citlivá na počáteční excitaci. Vlivem vlhkosti rtuťový fulminát snadno ztrácí své výbušné vlastnosti. V 5%vlhkosti, výbušné vlastnosti se snižují, při 10% - pouze vyhoří, při 30% - se mění na inertní látku.
Azid olovnatý je olovnatá sůl kyseliny dusité, je bílý prášek. Je méně citlivý než fulminát rtuťový, ale má iniciační sílu 10krát větší než fulminát rtuťový. Není hygroskopický a nerozpouští se ve vodě. Používá se v hliníkových pláštích, protože nereaguje s hliníkem. Při interakci s mědí tvoří azid mědi, velmi citlivou výbušninu.
Styfnát olovnatý (THPC) je olovnatou solí kyseliny styfnové. THPC je žlutá krystalická pevná látka. Není hygroskopický, nerozpouští se ve vodě a neinteraguje s kovy. Citlivost na otřesy je nižší než u azidu olovnatého a vyšší na plamen. Velmi citlivý na elektrické výboje. Jeho iniciační schopnost je nižší než u jiných iniciačních výbušnin.
Iniciační výbušniny ve směsích s jinými látkami tvoří perkusní směsi, které se používají k vybavení rozněcovačů a rozbušek. Receptury některých tlumičů jsou uvedeny v tabulce. 3.2.
Výbušná rtuť v šokových směsích dává počáteční záblesk, antimonium je hořlavé a slouží ke zvýšení síly plamene, Bertholletova sůl je oxidační činidlo, které podporuje hoření. Roznětky-zapalovače se dělí na kartuše a trubice.
Nábojové roznětky-zapalovače se používají v nábojích a pouzdrech zápalek pro ruční palné zbraně a dělostřelecké granáty. Jsou zapáleny nárazem úderníku a dávají prvotní impuls k zapálení hlavice. Schéma nábojového zapalovače je na Obr. 3.3.
Tabulka 3.2
Recepty perkusních skladeb pro pušky a pistole
zapalovače zápalek
Základní zapalovač |
Výbušná rtuť, hm. % |
Bertoletova sůl, hm.% |
Antimonium, hm. % |
mše, Mr. |
Pistole |
0.02 |
|||
Puška |
0.03 |
|||
pouzdro kapsle |
0.025 |
Rýže. 3.3. Schéma nábojového zapalovače
Skládá se z kovového pláště (víčka) 1, vyrobeného z mosazi nebo mědi, do kterého je vlisována úderová složka 2. Shora je úderová složka uzavřena fólií nebo papírovým kruhem 3. Trubkové zapalovače se používají do trubic a zápalnic a slouží k zahájení detonace pouzdra rozbušky.
Schéma trubicového roznětkového zapalovače je znázorněno na Obr. 3.4.
Rýže. 3.4. Schéma trubicového roznětkového zapalovače:
1 - uzávěr s otvorem; 2 - složení nárazu;
3 - fóliový kelímek; 4 - fóliová membrána
Pro vybavení trubicových rozněcovačů se používá stejné úderové složení jako pro nábojové roznětky, ale jeho hmotnost je (5 ÷ 10) krát větší a činí (0,08 ÷ 0,2) g.
Rozbušky se dělí na dělostřelecké a podvratné. Dělostřelecké rozbušky se používají v roznětkách různých granátů, min, leteckých pum a ručních grantů. Rozbuška má za úkol vyvolat detonaci rozbušky výbušné náplně trhaviny, kterou je nálož vybavena.
Podle povahy počátečního impulsu, který vybudí výbuch, mohou být rozbušky následujících typů.
· Nakolnye, jednat od píchnutý s bodnutím.
· Záření, působí z paprsku (síly) ohně roznětky roznětky.
· Výbušné rozbušky jsou určeny k iniciaci detonace výbušných náloží. Fungují ze síly ohně (fickfordská šňůra) nebo z elektrické pojistky. Schéma uzávěru výbušniny je na obr. 3.5.
Rýže. 3.5. Schéma podvratné rozbuškové kapsle:
1-rukáv; 2-styfnát olovnatý; 3-azidové olovo; 4-tetryl
Vysoce výbušné
Silné výbušniny se používají k vybavení dělostřeleckých granátů, min, ručních granátů, leteckých bomb a také k přípravě podvratných zbraní. Hlavními v současnosti používanými trhavinami jsou pyroxylin, nitroglycerin, TNT, melanit, RDX, dynamit a také různé směsi a slitiny.
Pyroxylin (nitrocelulóza) je vláknitá pevná látka. Získává se zpracováním rostlinné vlákniny (bavlna, len, dřevo) směsí kyseliny dusičné a sírové - nitrace neboli nitrace vlákniny. V závislosti na stupni nitrace může být obsah dusíku v pyroxylinu různý. Čím vyšší je obsah dusíku, tím vyšší jsou výbušné vlastnosti pyroxylinu. Pyroxylin je vysoce hygroskopický. S obsahem vlhkosti do 3% se pyroxylin nazývá suchý, s obsahem vlhkosti více než 3% - vlhký. Suchý pyroxylin je velmi nebezpečný – při nárazu a tření exploduje. S obsahem vlhkosti více než 25% je necitlivý a bezpečný při manipulaci a skladování. Pyroxylin se používá k výrobě bezdýmného střelného prachu a k demoličním pracím. K vybavení střeliva - pyroxylin č. 1 (13% dusík), pyroxylin č. 2 (12% dusík).
Nitroglycerin je toxická čirá olejovitá kapalina. Získává se úpravou glycerinu kyselinou dusičnou a sírovou. Velmi citlivý na náraz, tření, otřes mozku. V čisté formě se nepoužívá. Používá se při výrobě bezdýmných prachů jako rozpouštědlo a pro přípravu dynamitu při demoličních pracích.
TNT (trinitrotoluen, tol, TNT) je tmavě žlutá pevná jemně krystalická látka. Získává se zpracováním toluenu (produkt suché destilace uhlí) s kyselinou dusičnou a sírovou. TNT je necitlivý na nárazy a teplo, bezpečný pro manipulaci a má vysokou stabilitu při skladování (tenké kousky si zachovávají schopnost explodovat i po desetiletích skladování). Ve volné přírodě hoří kouřovým plamenem bez výbuchu. TNT je nejběžnější výbušnina. Používá se k vybavení granátů, min, bomb a při demoličních pracích.
Melinit (kyselina pikrová) je hustá krystalická hmota žlutocitrónové barvy. Získává se z kyseliny karbolové úpravou kyselinou dusičnou a sírovou. Je to silnější výbušnina než TNT. Nevýhoda - schopnost tvořit na křižovatce s kovovými skořepinami chemické sloučeniny(soli) - pikráty, velmi citlivé na náraz a tření. Slouží k přípravě demoličních náloží.
RDX se získává ošetřením urotropinu a pentaerythritolu kyselinou dusičnou. Je to nejsilnější trhavina. Hexogen - krystalický bílá hmota, dobře se taví a neinteraguje s kovy. Jedná se o silnější výbušninu než TNT a melinit, ale také citlivější na mechanické namáhání. Flegmatizovaný RDX se používá k vybavení průbojných a protiletadlových granátů a k výrobě dalších rozbušek.
Amonity (výbušniny na bázi dusičnanu amonného) jsou náhradní výbušniny, které jsou tvořeny směsí dusičnanu amonného, TNT, hliníkového prášku a dalších náplní. Z hlediska výbušného účinku jsou horší než TNT, jsou málo použitelné pro skladování a obvykle se používají pouze v válečný čas(levnost surovin). v SSSR za vel Vlastenecká válka amonity byly hlavní typy výbušnin. V době míru se používají v národním hospodářství (poddolování ledových zácp, uhelných slojí v dolech atd.). Pro ruční granáty se používají dva druhy amonitů - ammotol (směs dusičnanu amonného a TNT) a amonal - směs dusičnanu amonného, trhaviny a hliníkového prášku.
Plastit-4 (C-4) je pastovitá hmota krémového nebo hnědého odstínu (méně často jasně oranžová). Skládá se z 80 % práškového RDX a 20 % změkčovadla (které určuje jeho vlastnosti). Vzhledově připomíná plastelínu nebo vosk, na dotek mastný, plastický v teplotních podmínkách od -30 °C do +50 ° C. Stejně jako TNT je velmi odolný vůči vnějším vlivům - lze jej bez nebezpečných následků rozdrtit, rozřezat, upustit, zasáhnout. Speciální vlastnosti plastitu určují jeho použití pro teroristické účely - nálož plastitu lze umístit do libovolné štěrbiny, vyrolovat v tenké vrstvě do písmene, schovat do struktury libovolné konfigurace. Používá se nejčastěji v nějaké skořepině (papír, taška) a připevňuje se lepicí páskou nebo páskou k vybuchovanému předmětu. Plastit-4 je dodáván ve standardních 1 kg briketách zabalených v papíru. Plastitové nálože se používají v aktivním pancéřování tanků a také pro vybavení protipěchotních min MON-50.
Střelný prach
Střelný prach nebo hnací výbušniny jsou výbušniny, u nichž je hlavní formou explozivní přeměny rychlé spalování při rychlostijste v» (1÷10) m/s. Střelný prach se používá jako zdroj energie pro pohyb projektilů, kulek, min, raket. Kromě toho se střelný prach používá jako pomocné prostředky - zapalovače, generátory plynu atd.
Střelný prach se dělí na dvě skupiny - mechanické směsi a střelný prach koloidního typu.
Mechanické směsi zahrnují následující kompozice.
· Kouřový (černý) prášek.
· Amonný prášek.
· Směs vysokoenergetických materiálů a pevných pohonných hmot.
Základem všech koloidních prášků je pyroxylin. Podle povahy rozpouštědla se koloidní prášky dělí do následujících skupin.
· Pyroxylinový střelný prach (na těkavém rozpouštědle).
· Nitroglycerinový střelný prach (na netěkavém rozpouštědle).
· TNT střelný prach (na netěkavém rozpouštědle).
· Viskózový prášek (bez rozpouštědla).
Mechanické směsi
Záhněda neboli černý prášek je mechanická směs dusičnanu draselného, síry a dřevěného uhlí (S, KNO3, C). Po více než 500 let byl černý prach jedinou výbušninou používanou ve vojenských záležitostech pro výrobu náloží v dělostřelectvu a ručních palných zbraní a na demoliční práce. Teprve ve druhé polovině 19. století se místo černého prachu pro bojové nálože začal používat pyroxylinový střelný prach. Nejoptimálnější složení kouřového střelného prachu bylo stanoveno v r konec XVIII století na základě děl M.V. Lomonosov. Složení černého prášku je uvedeno v tabulce. 3.3.
Tabulka 3.3 Složení černého prášku
|
Toto složení se dodnes výrazně nezměnilo. Ledek při zahřátí snadno uvolňuje kyslík, který je nezbytný pro spalování uhlí a síry. S nárůstem obsahu ledku (až o 80 %) se zvyšuje síla střelného prachu a rychlost jeho hoření. Uhlí ve složení střelného prachu je hořlavá látka. |
S nárůstem jeho obsahu klesá rychlost hoření střelného prachu. Síra je tmelící činidlo, které váže ledek na uhlí, a také hořlavá látka, která usnadňuje hořlavost černého střelného prachu (síra se vznítí při nižší teplotě než uhlí). S nárůstem obsahu síry klesá rychlost hoření a síla střelného prachu. Důkladným promícháním drceného získáme kouřový střelný prach základní části, lisování směsi a drcení vylisovaného koláče na zrna různé velikosti. Střelný prach je citlivý na všechny druhy mechanických nárazů (náraz, tření, jiskra atd.). Když střela narazí na prachovou nálož, téměř vždy exploduje. Černý prach však nedetonuje. Při spalování kouřového střelného prachu vzniká 45 % plynných a 55 % pevných produktů (kouř, saze ve vývrtu). V současné době se kouřový střelný prach v bojových náložích nepoužívá (nízký výkon střelného prachu, demaskování kouřem, nebezpečí při manipulaci, hygroskopičnost). Používá se k výrobě zapalovačů, stejně jako v zápalkách ručních granátů.
Amonný prášek se skládá z dusičnanu amonného (90 %) a dřevěného uhlí (10 %). Získává se smícháním složek a lisováním ve formě prvků daného tvaru (kroužky, segmenty). Amonný prášek je šedá pevná látka. Na rozdíl od černého prachu jsou všechny jeho produkty spalování plynné. Citlivost na mechanické vlivy je slabá. Velmi hygroskopické a nevhodné pro skladování. Používá se v době války k náhradě (25÷35)% náplně pyroxylinového střelného prachu.
Směsné vysokoenergetické materiály a směsná pevná paliva (STRT) jsou širokou třídou energeticky náročných látek používaných jako zdroje energie v plynových generátorech pro různé účely a v raketových motorech na tuhá paliva. Složení STRT zahrnuje polymerní palivové pojivo (butylkaučuk), oxidační činidlo (chloristan amonný nebo dusičnan amonný) a kovové palivo (hliníkový prášek).
koloidní střelný prach
Pyroxylinový bezdýmný prášek je vyroben ze směsi dvou druhů pyroxylinu - č. 1 a č. 2 v různých poměrech. Směs těchto odrůd se rozpustí ve směsi alkohol-ether. Vzniklá homogenní rosolovitá hmota je protlačena přes speciální filtry. Po řezání a sušení se získají prášková zrna (páskový, trubkový, válcový, vícekanálový střelný prach). Do složení pyroxylinového střelného prachu - stabilizátorů, flegmatizérů a pojistek plamene se zavádí až 3 % nečistot. Stabilizátory (difenylamin) zpomalují rozklad střelného prachu a prodlužují trvanlivost až na 20 let (bez stabilizátorů se střelný prach skladuje 10 let). Flegmatizéry (kafr) snižují rychlost hoření. Lapače plamene (kalafuna, dibutylftalát) snižují plamen při výstřelu. Absorbují část energie střelného prachu a snižují teplotu spalin. Velkým přínosem pro vývoj bezdýmných prachů byl D.I. Mendělejev. Pyroxylinový prášek má oproti kouřovému střelnému prachu řadu výhod.
· Má vyšší energii.
· Při hoření se v hlavni zbraně netvoří kouř a saze (98,5 % - plynné produkty).
· Umožňuje vyrábět nálože různých velikostí a tvarů, což umožňuje řídit dobu hoření nálože.
· Má nízkou hygroskopičnost.
· Zachovává si své vlastnosti při dlouhodobém skladování, necitlivé na náraz.
Nitroglycerinový bezdýmný prášek se vyrábí z pyroxylinu a nitroglycerin se používá jako rozpouštědlo. Podle značky pyroxylinu se rozlišují balistity (pyroxylin č. 2) a kordity (pyroxylin č. 1). Výhody nitroglycerinových prášků oproti pyroxylinovým práškům jsou následující:
· Vyšší hodnoty pevnosti střelného prachu.
· Méně času stráveného jejich výrobou - (5÷7) hodin místo několika dnů.
· Nízké náklady.
· Lepší zachování vlastností při skladování.
· Používají se pro minomety, vícenásobné raketomety, raketové motory na tuhá paliva.
TNT střelný prach se vyrábí ze směsi pyroxylinu a TNT. Střelný prach se získává speciální úpravou při zvýšené teplotě a pod vysokým tlakem. Neobsahuje těkavé rozpouštědlo, takže střelný prach TNT je kvalitativně stabilnější než střelný prach pyroxylin a nitroglycerin. V V poslední době získává stále větší využití.
Viskózový prášek (prášek bez rozpouštědel) je nitrovaná a stabilizovaná předem zhutněná celulóza. Tyto střelné prachy jsou stále špatně pochopeny. Vyrábějí se z nich náplně do pušek a pistolí.
Pyrotechnické kompozice
Pyrotechnické směsi se používají k vybavení speciálních projektilů, nábojů, raket a tak dále. Mnohé pyrotechnické směsi jsou výbušniny, ale jejich výbušné vlastnosti jsou mnohem méně výrazné než u běžných výbušnin. Energie uvolněná při hoření pyrotechnických složí se nevynakládá na výrobu mechanické práce, ale na vytvoření pyrotechnického efektu (osvětlení prostoru, iniciace požáru apod.). Pyrotechnické směsi jsou mechanické směsi paliva, oxidačního činidla, tmelu a speciálních nečistot. Jako palivo se používá hliník, hořčík, jejich slitiny, benzín, petrolej, olej, terpentýn, škrob atd. Soli kyseliny dusičné, chloristé a chlorné, oxidy kovů (oxid železitý, peroxid barnatý, oxid manganičitý aj.). Jako tmely - sušicí olej, kalafuna, šelak, umělé pryskyřice (bakelit atd.). Slouží k vázání kompozice a dodávají jí mechanickou pevnost. Speciální nečistoty slouží k zabarvení plamene nebo kouře.
Podle charakteru použití se pyrotechnické slože dělí do následujících skupin.
· Osvětlení.
· Zápalná.
· Signál.
· Kouř.
· Tracery.
Světelné kompozice se používají k vybavení osvětlovacích patron, nábojů a bomb a slouží k osvětlení prostoru nebo jednotlivých objektů. Nejčastěji používané složení je 18 % hliníku, 4 % hořčíku, 75 % dusičnanu barnatého, 3 % vysoušecího oleje. Osvětlovací směsi jsou zalisovány do válcového pláště, na jehož jedné straně je nalisována zapalovací směs (kouřový prášek). Schéma osvětlovací patrony je znázorněno na Obr. 3.6. Charakteristiky některých kompozic osvětlení jsou uvedeny v tabulce. 3.4.
Tabulka 3.4
Charakteristika některých světelných kompozic
munice |
Síla světla, tisíc svíček |
Čas akce, s |
Kazeta |
||
projektil |
||
letecká bomba |
Zápalné kompozice se používají k vybavení kulek, granátů a bomb. Dělí se do tří skupin.
· Termitové zápalné směsi obsahující oxidy kovů jako oxidační činidlo.
· Zápalné směsi - směsi obsahující kyslík (soli).
· Zápalné kompozice, které neobsahují oxidační činidlo.
Rýže. 3.6. Schéma osvětlovací kazety:
1-rukáv; 2-kapsle; 3 náboje černého prachu;
4-zapalovací složení; 5 – kompozice osvětlení; 6-wad
Termit-zápalné kompozice jsou vyrobeny na bázi termitu (směs 25 % hliníku a 75 % oxidu železa) s teplotou spalování asi 2500 °C. V čisté formě se termit nepoužívá, protože má malé zapálení poloměr. Příklad termitového zápalného složení pro střelu ráže 76 mm je uveden v tabulce. 3.5.
Tabulka 3.5
Složení termitové zápalné střely
Látka |
dusičnan barnatý |
Dusičnan draselný |
oxid železa |
Hliník |
Hořčík |
Cementář |
Zápalné směsi s oxidačním činidlem ve formě různých solí dávají vysoká teplota hořlavý a hořlavý. Tyto kompozice se používají k vybavení zápalných malorážových střel a nábojů. Zápalné směsi bez oxidačního činidla hoří působením vzdušného kyslíku. Jako příklad si vezměme leteckou pumu s elektronovým tělem (slitina 92 % hořčíku a 8 % hliníku) naplněnou termitovou kompozicí. Při hoření takové bomby vzniká teplota až (700 ÷ 900) °C a vznikají žhavé jiskry, které se rozptýlí na velkou vzdálenost.
Zápalné směsi zahrnují ztužené palivo (napalm) - želatinovou hmotu získanou smícháním kyseliny stearové a alkoholového roztoku louhu sodného s ropnými produkty. Snadno se zapaluje a dává jasný objemový plamen.
Samozápalné látky - bílý fosfor a směsi s ním se na vzduchu snadno vznítí ( T » 1000 °C). Příkladem použití této látky jsou lahve na podpalování tanků, které byly hojně používány během Velké vlastenecké války („Molotovův koktejl“). Obsahují palivo a fosfor rozpuštěný v sirouhlíku. Když se rozpouštědlo odpaří, zapálí se na vzduchu fosfor a nejprve se zapálí páry sirouhlíku a poté hlavní palivo.
Signální kompozice dávají při hoření barevného plamene například červenou, žlutou, zelenou, bílou. Signální vlaky s plameny modré barvy neplatí, protože modrý plamen těžko vidět na dálku. Pro získání červeného plamene se do kompozice zavádějí sloučeniny stroncia, zelený plamen - sloučeniny barya, žluté - sodné soli, bílé - barya a draselné soli. Pro zvýšení jasu se do signálních kompozic přidává až 5 % hliníku nebo slitiny hliníku a hořčíku. Signální kompozice se používají v 26mm nábojích (raketomety). Výška rakety je 90 m, doba hoření nálože 6,5 s, svítivost plamene 10 000 svíček.
Kouřové kompozice jsou navrženy tak, aby maskovaly předměty a kouřily nepřátelské bojové formace. Používají se k vybavení dýmovnic, granátů, min. Podle charakteru procesu tvorby kouře se dělí do tří skupin.
· Tvorba kouře v důsledku spalování.
· Tvorba kouře v důsledku interakce kompozice se vzdušnou vlhkostí.
· Tvorba kouře v důsledku tepelné sublimace.
Do první skupiny patří bílý fosfor. Při teplotě +50°C se vznítí a hoří za vzniku hustého bílého kouře. Do druhé skupiny patří oxid sírový, chlorid cíničitý, kyselina chlorsulfonová. Do třetí skupiny patří dýmovnice (Ershovy bomby), které se skládají z dusičnanu draselného (10 %), chloridu amonného (40 %), bartholitové soli (20 %), dřevěného uhlí (10 %), naftalenu (20 %). Při spalování Ershovovy směsi dochází k sublimaci chloridu amonného a naftalenu, jejichž kondenzace par vede ke vzniku kouře.
Stopovací kompozice slouží k označení dráhy letu střely nebo projektilu (bílá nebo červená stopa). Příklady indikátorů jsou uvedeny v tabulce. 3.6.
Pyrotechnické kompozice, spolu s příklady vojenských aplikací diskutovaných výše, jsou široce používány jako nálože pro vybavení raket a pyrotechnických zařízení během salv, pořádání barevných ohňostrojů a jiných slavnostních podívaných. V této pyrotechnické náloži se používá kombinace různých složení.
Tabulka 3.6
Složení stopovacích směsí
stopovací složení |
Látka |
|
Bílá stopa |
dusičnan barnatý |
|
Hořčík |
||
Šelak |
||
Červená trať |
Dusičnan strontnatý |
|
Hořčík (hliník) |
||
Cementář |
47. Podle použití se výbušniny oddělují
Podle použití se výbušniny dělí do tří velkých skupin: iniciační, drtící, hnací (střelný prach).
Iniciátoři Výbušniny se liší tím, že obvyklou formou jejich výbušné přeměny je úplná detonace. Iniciační výbušniny jsou nejcitlivější na vnější vlivy a snadno explodují při malém nárazu, píchnutí, paprsku plamene atd. Používají se především k výrobě různých rozněcovačů a vybavení kapslí sloužících k iniciaci výbušných přeměn jiných výbušnin. Pro vybavení rozněcovačů patron z větší části používá se nárazová kompozice (směs rtuťnatého fulminátu, bertholletovy soli a antimonu).
Mezi iniciační výbušniny patří:
Výbušná rtuť;
azid olovnatý;
TNRS (trinitroresorcinát olovnatý, styfnát olovnatý).
Drcení (tryskání) Výbušniny se nazývají ty, které s relativní bezpečností v oběhu vybuchnou bez selhání. Jsou vyhozeny do povětří kapslemi s iniciačními výbušninami. Rychlost explozivní přeměny trhavin dosahuje několika set metrů za sekundu. Používají se jako výbušné náplně do granátů, leteckých bomb, min a granátů.
Výbušniny Brisant se dělí do 3 skupin:
A) Vysoce výkonné výbušniny ( TEN (tetranitropentaerythritol, pentrit); hexogen (trimethylentrinitroamin); tetryl (trinitrofenylmethylnitroamin);
b) BB normální výkon(trotyl (trinitrotoluen, tol, TNT); kyselina pikrová (trinitrofenol); plastické trhaviny (plastidy);
v) Nízkovýkonná výbušnina(dusičnan amonný; trhaviny dusičnanu amonného (amonity, dynamity).
Také brisantové výbušniny zahrnují nitroglycerin a další.
Nitroglycerin je olejovitá bezbarvá kapalina. Vlastnosti jsou poměrně nestabilní a mohou při nárazu vybuchnout, takže se používá zřídka.
Dynamit je absorpční materiál napuštěný nitroglycerinem. Poté je zabalen do lesklého papíru. Postupem času se na jeho povrchu objevují kapky tekutého nitroglycerinu a stává se méně stabilní. Když z ní začne vytékat nitroglycerin, tyčinky se promění v mastnou kaši a manipulace s nimi je velmi nebezpečná. Většina ostatních výbušnin se také „potí“ a mokré skvrny na tašce jsou neklamným znamením, že může obsahovat výbušné zařízení.
Vhazovatelné BB, popř střelný prach , se nazývají ty, jejichž explozivní přeměny mají charakter rychlého spalování, probíhajícího většinou při rychlosti několika metrů za sekundu. Střelný prach se používá ve všech typech střelných zbraní jako zdroj energie potřebné pro komunikaci pohybu střely (projektilu). Ze všech druhů výbušnin je proto střelný prach největší zájem o střelbu, což vyžaduje alespoň rámcově seznámit se s jejich vlastnostmi a vlastnostmi.
Složení střelného prachu, fyzikální a chemické vlastnosti se dělí na zakouřený(mechanické směsi) a bezdýmný(koloidní).
Záhněda, neboli černý prach, je ve srovnání s jinými druhy v současnosti známých hnacích trhavin balisticky nevýhodná a pracovně neproduktivní; po výbuchu jeho práškové plyny zvětší svůj objem pouze 280-300krát oproti počátečnímu objemu náplně.
Lze použít i jako náboje. TNT dáma (75 g, 200 g a 400 g), krabice s TNT bloky o hmotnosti 25 kg, plastické trhaviny brikety nebo jiné standardní vojenské nálože (koncentrované, podlouhlé, kumulativní). V závislosti na účelu výbušného zařízení lze jako nálož použít nádoby s kouřovým a bezdýmným prachem.
abstraktní
Nové iniciační výbušniny bez olova a rtuti
Úvod
iniciační výbušná azid oxydiazosloučenina
Iniciační výbušniny jsou ty výbušniny, které mají velmi vysokou citlivost a explodují při mírném vnějším mechanickém (náraz, tření) nebo tepelném (laserový paprsek, plamen, teplo, elektrický proud) nárazu. Tyto látky vždy detonují a způsobují detonaci dalších výbušnin. Iniciační výbušniny se používají v malých množstvích k vybavení roznětkami, které vytvářejí počáteční impuls výbuchu. U iniciačních výbušnin dochází k přechodu od hoření k detonaci rychle, ve vzdálenosti nepřesahující několik milimetrů od místa vznícení. Účinnost iniciace výbušnin je tím vyšší, čím kratší je úsek přechodu od hoření k detonaci a čím vyšší je detonační rychlost. Pokud na nálož trhaviny položíte trochu iniciační výbušniny a zapálíte ji, pak její výbuch způsobí tak silnou ránu, v důsledku čehož exploduje i trhavina.
Existují dvě hlavní oblasti použití TRS:
) Pro vybuzení detonace v náložích BVV.
) Pro senzibilizaci zapalovacích slož určených pro zapálení prachových náplní nebo iniciaci detonace v náložích hlavního IVV.
Jako iniciační výbušniny se nejvíce používají fulminát rtuťový, azid olovnatý a styfnát olovnatý, ale abstrakt se zabývá výhradně výbušninami, které neobsahují olovo a rtuť.
1.
Diazoniové soli
Diazoniové soli s oxidačními anionty mají výbušné vlastnosti a téměř všechny aryldiazoniové chloristany jsou IVV. Vysoká iniciační schopnost v kombinaci s uspokojivými výkonnostními charakteristikami má 2,4 - dinitro-diazobenzen chloristan (2,4 - dinitrofenyldiazonium perchlorát).
Výchozím produktem pro jeho výrobu je 2,4-dinitroanilin.
4 - Dinitrodiazobenzen chloristan je účinný IVV s následujícími vlastnostmi: t záblesk, 5 s = 215 asi C; \u003d 1,65 g / cm 3, minimální náboj na tetrylu je 0,007 g (pro srovnání: výbušná rtuť - 0,35 g a azid olovnatý - 0,025 g).
4 - Dinitrodiazobenzenchloristan se na světle rozkládá, nicméně produkty fotorozkladu tvoří světloochranný film, proto se rozkládá pouze povrchová vrstva a iniciační schopnost nálože se nemění. Výrobek je tepelně stabilní: výbušné vlastnosti látky byly zachovány po dvouletém držení náloží při 80 °C. V následujících desetiletích byly činěny opakované pokusy najít praktické aplikace tohoto fenyldiazonium chloristanu, včetně jako nízkotoxické IVV pro komerční CD a ED. Širokému použití 2,4-dinitrodiazobenzenchloristanu však brání dvě významné nevýhody: hygroskopičnost, technický produkt je přelisovaný.
2. Oxydiazosloučeniny
Mnoho oxydiazofenolů vykazuje výbušné vlastnosti. Největší praktický význam jako IVV v řadě diazofenolů je 2-diazo-4,6-dinitrofenol, C 6 H 2 N 4 Ó 5 , (diazodinitrofenol, DDNP, DDNP ) . Molekulová hmotnost 210,1, kyslíková bilance -60,9 %.
Diazodinitrofenol není hygroskopický, málo rozpustný ve vodě, rozpustný v methanolu a ethanolu, volně rozpustný v acetonu, nitroglycerinu, nitrobenzenu, anilinu, pyridinu a kyselině octové. Na sluneční světlo stmívat se. Hustota DDNF min. \u003d 1,719 g / cm 3, skupenské teplo 321 kJ / mol.
V literatuře byly pro DDNF navrženy jak otevřené, tak cyklické struktury diazofenolového fragmentu.
Podle kvantově chemických výpočtů je nejpravděpodobnější pro tuto sloučeninu v plynné fázi následující otevřená struktura:
Brizance DDNF je ~ 95 % brizance TNT, výbušnost v olověném bloku je 326 cm 3 /10 g. minimální náboj na tetrylu je 0,13 g, což je méně než u rtuťnatého fulminátu. DDNP je méně citlivý na šok než azid olovnatý. Detonační rychlost DDNF je 4400 m/s při hustotě náboje 0,9 g/cm3, 6600 m/s při hustotě náboje 1,5 g/cm3, 6900 m/s při hustotě náboje 1,6 g/cm3 . Explozivní rozklad DDNF je popsán následující rovnicí:
C 6H 2N 4O 5 à 42 CO + 2,52 CO 2 + 2,94 H 2 O +
3,15 H2 + 7,67 C + 7,87 HCN + 16,1 N2
Diazodinitrofenol se získává diazotací kyseliny pikramové dusitanem sodným v 10% kyselině sírové podle schématu:
Cílový produkt se vysráží z reakční hmoty ve formě červenohnědé sraženiny. Nevýhodou metody syntézy DDNP je přítomnost velkého množství toxických látek odpadní voda. Surovinová základna DDNF je poměrně široká, protože výchozí látka - kyselina pikramová, která se syntetizuje částečnou redukcí kyseliny pikrové sulfidem sodným, je komerční produkt (používá se při syntéze řady barviv).
DDNF jako IVV má tyto nevýhody: je přetlakovaný, nemá dostatečně vysokou tepelnou odolnost, sloučenina na slunci rychle tmavne a navíc stimuluje imunitní odpověď, která přispívá k rozvoji alergického syndromu.
Diazodinitrofenol našel uplatnění jako IVV pro průmyslová iniciační činidla ve Spojených státech a Číně, stejně jako složka málo toxických perkusních zápalek pro ruční palné zbraně, včetně sportovních a loveckých zbraní v Evropě a Severní Amerika
. azidy
Azid stříbrný
,
AgN 3 - mol. hmotnost 149,9. Iniciační výbušnina. Vlivem světla ztmavne. Nerozpustný ve vodě a organických rozpouštědlech. Nehygroskopický. Rozpustný ve vodném amoniaku a fluorovodíku. Krystalizuje z vodného amoniaku. Zničeno kyselinou dusičnou. Hustota krystalů azidu stříbrného je 5,1 g/cm3. Energie krystalové mřížky je 857,69 kJ/mol. Entalpie tvorby (DH f o) je + 279,5 kJ / mol, podle jiných zdrojů + 311 kJ / mol. Detonační rychlost při maximální hustotě je 4,4 km/s. Objem plynů při detonaci je 244 l / kg. Výbušnost je 115 cm 3 /10 g. Azid stříbrný je citlivý na náraz a tření. Produkt není potlačován. Z hlediska iniciační schopnosti je azid stříbrný výrazně lepší než azid olovnatý. Rychlost detonace azidu stříbrného je 3830 m/s při hustotě 2,0 g/cm 3 . Změnu detonační rychlosti azidu stříbrného s rostoucí hustotou náboje popisuje rovnice:
D r \u003d D 0 + 770 (r - r 0) m / s, kde r 0 \u003d 2 g / cm2.
Detonační tlak azidu stříbrného závisí na hustotě nálože:
P = (40r - 61) . 10 2 MPa
Bod měknutí azidu stříbrného je 250 0 C. Azid stříbrný zcela taje při 300 0 C (s rozkladem). Prudký ohřev na 300 0 C způsobí explozi azidu stříbrného. Nevýhodou azidu stříbrného je špatná kompatibilita se sulfidem antimonitým (Sb 2 S 3) a tetrazenem, které jsou obsaženy ve většině formulací vpichovacích kompozic. Azid stříbrný se získává smícháním roztoků azidu sodného a ve vodě rozpustných solí stříbra. V řadě zemí (Velká Británie, Švédsko) vzniká reakcí v malých množstvích azid stříbrný
AgNO 3 + NaN 3 AgN 3 + NaNO 3
Alternativní technologie pro výrobu hromadného azidu stříbrného reakcí
3 + N 2 H 4 + NaNO 2 AgN 3 + NaNO 3 + 2H 2 O
Azid stříbrný se v omezené míře používá jako TRS v malých iniciačních zařízeních, kde azid olovnatý není účinný, a v žáruvzdorných rozbuškových nástavcích. Se zvětšováním rozměrů iniciační náplně kapsle se obraz mění: azid stříbrný se stává méně účinným ve srovnání s IVV azidem olovnatým, protože jeho detonační rychlost je výrazně nižší. Praktické použití azidu stříbrného je omezeno vysokou citlivostí na tření, obtížností při získávání v hromadné formě a vysokými náklady.
azid kadmia
Cd(N3) 2 mol. hmotnost 196,46 - bílá krystalická látka iniciující výbušninu. Rozpouští se a hydrolyzuje vodou. Hygroskopický. Hustota monokrystalů je 3,24 g/cm3. Výbušné teplo se podle různých odhadů pohybuje v rozmezí 2336-2616 kJ/kg, T pl. \u003d 291 0 С (s dekomp.), T pom. (5 s) = 360 0 C. Detonační rychlost azidu kademnatého je 3760 m/s při hustotě 2,0 g/cm 3 . Změna detonační rychlosti azidu olovnatého s rostoucí hustotou náboje je popsána rovnicí:
D r \u003d D 0 + 360 (r - r 0) m / s, kde r 0 \u003d 2 g / cm2.
Detonační tlak azidu olovnatého závisí na hustotě náboje:
P = (59r - 106).102 MPa
Azid kadmia je citlivý na náraz a tření. Iniciační schopnost azidu kademnatého je větší než u azidu olovnatého. Azid kademnatý se získává reakcí hydroxidu nebo uhličitanu kademnatého s přebytkem HN 3 .
Cd(OH) 2 + 2 HN 3 à Cd (N 3) 2 + 2 H 2 O 3 + 2 HN 3 à Cd (N 3) 2 + CO 2 + H20
azid thallia
,
TlN 3, říkají. hmotnost 246,41 - žlutý krystalický prášek. Zahájení BB. Je špatně rozpustný ve vodě a organických rozpouštědlech. Energie krystalové mřížky je 685,1 kJ / mol, entalpie vzniku (DH f o) = 234 kJ / mol, Tm = 334 0 C, Tvsp. (1 s) = 500 0 C. Thallium azid je méně citlivý na náraz a tření než azid olovnatý. Iniciační schopnost azidu thalia je znatelně menší než u azidu olovnatého. Toxický. Špatná kompatibilita s nitrosloučeninami. Vhodnou laboratorní metodou pro získání azidu thallia je reakce vodných roztoků chloristanu thalia a azidu sodného.
TlCl04 + NaN3 až TlN3 + NaCl04
Thallium azid je jedovatý. Thallium azid se v průmyslu nepoužívá jako IVV. Najde omezené použití ve vědeckém výzkumu.
. organické peroxidy
Peroxid acetonu (acetondiperoxid, 1,1,4,4 - tetramethyl - 2,3,5,6 - tetraoxacyklohexan)
, (C 3H 6O 2) 2 - mol. hmota 148, bílý krystalický základ. Acetondiperoxid se dobře rozpouští v organických rozpouštědlech: benzen, aceton, chloroform, diethylether, petrolether. Hustota \u003d 1,33 g / cm 3, T pl. \u003d 132 - 133 0 C, T pom. (5 s) asi 180 0 C. Velmi těkavá látka. Tenze par acetondiperoxidu je 17,7 Pa při 25 0 C. Acetondiperoxid je méně citlivý na náraz než azid olovnatý.
Jeho iniciační schopnost je větší než u fulminátu rtuťnatého, ale menší než u azidu olovnatého. Podle jiných údajů dávka 0,5 g acetondiperoxidu, vlisovaná do pouzdra z KD č. 8 tlakem 30 MPa, neiniciovala RDX dávku.
Acetondiperoxid se získává reakcí acetonu s Caroovou kyselinou (roztok peroxidu vodíku v koncentrované kyselině sírové) v prostředí acetanhydridu.
Tricykloacetonperoxid (cyklotriacetonperoxid, 1,1,4,4,7,7-hexamethyl-2,3,5,6,8,9-hexaoxacyklononan)
C9H18O6, mol. hmotnost 222,1 - iniciační trhavina.
(CH 3) 2C - O - O - C (CH 3) 2
Cyklotriacetonperoxid tvoří bezbarvé krystaly ve formě hranolů. Hustota krystalu je 1,272 g/cm 3 (rtg), dobře se rozpouští v benzenu, acetonu, chloroformu, etheru, petroletheru, pyridinu, ledové kyselině octové a dusičné. Při zahřívání se rozpouští v ethylalkoholu, nerozpouští se ve vodě a vodných roztocích čpavku. Tvoří alespoň šest polymorfních forem. Hydrolyzováno zředěnými kyselinami. T pl. je 97 0 C. Energie tvorby cyklotriacetonperoxidu je 90,8 kJ/mol. Kyslíková bilance -151,3 %. Výbušné teplo 5668 kJ/kg. Výbušnost 250 cm 3 /10 g. Detonační rychlost při hustotě 0,92 g / cm 3 3750 m / s, při hustotě 1,18 g / cm 3 - 5300 m / s, výbušnost v olověném bloku 250 cm 3 /10 d Cyklotriacetonperoxid nekoroduje měď, hliník, zinek, cín, železo; olovo koroduje. Rázová citlivost cyklotriacetonperoxidu je vyšší než u azidu olovnatého, z hlediska iniciační schopnosti je cyklotriacetonperoxid horší než azid olovnatý: jeho minimální náplň pro hexogen je 0,1 g (kompresní tlak 30 MPa) a 0,16 g pro TNT.
Produkt se získává z acetonu okyseleného kyselinou sírovou, na který se působí perhydrolem (zředěným roztokem peroxidu vodíku).
Cyklotriacetonperoxid je kinetický produkt oxidace acetonu a acetondiperoxid je termodynamický produkt, tj. během skladování se trimer může změnit na dimer. Kvůli jejich vysoké těkavosti a tendenci k sublimaci nemají peroxidy acetonu žádnou praktickou hodnotu jako IVV.
5. Acetylidy
V neutrálním nebo mírně kyselém prostředí smíšená sůl Ag 2 C 2 . AgNO 3 - iniciační výbušnina, molekulová hmotnost 409,7, hustota 5,369 g / cm 3 (RTG), teplota rozkladu asi 220 0 C, výbušnost v olověném bloku 136 cm 3 / 10 g, výbušné teplo 1888 kJ / kg. Detonační rychlost je 2250 m/s při hustotě 2,51 g/cm3 a 4540 m/s při hustotě 3,19 g/cm3. Iniciační schopnost je větší než u fulminátu rtuťového a závisí na způsobu získání podvojné soli. Minimální poplatek Ag 2 C 2 . AgNO 3 0,005 g pro topné těleso, 0,07 g pro tetryl a 0,25 g pro TNT. Sůl není přelisovaná. V praxi se nepoužívá jako TRS.
. Soli dinitrobenzfuroxanu
(KDNBF) je málo toxická „pseudoiniciační“ látka.
6 - Dinitro-7-hydroxy-7-hydrobenzfuroxanid draselný
Teplota tání derivátu draslíku je 174 0 C, bod vzplanutí s 5 sekundovým zpožděním KDNBF je 207 - 210 0 C, teplota počátku intenzivního rozkladu je asi 190 0 C. Hustota monokrystalu je 2,21 g/cm3. Citlivost KDNBF na tření je stejná jako u TNRS. Z hlediska citlivosti na šok je adukt (Meisenheimerův s-komplex) lepší než azid olovnatý, ale nižší než fulminát rtuťový.
KDNBF můžete získat z o-nitroanilinu podle následujícího schématu:
KDNBF se používá v málo toxických rozněcovacích pyrotechnických směsích místo TNRS spolu s netoxickým oxidačním činidlem KNO 3 a přísadami, které zvyšují náchylnost směsí k nárazu a tření. Pilotní výroba produktu KDNBF začala ve Spojených státech krátce po druhé světové válce. Významnou nevýhodou směsi KDNBF je její nedostatečně vysoká tepelná odolnost.
Na počátku 21. století byl získán a studován jako možná málo toxická náhrada TNRS draselná sůl
4,6-dinitro-7-hydroxybenzofuroxan
(KDGBF),
Draselná sůl 4,6-dinitro-7-hydroxybenzofuroxan
Na rozdíl od sloučeniny KDNBF , což je Meisenheimerův komplex, látka KDNGBF je jednoduchá sůl.
Draselná sůl existuje v monohydrátu a bezvodé formě. Hustota KDNGBF leží v rozmezí 1,94 - 2,13 g/cm3. Teplota začátku intenzivního rozkladu soli KDNGBF je asi 270 0 C, po zahřátí na 120 0 C po dobu 90 dnů si látka zachovává své provozní vlastnosti. Látka KDNGBF je rychle hořící směs s dobrou tepelnou odolností a poměrně bezpečnou manipulací.
KDNGBF se získává z dostupného meta-bromanizolu podle následujícího schématu:
V konečné fázi reakce azidový ion nahradí brom a methoxyskupina je nahrazena hydroxylem.
Od začátku roku 2009 je v USA schválena sůl KDNGBF pro použití v nízkotoxických pyrotechnických složích pro iniciační činidla.
7. Koordinační komplexy kovů s vnější sférou
Zvýšené požadavky na technologickou, provozní a environmentální bezpečnost iniciačních výbušnin vedly výzkumníky k hledání energeticky náročných sloučenin v řadě komplexní soli d-kovů .
Ve Spojených státech bylo navrženo použití jako výbušnina pro bezpečný způsob iniciace chloristan pentaamin (5-kyano-2H-tetrasolato-N 2) kobalt (III)
(CP)
Chloristan pentaamin (5-kyano-2H-tetrasolato-N 2) kobalt (III), CP
Hustota monokrystalů komplexu SR je 1,97 g/cm 3, teplota počátku intenzivního rozkladu (při rychlosti ohřevu 20 o C/min.) je 288 0 C. Po tříleté expozici při 80 0 C, vzorek SR si zachoval všechny provozní vlastnosti. Úsek přechodu od hoření k detonaci (při průměru nálože 5 mm) je přibližně 4,5 mm, doba přechodu od hoření k detonaci je asi 75 μs, detonační rychlost je 7,18 km/s při hustotě 1,75 g/ cm3. Závislost detonační rychlosti SR na hustotě nálože je popsána následující rovnicí:
D = 0,868 + 3,608 r,
kde D je detonační rychlost (km/s),
r je počáteční hustota náboje CP (g/cm3).
Všechna měření byla provedena pro průměr náboje 6,35 mm.
Citlivost komplexu SR na šok je menší než citlivost topného článku. Kovový komplex je špatně kompatibilní se standardním BVV - oktogenem. SR je mírně hygroskopický.
Technologický postup pro získání SR, vyvinutý společností Unidinamic (USA), se skládá z několika fází.
Nejprve se dusičnan karboxypentaamminkobaltnatý (CPCN) získá reakcí:
2 Co(NO 3) 2 + NH 3 (H 2 O) + 2 (NH 4) 2 CO 3 + 1/2O 2 a
a 2N03 + 2 NH4NO3 + H20
Proces syntézy CPCN zahrnuje probublávání vzduchu míchanou pastovitou hmotou uhličitanu amonného a dusičnanu kobaltnatého v roztoku amoniaku po dobu 96 hodin, aby došlo k oxidaci Co2+ na Co3+. Po dokončení provzdušňování se jasně červená reakční hmota zahřeje na 70-75 °C, aby se rozpustila sůl CPCN, odfiltruje se od nečistot a ochladí se na 0 °C. Vysrážený produkt se promyje alkoholem a suší.
Výsledná látka nemá výbušné vlastnosti.
K získání chloristanu aquapentaamminekobaltnatého (APCP) se na komplex CPCN působí velkým přebytkem kyseliny chloristé.
NO 3 + 3 HClO 4 à (ClO 4) 3 + CO 2 + HNO 3
Proces probíhá ve dvou fázích.
Čištění komplexu CP-raw vyrobeného z okyseleného roztokem kyseliny chloristé chloristanu amonného. Purifikace odstraňuje hlavní část "amidového komplexu" a téměř veškerý nezreagovaný kyantetrazol, stejně jako zbytky kyselina dusičná. Požadované frakční složení SR se získá přidáním horkého vodného roztoku vyčištěného SR do chlazeného propanolu-2. Po filtraci se produkt proseje a několik hodin suší při 60 - 65 °C. Na jedno nanesení se získá asi 1 kg komerční SR, vhodné pro vybavení iniciačních prostředků.
Tato reakce je klíčová v celém procesu syntézy SR.
Látka SR je navržena pro použití v elektrických rozbuškách. Komplex je však toxický, což brání jeho širokému použití.
Perchlorát
pentaamin (5-nitrotetrazolato-N 2) kobalt (III)
(NCP, NCT) našel v Rusku omezené použití jako výbušnina pro bezpečnou iniciaci. Materiál hadičky má ve srovnání s tradičním TRS sníženou citlivost na výboje statické elektřiny. Hustota monokrystalů komplexu NKT je 2,03 g/cm 3 , teplota počátku intenzivního rozkladu je 265 0 С (TG/DTA). Termostatování v uzavřených podmínkách při 200°C po dobu 6 hodin nemění jeho vlastnosti. Úsek přechodu ze spalování do detonace na potrubí o průměru 6,25 mm při r = 1,60-1,63 g/cm 3
je asi 4,5 mm. Detonační rychlost látky z hadičky je 6,65 km/s při hustotě 1,61 g/cm3. Minimální náplň pro hexogen v objímce od KD č. 8 je 0,15-0,20 g. Citlivost na náraz hadicového komplexu je menší než citlivost topného článku. Produkt je nehygroskopický. Sloučenina NCT je méně toxická než komplex SR.
Chloristan pentaamin (5-nitrotetrazolato-N 2) kobalt (III), hadička
Technologický postup získávání hadiček je podobný technologickému postupu přípravy CP. Cílový komplex se syntetizuje z komplexní soli АРСР a sodné soli 5-nitrotetrazolu ve vodném roztoku kyseliny chloristé při 95 - 100 °C po dobu tří hodin. Proces čištění hadicového komplexu od nečistot se zásadně neliší od způsobu přípravy komerčního CP.
Za jednu z nejslibnějších výbušnin pro bezpečný způsob iniciace, včetně laserových, se považuje chloristan tetraammin-cis-bis (5-nitro-2H-tetrazolato-N 2) kobalt (III)
(BNCP):
Chloristan tetraammin-cis-bis (5-nitro-2H-tetrazolato-N 2) kobalt (III), (BNCP)
Hustota jednoho krystalu látky BNCP je 2,05 g/cm 3
, detonační rychlost při hustotě 1,79 g/cm 3
rovná 7117 m/s, teplota počátku intenzivního rozkladu (při rychlosti ohřevu 20 °C/min.) 269 °C (DSC). Minimální náboj RDX v nábojnici z CD č. 8 je 0,05 g, doba přechodu od hoření k detonaci je cca 10 μs. Nárazová citlivost komplexu BNCP je větší než u látky SR, ale menší než u PETN. Látka BNCP se získává reakcí:
Reakce probíhá při teplotě přibližně 90 °C a době zdržení přibližně 3 hodiny. Při syntéze BNCP byl použit výchozí tetraaminát kobaltnatý ve formě chloristanu ClO 4 nebo dusičnanu NO 3, jehož syntéza a vlastnosti jsou podrobně popsány v literatuře. Sodná sůl 5-nitrotetrazolu byla připravena buď Sandmeyerovou reakcí v přítomnosti solí mědi (viz oddíl 6.2) nebo následujícím nekatalytickým procesem:
Reakce se provádí ve dvou stupních. V prvním stupni se 5-aminotetrazol diazotuje přebytkem dusitanu sodného v kyselině sírové. Ve druhém stupni se reakční hmota neutralizuje uhličitanem sodným, voda se oddestiluje a cílový produkt se extrahuje acetonem ze směsi solí. Nitroterazolát sodný se izoluje jako krystalický hydrát, s nímž je manipulace méně nebezpečná než s bezvodou solí.
Výtěžek komplexu BNCP byl 50-60 %, s ohledem na komplexní uhličitan kobaltnatý. Komplex BNCP našel uplatnění v pyroautomatických systémech raketových systémů ve Spojených státech jako součást polovodičových a optických rozbušek.
Komplexní chloristany aminátů kobaltu (III) s tetrazolovými ligandy jsou tepelně odolné, nehygroskopické a bezpečnější než běžné IVV. Tyto látky neobsahují vysoce toxické těžké kovy: rtuť, olovo, kadmium. Komplexní kationt amminekobaltu (III) má nízkou toxicitu. Ale složení těchto kobaltových komplexů obsahuje biologicky nebezpečný chloristanový aniont, který je pravděpodobně teratogen (způsobuje deformace během prenatálního vývoje dítěte) a působí na štítnou žlázu. Komplexní chloristany kobaltnatých aminátů s azolovými ligandy proto nelze klasifikovat jako „zelené“ iniciační látky.
Mezitím hledání nízko toxických energeticky nasycených látek pro iniciační činidla vedlo výzkumníky z Los Alamos National Laboratory (USA) na začátku 21. století k získání komplexních solí mědi a železa 5-nitrotetrazolu, prezentovaných jako ideální „zelená“. „iniciační látky. Komplexy mají následující hrubý vzorec:
(Cat) 1-4 [M II (NT) 3-6 (H20) 3-0],
kde Cat \u003d NH 4, Na, M \u003d Fe, Cu
Autoři studie tvrdí, že výkonnostní vlastnosti těchto kovových komplexů jsou snadno kontrolovatelné povahou Cat a M, stejně jako obsahem NT - v molekule. Bylo zjištěno, že komplexy
Na2 a Na2
jsou bezpečnější TRS než AC a THRS. Některé charakteristiky komplexních nitrotetrazolů Fe II a Cu II jsou uvedeny v tabulce.
Vlastnosti kovových komplexů nitrotetrazolátů Fe II a Cu II
V vysoké tlaky komplexy jsou potlačeny. Testy ukázaly, že experimentální CD a ED, obsahující iniciační náboje komplexu Na2 nebo soli Na2, se svými vlastnostmi nelišily od standardních typů vybavených azidem olovnatým. průmyslová produkce tyto kovové komplexy v současnosti zřejmě neexistují. Skutečnost, že hydrazináty niklu s oxidačními anionty mají krátkou oblast přechodu od hoření do detonace a lze je použít k iniciaci energeticky nasycených organických látek, je známá již asi sto let. Tyto sloučeniny jsou však účinnější než azid olovnatý, takže až donedávna nebyla zvažována možnost jejich praktické aplikace u CD a ED. Hledání energeticky bohatých sloučenin šetrných k životnímu prostředí, které neškodí životní prostředí, donutil výzkumníky vrátit se k této třídě kovových komplexních solí. Jedna ze slibných "zelených" energeticky nasycených sloučenin, které jsou schopny nahradit azid olovnatý v průmyslu hydrazin dusičnan nikelnatý
Ni(N2H4)3(N03)2 .
Hustota jediného krystalu komplexu je 2,129 g/cm3. Hustota lisované vsázky komplexu Ni(N 2 H 4) 3 (NO 3) 2 je 1,55 g / cm 3 (při lisovacím tlaku 20 - 40 MPa) a asi 1,70 g / cm 3 (při lisování tlak 60 - 80 MPa). Náplně komplexního dusičnanu nikelnatého jsou potlačeny při tlaku vyšším než 60 MPa. Bod vzplanutí komplexního hydrazinátu niklu s 5sekundovým zpožděním je 167 °C. Teplota začátku rozkladu a teplota začátku intenzivního rozkladu, stanovená diferenciální termickou analýzou (DTA), jsou 210 °C a 220 °C. . Aktivační energie pro tepelný rozklad komplexního dusičnanu nikelnatého je 78 kJ/mol (podle výsledků analýzy TG/DTA) a 89 kJ/mol (na základě T flash). Detonační rychlost kovového komplexu je 7,0 km/s při hustotě náboje 1,7 g/cm 3 . Minimální náplň Ni (N 2 H 4) 3 (NO 3) 2 v objímce z KD č. 8 dle topného tělesa je 0,15 g. Komplexní dusičnan nikelnatý se získává z dostupných surovin, ve standardní výbavě v vodní prostředí při teplotě 65 0 C podle rovnice: Ni(NO 3) 2 * 6H 2 O + 3N 2 H 4 * H 2 O à Ni (N 2 H 4) 3 (NO 3) 2 + 9H 2O Hydrazin dusičnan nikelnatý Komplexní nitrát Ni(N 2 H 4) 3 (NO 3) 2 (růžová látka) není hygroskopický a prakticky nerozpustný ve vodě, je kompatibilní se stavebními materiály. Kovový komplex je odolný vůči slunečnímu záření a rentgenovému záření, necitlivý na náboje statické elektřiny. Čína vyvinula průmyslovou technologii pro výrobu komplexního niklhydrazinu. Komplexní dusičnan nikelnatý Ni(N 2 H 4) 3 (NO 3) 2 se v Číně používá v ekologicky šetrných průmyslových CA a ED. Komplex hydrazin azid nikelnatý
(N 3) 2 je dalším kandidátem na nahrazení azidu olovnatého v „zelených“ průmyslových PD a ED. Hustota jediného krystalu komplexu je 2,12 g/cm3. Bod vzplanutí komplexního azidu niklu s 5sekundovým zpožděním je asi 193 0 C. Teplota počátku rozkladu je 186 0 C (DTA). Produkt se rozkládá ve dvou makrokinetických krocích. Aktivační energie prvního stupně tepelného rozkladu je 142,6 kJ/mol, druhého stupně 109,2 kJ/mol. Detonační rychlost kovového komplexu je 5,42 km/s při hustotě náboje 1,497 g/cm 3 . Minimální náboj (N 3) 2 v pouzdru z CD č. 8 pro hexogen je 0,045 g. Citlivost na dopad komplexu azidu niklu je menší než citlivost topného článku. Komplexní azid se získává z dusičnanu nebo acetátu niklu, hydrazinhydrátu a azidu sodného podle rovnice: Ni(NO 3) 2 * 6H 2 O + 2N 2 H 4 * H 2 O + 2NaN 3 а (N 3) 2 + 8H 2 O + 2NaNO 3 Hydrazin azid nikelnatý Ni(CH3COO)2 *4H20+2N2H4 *H20+2NaN3a (N3)2+6H20+2CH3COONa Hydrazin azid nikelnatý Komplexní azid niklu je zelený polykrystalický produkt. Technický produkt není hygroskopický, nerozpustný ve vodě. V Číně byla vyvinuta pilotně-průmyslová technologie pro získávání komplexního azidu niklu, která umožňuje bezpečně získat až 5 kg produktu na jednu depozici. Testy ED obsahujících azid hydrazinnikel(II) jako primární náplň ,
ukázaly, že nejsou ve spolehlivosti horší než běžné ED a lze je použít v těžebním průmyslu. Závěr
Existuje mnoho TRS, které neobsahují olovo a rtuť, ale v naší době nejsou tak široce používány (nemohou být standardní) kvůli různým nedostatkům. Ale v některých případech mají více výhod a jejich použití je nejpřínosnější a nejvhodnější. Závěrem je třeba říci, že po celém světě usilují o nalezení nízkotoxických energeticky nasycených látek. Například látka SR je navržena pro použití v elektrických rozbuškách. Komplex je však toxický, což brání jeho širokému použití. Široké použití 2,4-dinitrodiazobenzen chloristanu brání dvě významné nevýhody: hygroskopičnost, technický produkt je přelisovaný. DDNF jako IVV má tyto nevýhody: je přetlakovaný, nemá dostatečně vysokou tepelnou odolnost, sloučenina na slunci rychle tmavne a navíc stimuluje imunitní odpověď, která přispívá k rozvoji alergického syndromu. Seznam použité literatury
1. Iljušin M.A. Energie nasycené látky pro iniciační prostředky: tutorial/ M.A. Iljušin, I.V. Tselinský, A.A. Kotomin, Yu.N. Danilov - Petrohrad: SPbGTI(TU) - 2013 -177 b. Iljušin M.A. Kovové komplexy ve vysokoenergetických kompozicích (monografie) / ed. I.V. Tselinský / M.A. Iljušin, A.M. Sudarikov, I.V. Tselinskij a další - Petrohrad: Leningradská státní univerzita pojmenovaná po A.S. Puškin, 2010. - 188 s. 3. Loskutova L.A. Citlivost energetických materiálů na detonační impuls: pokyny/ L.A. Loskutová, M.A. Iljušin, A.V. Smirnov, I.V. Bachurin - Petrohrad: SPbGTI (TU), 2011. - 23c. Loskutova L.A. Bod vzplanutí kondenzovaných energeticky náročných látek: směrnice / L.A. Loskutová, A.S. Kozlov, M.A. Iljušin, I.V. Bachurin - Petrohrad: SPbGTI (TU), 2007. - 20 s. Loskutova L.A. Citlivost pevných výbušných systémů na mechanické vlivy: směrnice / L.A. Loskutová, A.S. Kozlov - Petrohrad: SPbGI (TU), 2007 - 22 b.
- Posunutí se nazývá vektor spojující počáteční a koncový bod trajektorie Vektor spojující začátek a konec dráhy se nazývá
- Trajektorie, délka dráhy, vektor posunutí Vektor spojující počáteční polohu
- Výpočet plochy mnohoúhelníku ze souřadnic jeho vrcholů Plocha trojúhelníku ze souřadnic vzorce vrcholů
- Rozsah přijatelných hodnot (ODZ), teorie, příklady, řešení