Top 10 artikelen

Goole
Koreaanse thee
nasza-klasa.pl
Creditcardfraude
Het zingen
Misbruik
Muziek van Indonesië
Tchiluba
De Provincie van Balkh
Provincie van Balkh Thermische straling

News:

Explosief materiaal

Dit artikel is over chemische explosieven. Voor album door Band, zie Explosief: Het beste van Band.

explosief materiaal is een materiaal dat één van beiden is chemisch of anders energiek onstabiel of veroorzaakt een plotselinge uitbreiding van het materiaal gewoonlijk gecombineerd met de productie van hitte en grote veranderingen in druk (en typisch ook een flits en/of een hevig lawaai) op initiatie; dit wordt genoemd explosie.

Inhoud

Chemische explosieven

De explosieven zijn gerangschikt als lage of hoge explosieven volgens hun tarieven van decompositie: de lage explosieven branden snel (of verbrand) explosief, terwijl de hoge explosieven ontploffingen ondergaan. Geen scherp onderscheid bestaat tussen lage en hoge explosieven, wegens de moeilijkheden inherent aan precies het waarnemen van en het meten van snelle decompositie.

chemische decompositie van een explosief kan jaren, dagen, uren, of een fractie van een seconde vergen. De langzamere processen van decompositie vinden in opslag plaats en zijn van belang slechts van een stabiliteitsstandpunt. Van meer is de rente de twee snelle vormen van decompositie, deflagratie en ontploffing.

De laatstgenoemde termijn wordt gebruikt om een explosief fenomeen te beschrijven waardoor de decompositie is verspreid door het explosief schokgolf het oversteken van het explosieve materiaal. De schokgolfvoorzijde kan door het hoge explosieve materiaal bij grote snelheden, typisch duizenden van meters per seconde overgaan.

De explosieven hebben gewoonlijk minder potentiële energie dan aardoliebrandstoffen, maar hun hoog tarief van energieversie veroorzaakt de grote ontploffingsdruk. TNT heeft een ontploffingssnelheid van 6.940 m/s in vergelijking met 1.680 m/s voor de ontploffing van een pentaan-lucht mengsel, en 0.34 m/s stoichiometrisch vlam snelheid van benzineverbranding in lucht.

De explosieve kracht wordt vrijgegeven in een richtingsloodlijn aan de oppervlakte van het explosief. Als de oppervlakte wordt gesneden of gestalte gegeven, kunnen de explosieve krachten worden geconcentreerd om een groter lokaal effect te veroorzaken; dit is genoemd geworden a gestalte gegeven last.

In een laag explosief, wordt de decompositie verspreid door een vlamvoorzijde die langzamer door het explosieve materiaal reist.

De eigenschappen van het explosief wijzen op de klasse waarin het valt. In sommige gevallen kunnen de explosieven om in één van beide klasse te vallen door de voorwaarden worden gemaakt waarop zij in werking worden gesteld. In voldoende grote hoeveelheden, bijna kunnen alle lage explosieven een Deflagratie aan de Overgang van de Ontploffing ondergaan (DDT). Voor gemak, kunnen de lage en hoge explosieven zijn onderscheiden door de het verschepen en opslagklassen.

Explosieve verenigbaarheidsgroeperingen

De verschepende etiketten en de markeringen zullen omvatten De V.N. en nationaal, b.v. USDOT, gevaarlijk materiaal Klasse met de Brief van de Verenigbaarheid, als volgt:

  • 1.1 Het Gevaar van de Explosie van de massa
  • 1.2 De explosie van de niet-massa, fragment-produceert
  • 1.3 De brand van de massa, minder belangrijk ontploffing of fragmentgevaar
  • 1.4 Gematigde brand, geen ontploffing of fragment: een consument vuurwerk is 1.4G of 1.4S
  • 1.5 Explosieve zeer ongevoelige substantie, (met een gevaar van de massaexplosie)
  • 1.6 Explosief uiterst ongevoelig artikel,

A Primaire explosieve substantie (1.1A)

B Een artikel dat een primaire explosieve substantie bevat en twee of meer efficiënte beschermende eigenschappen niet bevat. Sommige artikelen, zoals detonatorassemblage voor het vernietigen en inleidingen, GLB-type, zijn inbegrepen. (1.1B, 1.2B, 1.4B)

C Propellant explosieve substantie of ander explosief verbrandend explosief substantie of artikel die dergelijke explosieve substantie bevatten (1.1C, 1.2C, 1.3C, 1.4C)

D De secundaire het doen ontploffen explosieve substantie of de zwarte poedert zich of artikel een secundaire het doen ontploffen explosieve substantie, in elk geval zonder middelen van initiatie en zonder een aandrijvende last bevatten, of artikel die een primaire explosieve substantie bevatten en twee of meer efficiënte beschermende eigenschappen bevatten. (1.1D, 1.2D, 1.4D, 1.5D)

E Artikel dat een secundaire het doen ontploffen explosieve substantie zonder middelen van initiatie, met een aandrijvende last bevat (buiten één die brandbare vloeistof, gel bevat of hypergolic vloeistof) (1.1E, 1.2E, 1.4E)

F het bevatten van een secundaire het doen ontploffen explosieve substantie met zijn middelen van initiatie, met het aandrijven laadt (buiten één die brandbare vloeistof, gel of hypergolic vloeistof bevat) of zonder een aandrijvende last (1.1F, 1.2F, 1.3F, 1.4F)

G Pyrotechnic substantie of artikel een pyrotechnic substantie bevatten, of artikel die zowel een explosieve substantie als een verlichtende, brandgevaarlijke, scheur-producerende of smoke-producing substantie (buiten een water-geactiveerde artikel of een één die wit fosfor, fosfide of brandbaar vloeistof of gel of hypergolic vloeistof bevatten) bevatten (1.1G, 1.2G, 1.3G, 1.4G)

H Artikel dat zowel een explosieve substantie als wit fosfor (1.2H, 1.3H) bevat

J Artikel dat zowel een explosieve substantie als brandbaar vloeistof of gel bevat (1.1J, 1.2J, 1.3J)

K Artikel dat zowel een explosieve substantie als een giftige chemische stof (1.2K, 1.3K) bevat

L Explosief substantie of artikel die een explosieve substantie bevatten en een speciaal risico die (b.v. voorstellen, wegens water-activering of aanwezigheid van hypergolic vloeistoffen, fosfiden of pyrofore substanties) isolatie van elk type (1.1L, 1.2L, 1.3L) vergen

N Artikelen die slechts uiterst ongevoelige het doen ontploffen substanties (1.6N) bevatten

S Zo ingepakt of ontworpen substantie of artikel dat om het even welke gevaarlijke gevolgen die van het toevallige functioneren het gevolg zijn beperkt zijn zodanig dat zij niet belemmeren of beduidend brandbestrijding of andere inspanningen van de noodsituatiereactie in de directe nabijheid van het pakket (1.4S) belemmeren

Exotische explosieven

Naast chemische explosieven, er bestaan de verscheidenheden van exotischer explosief materiaal, en de theoretische methodes om explosies te veroorzaken. De voorbeelden omvatten kern explosieven, antimaterie en abrupt verwarmend een substantie met met hoge intensiteit laser of elektrische boog.

Lage explosieven

A laag explosief is gewoonlijk een mengsel van a brandbaar substantie en oxidatiemiddel dat ontbindt snel (deflagratie); in tegenstelling tot de meeste hoge explosieven, die samenstellingen zijn[nodig citaat].

In de normale omstandigheden, ondergaan de lage explosieven deflagratie aan tarieven die van enkelen variëren centimeters per seconde aan ongeveer 400 meter per seconde. Het is mogelijk voor hen zeer snel explosief te verbranden, veroorzakend een effect gelijkend op een ontploffing. Dit komt gewoonlijk voor wanneer aangestoken in een beperkte ruimte.

De lage explosieven zijn normaal aangewend zoals drijfgassen. Worden omvat in deze groep kanon poeder, pyrotechniek en verlichtingsapparaten zoals gloed.

Hoge explosieven

Hoge explosieven zijn normaal tewerkgesteld in mijnbouw, vernieling, en militaire kernkoppen. Zij ondergaan ontploffing aan tarieven van 1.000 tot 9.000 meters per seconde. De hoge explosieven worden conventioneel in twee klassen onderverdeeld die door gevoeligheid worden onderscheiden:

  • Primaire explosieven zijn uiterst gevoelig tot mechanisch schok, wrijving, en hitte, waaraan zij door snel te branden of te doen ontploffen zullen antwoorden.
  • Secundaire explosieven, ook geroepen basis explosieven, zijn vrij ongevoelig aan schok, wrijving, en hitte. Zij kunnen branden wanneer blootgesteld aan hitte of vlam in kleine, onbegrensde hoeveelheden, maar de ontploffing kan voorkomen. Deze worden soms toegevoegd in kleine bedragen aan vernietigende kappen om hun macht op te voeren. Dynamiet, TNT, RDX, PETN, HMX, en anderen zijn secundaire explosieven. PETN wordt vaak beschouwd een als benchmarksamenstelling, met materialen die gevoeliger zijn dan PETN die als zijnde primaire explosieven wordt gerangschikt.

Sommige definities voegen een derde categorie toe:

  • Tertiaire explosieven, ook geroepen vernietigende agenten, zijn zo ongevoelig aan schok dat zij betrouwbaar door praktische hoeveelheden van primair explosief niet kunnen worden doen ontploffen, en in plaats daarvan een tussenpersoon vereisen explosieve spanningsverhoger van secundair explosief. De voorbeelden omvatten een van de ammoniumnitraat/stookolie mengsel (ANFO) en dunne modder of „natte zak“ explosieven. Deze worden hoofdzakelijk gebruikt in mijnbouw en bouwverrichtingen op grote schaal.

Merk op dat velen als niet de meeste explosieve chemische samenstellingen nuttig kunnen verbrand explosief evenals doe ontploffen, en in hoge evenals lage explosieve samenstellingen gebruikt. Dit betekent ook dat in de extreme omstandigheden, een drijfgas kan doen ontploffen. Bijvoorbeeld, nitrocellulose verbrandt indien aangestoken explosief, maar doet ontploffen indien in werking gesteld door een detonator.

Ontploffing van een explosieve last

explosieve trein, ook geroepen initiatie opeenvolging of in brand stekende trein, is de opeenvolging van lasten die van vrij lage niveaus van energie vordert om het definitieve explosieve materiaal of de belangrijkste last in werking te stellen. Er zijn lage en high-explosive treinen. De treinen van het laag-explosief zijn zo eenvoudig zoals een geweerpatroon, met inbegrip van een inleiding en een propellant last. High-explosives de treinen kunnen complexer zijn, of in twee stappen (b.v., detonator en dynamiet) of in drie stappen (b.v., detonator, spanningsverhoger van primair explosief, en hoofdlast van secundair explosief). De detonators worden vaak gemaakt van tetryl en fulminaten.

Samenstelling van het materiaal

Een explosief kan uit één van beiden bestaan een chemisch zuivere samenstelling, zoals nitroglycerine, of een mengsel van oxidizer en a brandstof, zoals zwart poeder.

Mengsels van oxidizer en een brandstof

oxidizer is een zuivere substantie (molecule) dat in een chemische reactie kan sommige atomen van één of meerdere oxyderende elementen bijdragen, waarin brandstof component van de explosieve brandwonden. Voor het eenvoudigste niveau, kan oxidizer zelf zijn het oxyderen element, zoals gasachtig of vloeistof zuurstof.

Chemisch zuivere samenstellingen

Sommige chemische samenstellingen zijn onstabiel in zoverre dat, wanneer geschokt, zij, misschien aan het punt van ontploffing reageren. Elke molecule van de samenstelling scheidt in twee of meer nieuwe molecules (over het algemeen gassen) met de versie van energie.

  • Nitroglycerine: Een hoogst onstabiele en gevoelige vloeistof.
  • Het peroxyde van het aceton: Een zeer onstabiel wit organisch peroxyde
  • TNT: Gele ongevoelige kristallen die kunnen zonder ontploffing worden gesmolten en worden gegoten.
  • Nitrocellulose: Een genitreerd polymeer dat een hoog of laag explosief afhankelijk van nitreringsniveau en voorwaarden kan zijn.
  • RDX, PETN, HMX: Zeer krachtige explosieven die gebruikte zuiver of in plastic explosieven kunnen zijn.

De bovengenoemde samenstellingen kunnen de meerderheid van het explosieve materiaal beschrijven, maar een praktisch explosief zal vaak kleine percentages andere materialen omvatten. Bijvoorbeeld, dynamiet is een mengsel van hoogst gevoelige nitroglycerine met zaagsel, gepoederd kiezelzuur, of het meest meestal diatomaceous aarde, wat als stabilisatoren dienst doen. De plastieken en de polymeren kunnen worden toegevoegd om poeder van explosieve samenstellingen te binden; de was kan worden opgenomen om hen veiliger te maken te behandelen; aluminium het poeder kan worden geïntroduceerdn om totale energie en ontploffingsgevolgen te verhogen. De explosieve samenstellingen worden ook vaak „gelegeerd“: Het poeder HMX of RDX kan (typisch door smelting-te gieten) met TNT worden gemengd om zich te vormen Octol of Cyclotol.

Chemische explosieve reactie

Een chemisch explosief is een samenstelling of een mengsel die, op de toepassing van hitte of schok, ontbindt of herschikt met extreme snelheid, die veel opbrengt gas en hitte. Vele substanties niet die doorgaans als explosieven worden ingedeeld kunnen één, of zelfs twee, van deze dingen doen. Bijvoorbeeld, bij hoge temperaturen (> 2000°C) een mengsel van stikstof en zuurstof kan worden gemaakt om met grote snelheid te reageren en het gasachtige product op te brengen salpeter oxyde; maar toch is het mengsel geen explosief aangezien het geen hitte evolueert, maar eerder absorbeert hitte.

N2 + O2 → 2NO - 43.200 calorieën (of 180 kJ) per mol van N2

Voor een chemisch product om een explosief te zijn, moet het alle volgend tentoonstellen:

  • Snelle uitbreiding (d.w.z. snelle productie van gassen of het snelle verwarmen van omgeving)
  • Evolutie van hitte
  • Snelheid van reactie
  • Initiatie van reactie

Evolutie van hitte

De generatie van hitte in grote hoeveelheden begeleidt elke explosieve chemische reactie. Het is deze snelle bevrijding van hitte die de gasachtige producten van reactie veroorzaakt om hoogte uit te breiden en te produceren druk. Deze snelle generatie van hoge druk van het vrijgegeven gas vormt de explosie. Men zou moeten opmerken dat de bevrijding van hitte met ontoereikende snelheid geen explosie zal veroorzaken. Bijvoorbeeld, hoewel een pond steenkool vijf keer zo veel hitte zoals een pond van opbrengt nitroglycerine, kan de steenkool als explosief worden gebruikt niet omdat het tarief waaraan het deze hitte opbrengt vrij langzaam is.

Snelheid van reactie

De snelheid van reactie onderscheidt de explosieve reactie van een gewone verbrandingsreactie door de grote snelheid waarmee het plaatsvindt. Tenzij de reactie snel voorkomt, zullen de thermaal uitgebreide gassen in het middel worden verdreven, en er zal geen explosie zijn. Opnieuw, overweeg een hout of steenkoolbrand. Aangezien de brandbrandwonden, er de evolutie van hitte en de vorming van gassen zijn, maar geen van beiden wordt snel genoeg bevrijd om een explosie te veroorzaken. Dit kan met het verschil tussen de energielossing van a worden vergeleken batterij, wat, en dat van een flits langzaam is condensator als dat in a camera flits, die zijn energie alles in één keer vrijgeeft.

Initiatie van reactie

Een reactie moet kunnen door de toepassing van schok of hitte aan een klein gedeelte van de massa van het explosieve materiaal worden in werking gesteld. Een materiaal waarin de eerste drie factoren bestaan kan als explosief worden goedgekeurd niet tenzij de reactie kan worden gemaakt voor te komen wanneer gewenst.

Sensibilisator

Een sensibilisator is een gepoederd of fijn corpusculair materiaal dat soms wordt gebruikt om tot leegten te leiden die in de initiatie of de propagatie van de schokgolf helpen. Het kan als high-tech zijn aangezien glasparels of zo eenvoudig zoals zaden.

Militaire explosieven

Om de geschiktheid te bepalen van een explosieve substantie voor militair zijn gebruik, fysiek eigenschappen moet eerst worden onderzocht. Het nut van een militair explosief kan slechts gewaardeerd=worden= wanneer deze eigenschappen en factoren die hen beïnvloeden volledig worden begrepen. Vele explosieven zijn bestudeerd tijdens de voorbije jaren om hun geschiktheid voor te bepalen militair het gebruik en de meesten zijn het gevonden willen geweest. Verscheidene van die vonden aanvaardbaar bepaalde kenmerken die en bijgevolg als ongewenst worden beschouwd beperken hun nut in militaire toepassingen hebben getoond. De vereisten van een militair explosief zijn streng, en zeer weinig explosieven tonen alle kenmerken noodzakelijk om hen voor militair aanvaardbaar te maken normalisatie. Enkele belangrijkere kenmerken worden besproken hieronder:

Beschikbaarheid en kosten

Gezien de enorme hoeveelheidseisen van moderne oorlogvoering, moeten de explosieven uit goedkope grondstoffen worden veroorzaakt die in grote hoeveelheid nonstrategic en beschikbaar zijn. Bovendien moeten de productieverrichtingen redelijk eenvoudig, goedkoop zijn, en brandkast.

Gevoeligheid

Betreffende een explosief, verwijst dit naar het gemak waarmee het kan worden aangestoken of doen ontploffen-d.w.z., de hoeveelheid en de intensiteit van schok, wrijving, of hitte dat wordt vereist. Wanneer de termijn gevoeligheid wordt gebruikt, moet de zorg worden genomen om te verduidelijken welk soort gevoeligheid onder behandeling is. De relatieve gevoeligheid van een bepaald explosief aan effect kan zeer van zijn gevoeligheid aan wrijving of hitte variëren. Enkele testmethodes die worden gebruikt om gevoeligheid te bepalen zijn als volgt:

  • Effect De gevoeligheid wordt uitgedrukt in termen van de afstand waardoor een standaardgewicht moet worden gelaten vallen het materiaal veroorzaken om te exploderen.
  • Wrijving De gevoeligheid wordt uitgedrukt in termen van wat voorkomt wanneer een gewogen slinger over het materiaal schaaft (de breuken, crackles, steekt, aan en/of explodeert).
  • Hitte De gevoeligheid wordt uitgedrukt in termen van de temperatuur waarbij het opvlammen of de explosie van het materiaal voorkomt.

De gevoeligheid is een belangrijke overweging in het selecteren van een explosief voor een bepaald doel. Het explosief in een pantser-doordringend projectiel moet vrij ongevoelig zijn, of de schok van effect zou het om veroorzaken te doen ontploffen alvorens het aan het gewenste punt doordrong. De explosieve lenzen rond kernlasten worden ook ontworpen hoogst ongevoelig om te zijn, om het risico van toevallige ontploffing te minimaliseren.

Stabiliteit

Stabiliteit is de capaciteit van een explosief dat worden moet opgeslagen zonder verslechtering.

De volgende factoren beïnvloeden de stabiliteit van een explosief:

  • Chemische grondwet. Het eigenlijke feit dat sommige gemeenschappelijke chemische samenstellingen explosie kunnen ondergaan wanneer verwarmd erop wijst dat er iets onstabiel in hun structuren zijn. Terwijl geen nauwkeurige verklaring voor dit is ontwikkeld, erkent men over het algemeen dat bepaalde radicale groepen, nitriet (- nr2), nitraat (- nr3), en azide (- N3), zijn intrinsiek in een voorwaarde van interne spanning. Het verhogen van de spanning door te verwarmen kan een plotselinge verstoring van veroorzaken molecule en voortvloeiende explosie. In sommige gevallen, is deze voorwaarde van moleculaire instabiliteit zo groot dat de decompositie bij gewone temperaturen plaatsvindt.
  • Temperatuur van opslag. Het tarief van decompositie van explosieven stijgt bij hogere temperaturen. Alle standaard militaire explosieven kunnen worden overwogen om een hoge graad van stabiliteit bij temperaturen van -10 tot +35 °C te hebben, maar elk heeft op hoge temperatuur waarbij het tarief van decompositie versnelt snel en de stabiliteit wordt verminderd. Als vuistregel, worden de meeste explosieven gevaarlijk onstabiel bij temperaturen die 70 °C. overschrijden.
  • Blootstelling aan zon. Indien blootgesteld aan ultraviolet stralen van de zon, vele explosieve samenstellingen die bevatten stikstof de groepen zullen snel ontbinden, beïnvloedend hun stabiliteit.
  • Elektro lossing. Elektrostatisch of vonk de gevoeligheid voor initiatie is gemeenschappelijk voor een aantal explosieven. De statische of andere elektrolossing kan volstaan om ontploffing in sommige omstandigheden te inspireren. Dientengevolge, de veilige behandeling van explosieven en pyrotechniek bijna vereist altijd het elektro aan de grond zetten van de exploitant.

Macht

De term „macht“ (of meer behoorlijk, prestaties) zoals toegepast op een explosief verwijst naar zijn capaciteit om het werk te doen. In de praktijk wordt het als capaciteit van het explosief gedefini�ërd om te verwezenlijken wat op de manier van energielevering bedoeld is (d.w.z., fragmentprojectie, luchtontploffing, snelle stralen, onderwaterschok en bellenenergie, enz.). De explosieve macht of de prestaties worden geëvalueerdn door een gemaakte reeks tests om het materiaal voor zijn voorgenomen gebruik te beoordelen. Van de hieronder vermelde tests, zijn de cilinderuitbreiding en air-blast de tests gemeenschappelijk voor de meeste testende programma's, en anderen steunen specifieke toepassingen.

  • De uitbreidingstest van de cilinder. Een standaardhoeveelheid explosief wordt geladen in een lange holte cilinder, gewoonlijk van koper, en aan de ene kant doen ontploffen. Het gegeven wordt verzameld betreffende het tarief van radiale uitbreiding van de cilinder en de maximumsnelheid van de cilindermuur. Dit vestigt ook de energie Gurney of 2E.
  • De fragmentatie van de cilinder. Een standaardstaalcilinder wordt geladen met explosief en in een zaagselkuil doen ontploffen. fragmenten worden verzameld en de groottedistributie geanalyseerd.
  • De druk van de ontploffing (Voorwaarde chapman-Jouguet). Ontploffing de druk gegevens kwamen uit metingen van drukgolven voort die in water door de ontploffing van cilindrische explosieve lasten van een standaardgrootte worden overgebracht.
  • Bepaling van kritieke diameter. Deze test maakt de minimum fysieke grootte duidelijk een last van een specifiek explosief moet zijn zijn eigen schokgolf te ondersteunen. De procedure impliceert de ontploffing van een reeks lasten van verschillende diameters tot de moeilijkheid in schokgolfpropagatie wordt waargenomen.
  • De ontploffingssnelheid van de oneindig-diameter. De snelheid van de ontploffing is afhankelijk van ladingsdichtheid (c), lastendiameter, en korrelgrootte. De hydrodynamische theorie van ontploffing die in het voorspellen van explosieve fenomenen wordt gebruikt omvat geen diameter van de last, en daarom een ontploffingssnelheid, voor een denkbeeldige last van Oneindig diameter. Deze procedure vereist een reeks lasten van de zelfde in brand te steken dichtheid en de fysieke structuur, maar de verschillende diameters, en de resulterende ontploffingssnelheden geëxtrapoleerde om de ontploffingssnelheid van een last van oneindige diameter te voorspellen.
  • Druk tegenover geschraapte afstand. Een last van specifieke grootte wordt doen ontploffen en zijn drukgevolgen gemeten bij een standaardafstand. De verkregen waarden worden vergeleken met dat voor TNT.
  • Impuls tegenover geschraapte afstand. Een last van specifieke grootte wordt doen ontploffen en zijn impuls (het gebied onder de druk-tijd kromme) gemeten tegenover afstand. De resultaten zijn getabelleerd en uitgedrukt in equivalent TNT.
  • Relatieve bellenenergie (RBE). 5 - aan 50 kg wordt de last doen ontploffen in water en piezoelectric maten meten piekdruk, tijdsconstante, impuls, en energie.
RBE kan worden bepaald als Kx 3
RBE = Ks
waar K = de periode van de bellenuitbreiding voor experimenteel (x) of norm (s) last.

Brisance

Hoofd artikel: Brisance

Naast sterkte, tonen de explosieven een tweede kenmerk, dat hun het verbrijzelen effect of brisance is (van de Fransen die „betekenen breken“), dat van hun totale het werkcapaciteit worden onderscheiden. Een exploderende propaantank kan meer chemische energie vrijgeven dan een ons van nitroglycerine, maar de tank zou waarschijnlijk in grote stukken van verdraaid metaal versplinteren, terwijl een metaalomhulsel rond de nitroglycerine worden verpulverd. Dit kenmerk is van praktisch belang in het bepalen van de doeltreffendheid van een explosie in het versplinteren van shells, bomomhulsels, granaten, en dergelijke. De snelheid waarmee een explosief zijn piekdruk bereikt is een maatregel van zijn brisance. De waarden van Brisance zijn hoofdzakelijk aangewend in Frankrijk en Rusland.

De test van de zandverbrijzeling is algemeen aangewend om relatieve brisance in vergelijking met TNT te bepalen. Geen test kan de explosieve eigenschappen van twee of meer samenstellingen direct vergelijken; het is belangrijk om de gegevens van verscheidene dergelijke tests te onderzoeken (zandverbrijzeling, trauzl, enzovoort) om relatieve brisance te meten. De ware waarden voor vergelijking zullen gebiedsexperimenten vereisen.

Dichtheid

Dichtheid van lading verwijst naar de massa van een explosief per eenheidsvolume. Verscheidene methodes van lading zijn beschikbaar, met inbegrip van korrellading, gegoten lading, en perslading; gebruikt wordt bepaald door de kenmerken van het explosief. Afhankelijk van de aangewende methode, kan een gemiddelde dichtheid van de geladen last worden verkregen die binnen 80-99% van de theoretische maximumdichtheid van het explosief is. De hoge ladingsdichtheid kan verminderen gevoeligheid door te maken massa meer bestand tegen intern wrijving. Nochtans, als de dichtheid zodanig dat individu wordt verhoogd kristallen worden verpletterd, kan het explosief gevoeliger worden. De verhoogde ladingsdichtheid laat ook het gebruik van explosiever toe, daardoor verhogend de macht van kernkop. Het is mogelijk om een explosief voorbij een ook gekend punt van gevoeligheid samen te persen, zoals „dood-drukkend,“ waarin het materiaal niet meer betrouwbaar kan worden in werking gesteld, al dan niet.

Vluchtigheid

Vluchtigheid, of de bereidheid waarmee een substantie laat verdampen, is een ongewenst kenmerk in militaire explosieven. De explosieven moeten niet meer dan lichtjes vluchtig bij de temperatuur zijn waarbij zij of bij hun hoogste opslagtemperatuur worden geladen. De bovenmatige vluchtigheid resulteert vaak in de ontwikkeling van druk binnen rondes van munitie en scheiding van mengsels in hun constituenten. De stabiliteit, zoals voordien vermeld, is de capaciteit van een explosief om in de opslagomstandigheden op te staan zonder het verslechteren. De vluchtigheid beïnvloedt de chemische samenstelling van het explosief dusdanig dat een duidelijke vermindering van stabiliteit kan voorkomen, wat in een verhoging van het gevaar om te behandelen resulteert. Maximum - de toelaatbare vluchtigheid is 2 ml gas die in 48 uren worden geëvolueerd.

Hygroscopiciteit

De introductie van water in een explosief is hoogst ongewenst aangezien het de gevoeligheid, de sterkte, en de snelheid van ontploffing van het explosief vermindert. Hygroscopiciteit wordt gebruikt als maatregel van de vochtigheid-absorberende tendensen van een materiaal. De vochtigheid beïnvloedt ongunstig explosieven door als een inert materiaal te handelen dat hitte wanneer gelaten verdampen, en door als een oplosbaar middel absorbeert te handelen dat ongewenste chemische reacties kan veroorzaken. De gevoeligheid, de sterkte, en de snelheid van ontploffing worden verminderd door inerte materialen die de continuïteit van de explosieve massa verminderen. Wanneer de vochtigheidsinhoud tijdens ontploffing verdampt, komt het koelen voor, wat de temperatuur van reactie vermindert. De stabiliteit wordt ook beïnvloed door de aanwezigheid van vochtigheid aangezien de vochtigheid decompositie van het explosief en, daarnaast bevordert, corrosie van de het metaalcontainer van het explosief veroorzaakt. Om elk van deze redenen, moet de hygroscopiciteit in militaire explosieven te verwaarlozen zijn.

Giftigheid

wegens hun chemische structuur, zijn de meeste explosieven in zekere mate giftig. Aangezien het giftige effect van een milde hoofdpijn aan ernstige schade van interne organen kan variëren, moet de zorg worden genomen om giftigheid in militaire explosieven tot een minimum te beperken. Om het even welk explosief van hoge giftigheid is onaanvaardbaar voor militair gebruik. De explosieve productgassen kunnen ook giftig zijn.

Meting van chemische explosieve reactie

De ontwikkeling van nieuwe en betere types van munitie vereist een ononderbroken programma van onderzoek en ontwikkeling. De goedkeuring van een explosief voor een bepaald gebruik is gebaseerd op zowel van de testgrond als dienst tests. Vóór deze tests, echter, worden de inleidende ramingen van de kenmerken van het explosief gemaakt. De principes van thermochemie worden toegepast voor dit proces.

De thermochemie is betrokken met de veranderingen in interne energie, hoofdzakelijk als hitte, in chemische reacties. Een explosie bestaat uit een reeks reacties, hoogst exotherm, implicerend decompositie van de ingrediënten en nieuwe combinatie om de producten van explosie te vormen. De veranderingen van de energie in explosieve reacties worden berekend of vanaf bekende chemische wetten of door analyse van de producten.

Voor de meeste gemeenschappelijke reacties, laten de lijsten die op vorige onderzoeken worden gebaseerd snelle berekening van energieveranderingen toe. Producten van het explosieve blijven in gesloten calorimetrische bom (een constant-volumeexplosie) na het koelen van de bom terug naar kamertemperatuur en druk zijn zelden de aanwezigen bij het moment van maximumtemperatuur en druk. Aangezien slechts de definitieve producten kunnen gemakshalve worden geanalyseerd, worden de indirecte of theoretische methodes vaak gebruikt om de maximumtemperatuur en drukwaarden te bepalen.

Enkele belangrijke kenmerken van een explosief dat door dergelijke theoretische berekeningen kan worden bepaald zijn:

  • Het saldo van de zuurstof
  • Hitte van explosie of reactie
  • Volume van producten van explosie
  • Potentieel van het explosief

Het saldo van de zuurstof (OB%)

Hoofd artikel: Het saldo van de zuurstof

Het saldo van de zuurstof is een uitdrukking die wordt gebruikt om op de graad te wijzen waaraan een explosief kan worden geoxydeerd. Als een explosieve molecule enkel genoeg zuurstof bevat om elk van zijn koolstof in kooldioxide om te zetten, worden elk van zijn waterstof aan water, en elk van zijn metaal aan metaaloxide zonder overmaat, de molecule gezegd om een nul zuurstofsaldo te hebben. De molecule wordt gezegd om een positief zuurstofsaldo te hebben als het meer zuurstof bevat dan en een negatief zuurstofsaldo als het minder zuurstof dan bevat nodig is nodig is. De gevoeligheid, sterkte, en brisance van een explosief zijn allen enigszins afhankelijk van zuurstofsaldo en neigen om hun maxima als benaderingen nul te naderen van het zuurstofsaldo.

Hitte van explosie

Wanneer een chemische samenstelling van zijn constituenten wordt gevormd, kan de hitte of worden geabsorbeerd of worden vrijgegeven. De hoeveelheid hitte die tijdens transformatie wordt of wordt verspreid geabsorbeerd wordt genoemd hitte van vorming. De hitte van vormingen voor vaste lichamen en gassen die in explosieve reacties worden gevonden is bepaald voor een temperatuur van 15 °C en atmosferische druk, en normaal gegeven in eenheden kilocalories per gram-molecule. (Zie lijst 12-1). Een negatieve waarde wijst erop dat de hitte tijdens de vorming van de samenstelling van zijn elementen wordt geabsorbeerd; zulk een reactie wordt genoemd een endotherme reactie.

De willekeurige overeenkomst die gewoonlijk in eenvoudige thermochemische berekeningen wordt tewerkgesteld moet hitteinhoud van alle elementen als nul in hun vergen standaard staten bij alle temperaturen (standaardstaat die als natuurlijke of omringende voorwaarden wordt gedefini�ërd). Aangezien de hitte van vorming van een samenstelling het netto verschil tussen de hitteinhoud van de samenstelling en dat van zijn elementen is, en aangezien de laatstgenoemden als nul door overeenkomst worden genomen, volgt het dat de hitteinhoud van een samenstelling aan zijn hitte van vorming in dergelijke nietstrenge berekeningen gelijk is. Dit leidt tot het principe van aanvankelijke en definitieve staat, die als volgt kan worden uitgedrukt: De „netto hoeveelheid hitte die in om het even welke chemische wijziging van een systeem wordt bevrijd of wordt geabsorbeerd hangt alleen van de aanvankelijke en definitieve staten van het systeem af, op voorwaarde dat de transformatie bij constant volume of bij constante druk plaatsvindt. Het is volledig onafhankelijk van de middentransformaties en van de tijd die voor de reacties wordt vereist. „Van dit volgt het dat de hitte die in om het even welke transformatie wordt bevrijd die door opeenvolgende reacties wordt de algebraïsche som hitte die in de verscheidene reacties wordt bevrijd verwezenlijkt of wordt geabsorbeerd is. Beschouw de vorming van het originele explosief van zijn elementen als middenreactie in de vorming van de producten van explosie. De netto hoeveelheid hitte die tijdens een explosie wordt bevrijd is de som hitte van vorming van de producten van explosie, minus de hitte van vorming van het originele explosief. Het netto verschil tussen hitte van vormingen van de reactanten en producten in een chemische reactie wordt genoemd de hitte van reactie. Voor oxydatie kan deze hitte van reactie worden genoemd hitte van verbranding.

In explosieve technologie slechts materialen die zijn exotherm- dat heeft hitte-is een hitte van reactie die netto bevrijding veroorzaakt van van belang. Vandaar, in deze context, is vrijwel alle hitte van reactie positief. De hitte van de reactie wordt gemeten in de omstandigheden of van constante druk of constant volume. Het is deze hitte van reactie die behoorlijk als „hitte van explosie kan worden uitgedrukt.“

In evenwicht brengende chemische explosievergelijkingen

in evenwicht chemische vergelijkingen bij te wonen, wordt een orde van prioriteiten voorgesteld in lijst 12-1. De explosieven die C, H, O, en N en/of een metaal bevatten zullen de producten van reactie in de prioritaire getoonde opeenvolging vormen. Één of andere observatie zou u kunnen willen maken aangezien u een vergelijking in evenwicht brengt:

  • De vooruitgang is van boven tot onder; u kunt stappen overslaan die niet toepasselijk zijn, maar u steunt nooit.
  • Bij elke afzonderlijke stap zijn er nooit meer dan twee samenstellingen en twee producten.
  • Bij de conclusie van het in evenwicht brengen, worden de elementaire stikstof, de zuurstof, en de waterstof altijd gevonden in met twee atomen vorm.
Lijst 12-1. Orde van Prioriteiten
Prioriteit Samenstelling van explosief Producten van decompositie Fase van producten
1 Een metaal en een chloor Metaal chloride Vast lichaam
2 Waterstof en chloor HCl Gas
3 Een metaal en een zuurstof Metaal oxyde Vast lichaam
4 Koolstof en zuurstof Co Gas
5 Waterstof en zuurstof H2O Gas
6 Koolmonoxide en zuurstof Co2 Gas
7 Stikstof N2 Gas
8 Bovenmatige zuurstof O2 Gas
9 Bovenmatige waterstof H2 Gas
10 Bovenmatige koolstof C Vast lichaam

Voorbeeld, TNT:

C6H2(Nr2)3CH3; constituenten: 7C + 5H + 3N + 6O

Gebruikend de orde van prioriteiten in lijst 12-1, geeft prioriteit 4 de eerste reactieproducten:

7C + 6O → 6CO met één mol koolstof het blijven

Daarna, aangezien al zuurstof met de koolstof is gecombineerd om Co te vormen, resulteert prioriteit 7 in:

3N → 1.5N2

Tot slot resulteert prioriteit 9 in: 5H → 2.5H2

De evenwichtige vergelijking, die de producten van reactie als gevolg van de ontploffing van TNT toont is:

C6H2(Nr2)3CH3 → 6CO + 2.5H2 + 1.5N2 + C

Bericht dat de gedeeltelijke mollen in deze berekeningen worden toegelaten. Het aantal gevormde mollen gas is 10. De productkoolstof is een vast lichaam.

Volume van producten van explosie

De wet van Avogadro verklaart dat de gelijke volumes van alle gassen in de zelfde omstandigheden van temperatuur en druk het zelfde aantal molecules bevatten, namelijk maal volume van één gas is gelijk aan het maalvolume van een ander gas. Het maalvolume van om het even welk gas bij 0°C en onder normale atmosferische druk is heel dicht 22.4 liter. Waarbij, de nitroglycerinereactie wordt overwogen,

C3H5(Nr3)3 → 3CO2 + 2.5H2O + 1.5N2 + 0.25O2

de explosie van één mol nitroglycerine produceert 3 mollen Co2, 2.5 mollen van H2O, 1.5 mollen van N2, en 0.25 mollen van O2, allen in de gasachtige staat. Aangezien een maalvolume het volume van één mol gas is, produceert één mol nitroglycerine 3 + 2.5 + 1.5 + 0.25 = 7.25 maalvolumes van gas; en deze maalvolumes bij 0°C en atmosferische druk vormen een daadwerkelijk volume van 7.25 × 22.4 = 162.4 liter gas.

Gebaseerd op dit eenvoudige begin, kan men zien dat het volume van de producten van explosie voor om het even welke hoeveelheid van het explosief kan worden voorspeld. Verder, door tewerk te stellen De Wet van Charles voor perfecte gassen, kan het volume van de producten van explosie ook voor om het even welke bepaalde temperatuur worden berekend. Deze wet geeft op dat bij een constante druk een perfect gas 1/273.15 van zijn volume bij 0 °C, voor elke graad Celsius van stijging van temperatuur uitbreidt.

Daarom bij 15 °C (288.15 Kelvin) het maalvolume van een ideaal gas is

V15 = 22.414 (288.15/273.15) = 23.64 liter per mol

Aldus, bij 15 °C wordt het volume van gas dat door de explosieve decompositie van één mol nitroglycerine wordt veroorzaakt

V = (23.64 l/mol) (7.25 mol) = 171.4 l

Explosieve sterkte

Hoofd artikel: (Explosieve) sterkte

potentieel van een explosief is het totale werk dat door het gas als gevolg van zijn explosie kan worden uitgevoerd, wanneer adiabatically uitgebreid van zijn oorspronkelijk volume, tot zijn druk tot atmosferische druk en zijn temperatuur aan 15 °C. wordt verminderd. Het potentieel is daarom de totale hoeveelheid hitte die bij constant volume wordt verspreid wanneer uitgedrukt in gelijkwaardige het werkeenheden en is een maatregel van de sterkte van het explosief.

Voorbeeld van thermochemische berekeningen

De reactie PETN zal als voorbeeld van thermochemische berekeningen worden onderzocht.

PETN: C (CH2ONO2)4
Moleculegewicht = 316.15 g/mol
Hitte van vorming = kcal 119.4/mol

(1) breng de chemische reactievergelijking in evenwicht. Gebruikend lijst 12-1, geeft prioriteit 4 de eerste reactieproducten:

5C + 12O → 5CO + 7O

Daarna, combineert de waterstof met het blijven zuurstof:

8H + 7O → 4H2O + 3O

Dan zal de resterende zuurstof met Co combineren om Co en Co te vormen2.

5CO + 3O → 2CO + 3CO2

Tot slot de resterende stikstofvormen in zijn natuurlijke staat (N2).

4N → 2N2

De evenwichtige reactievergelijking is:

C (CH2ONO2)4 → 2CO + 4H2O + 3CO2 + 2N2

(2) bepaal het aantal maalvolumes van gas per mol. Sinds de kies is het volume van één gas gelijk aan het maalvolume van een ander gas, en aangezien alle producten van de reactie PETN gasachtig zijn, het resulterende aantal maalvolumes van gas (Nm) is:

Nm = 2 + 4 + 3 + 2 = 11 Vkies/mol

(3) bepaal het potentieel (capaciteit voor het doen van het werk). Als de totale hitte die door een explosief in de constante volumeomstandigheden wordt bevrijd (Qm) wordt omgezet in de gelijkwaardige het werkeenheden, is het resultaat het potentieel van dat explosief.

De hitte die bij constant volume wordt bevrijd (Qmv) is gelijkwaardig aan bevrijd bij constante druk (Qmp) plus die hitte omgezet in het werk in het uitbreiden van het omringende middel. Vandaar, Qmv = Qmp + (het omgezette) werk.

a. Qmp = QFI (producten) - QFK (reactanten)
waar: QF = hitte van vorming (zie lijst 12-1)
Voor de reactie PETN:
Qmp = 2 (26.343) + 4 (57.81) + 3 (94.39) - (119.4) = kcal 447.87/mol
(Als de samenstelling een metaaloxyde produceerde, dat de hitte van vorming worden omvat in Qmp.)
b. Het werk = 0.572Nm = 0.572 (11) = kcal 6.292/mol
Zoals eerder verklaard, Qmv omgezet in het gelijkwaardige werk wordt de eenheden genomen als potentieel van het explosief.
c. Potentieel J = Qmv (4.185 × 106 kg) (mw) = 454.16 (4.185 × 106) 316.15 = 6.01 × 106 J kg
Dit product kan dan worden gebruikt om de relatieve sterkte (RS) van PETN te vinden, die is
d. RS = Pot (PETN) = 6.01 × 106 = Pot 2.21 (TNT) 2.72 × 106

Zie ook

Verwijzingen

  • Het Bureau van het Onderzoek van het leger. Elementen van de Techniek van de Bewapening (Deel). Washington, D.C.: De V.S. Het Bevel van het Materiaal van het leger, 1964.
  • Bevelhebber, het ZeeBevel van de Systemen van de Artillerie. De Tests van de veiligheid en van Prestaties voor Kwalificatie van Explosieven. NAVORD OD 44811. Washington, D.C.: GPO, 1972.
  • Bevelhebber, het ZeeBevel van de Systemen van de Artillerie. De Grondbeginselen van de Systemen van wapens. NAVORD OP 3000, volume. 2, 1st toer. Washington, D.C.: GPO, 1971.
  • Ministerie van het Leger en De Luchtmacht. Militaire Explosieven. Washington, D.C.: 1967.
  • De Gevaarlijke Aanplakbiljetten van het Vervoer van Materialen USDOT
  • Zwitsers Bureau voor het Milieu, de Bossen, en Landscap. „Voorkomen en relevantie van organische verontreinigende stoffen in compost, digestate en organische residu's“, Onderzoek voor Landbouw en Aard. 8 November 2004. p 52, 91, 182.

Externe verbindingen

The original article is from Wikipedia. To view the original article please click here.
Creative Commons Licence

 
Custom Search