- •Лекция № 1. История возникновения и совершенствования эм. Классификация энергонасыщенных материалов (эм). Перспективы совершенствования эм
- •Основные виды классификаций эм
- •Бризантные вв
- •Классификация бвв по химическому строению
- •Классификация эм по направлению применения
- •Наиболее распространенные пвв
- •Перспективы совершенствования эм
- •Новые индивидуальные мощные вв
- •Перспективные направления создания мощных высокоэнергетических материалов.
Основные виды классификаций эм
Все многообразие ЭМ классифицируют по различным признакам. К основным видам классификаций ЭМ относятся следующие:
1) По направлению применения;
2) По составу;
3) По применению;
4) По агрегатному состоянию;
5) По химическому строению.
1) Классификация ЭМ по направлению применения
военные (боевые);
промышленные;
для горного дела (добыча полезных ископаемых, производство стройматериалов, вскрышные работы).
2) Классификация ЭМ по составу
индивидуальные;
смесевые.
3) Классификация ЭМ по применению
инициирующие ИВВ, составы;
бризантные ВВ, взрывчатые композиции;
метательные ВВ, твердые ракетные топлива;
пиротехнические составы.
4) Классификация ЭМ по агрегатному состоянию
1) газообразные;
2) жидкие;
3) суспензионные, эмульсионные;
4) пастообразные;
5) пластичные, эластичные;
6) твердые
Инициирующие ВВ
Чувствительны ко всем видам начального внешнего импульса:
- механическим воздействиям: удар, трение, накол;
- тепловым- нагрев, луч пламени;
- статическому электричеству – искра;
- сложному, ударно-волновому (взрыву другого ВВ).
Основной вид взрывчатого превращения ИВВ, вызываемый внешним воздействием – детонация.
Классификация ИВВ по инициирующей способности:
1. Инициирующие ВВ
Псевдоинициирующие ВВ
1.Инициирующие ВВ
(применяются самостоятельно)
азиды – соли тяжелых металлов и азотистоводородной кислоты.
азид свинца Pb(N3)2. Получен Курциусом в 1891 г
фульминаты – соли тяжелых металлов и гремучей кислоты.
гремучая ртуть Hg(ONC)2. Открыта в 1799 г. Говардом. С 1843 г. стала применяться в России для снаряжения капсюлей-воспламенителей, а с 60-х годов — в капсюлях-детонаторах.
2. Псевдоинициирующие ВВ
(самостоятельно не применяются, а как компоненты в составах для повышения их чувствительности)
стифнаты – соли тяжелых металлов и стифниновой кислоты.
тринитрорезорцинат свинца (ТНРС).
В 1914 г. Герц предложил применять для воспламенения составов вместо гремучей ртути свинцовую соль тринитрорезорцина.
тетразен – производное непредельного азотоводорода тетразена N2H4 и гуанидина – 1-тетразолил-4-гуанилтетразенмоногидрат – тетразен. Открыт в 1906 г. Гофманом и Арнольди.
Бризантные вв
Бризантные ВВ подразделяются на:
ВВ повышенной мощности (гексоген, ТЭН, сплавы тротила с гексогеном, октоген, тетрил);
ВВ нормальной мощности (тротил, сплавы тротила с ксилитом, динамиты, пироксилин, пластические и эластичные ВВ);
ВВ пониженной мощности (аммиачная селитра, смеси аммиачной селитры с горючими или взрывчатыми веществами).
Для сравнительной оценки взрывчатых свойств различных ВВ может быть использован тротиловый эквивалент, численно равный отношению теплоты взрывчатого превращения сравниваемого ВВ с аналогичной характеристикой тротила. Наиболее мощным ВВявляется октоген, тротиловый эквивалент которого равен 1,8.
Классификация бвв по химическому строению
1. Нитросоединения – (соединения, в которых нитрогруппа соединена с атомом углерода С-NO2)
● Нитропарафины – нитрометан
●нитросоединения ароматического ряда - тринитротолуол, тротил, тол, ТНТ.
Тротил получен впервые в 1863 г. немецким химиком Йозефом Вильбрандтом, изучавший свойства толуола (побочный продукт коксования угля или крекинга нефти), обработал его азотной кислотой. При этом образовалось несколько нитросоединений толуола, среди которых был и тринитротолуол (С6Н2 (NO2)3СН3). Поначалу на новое вещество никто не обратил особого внимания, поскольку оно терялось среди получаемых с помощью этого же процесса мононитротолуолов и динитротолуолов. Впрочем, его способность взрываться не вызывала сомнений, хотя едва ли не все вещества, содержащие в себе углерод и водород, способны гореть, а обработанные азотной кислотой – взрываться.
И только в начале XX века крупнейший немецкий химик, специалист в области взрывчаток Генрих Каст занялся исследованиями именно тринитролоуола.
тринитробензол
тринитрофенол
2. Нитрамины – (соединения, в которых нитрогруппа соединена с атомом азота (N-NO2)
● тринитрофенилметилнитрамин, тетрил
В 1877 г. тетрил впервые был получен Михлером.
В России тетрил стали производить с 1910 г.
●циклические нитрамины
–циклотриметилентринитрамин, Гексоген,
В 1899 году немецкий химик Ганс Геннинг получил патент на способ производства нового лекарственного средства, близкого по составу к уротропину и недавно синтезированного его соотечественником Ленце. По структурной формуле соединение назвали гексогеном. Вскоре выяснилось, что гексоген ядовит, и фармацевты потеряли к нему интерес. В 1920 году интерес вновь появился, но уже не у медиков – выяснилось, что гексоген – мощнейшее взрывчатое вещество, причем при добавлении 5% инертных веществ по безопасности применения он приближается к тротилу.
Циклотетраметилентетранитрамин,
Октоген
3. Нитраты – эфиры азотной кислоты и многоатомных спиртов (соединения, в которых нитрогруппа соединена с атомом кислорода O-NO2)
● глицеринтринитрат, нитроглицерин
Нитроглицерин был получен в 1847 г. итальянским ученым Асканио Собреро, учеником Т. Пелуза и Ю. Либиха.
●пентаэритриттетранитрат,
ТЭН
Взрывчатые смеси-композиты.
Состоят из двух и более химически не связанных между собой веществ. Многие взрывчатые смеси состоят из индивидуальных веществ, не имеющих взрывчатых свойств (горючих, окислителей и регулирующих добавок). Регулирующие добавки применяют:
● для снижения чувствительности ВВ к внешним воздействиям - для этого добавляют различные вещества — флегматизаторы (парафин, церезин, воск, дифениламин и др);
● для увеличения теплоты взрыва - добавляют металлические порошки, например, алюминий, магний, цирконий, бериллий и др.;
● для повышения стабильности при хранении и применении - для обеспечения необходимого физического состояния: например, для повышения вязкости суспензионных ВВ применяют натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ);
● для обеспечения функций контроля над применением ВВ - в состав ВВ могут вводиться специальные вещества-маркеры, по наличию которых в продуктах взрыва устанавливается происхождение ВВ.