Взрывчатые энергия взрывчатого превращении

Все П. в. в. являются смесями, содержащими нитрат аммония, реже — натрия нли калия, взрывчатые и горючие вещества такие же, как в обычных аммонитах и динамитах. Для уменьшения опасности воспламенения газа (пыли) в состав П. в. в. вводят значительные (5—60%) количества веществ, неспособных участвовать в экзотермич. реакциях взрывчатого превращения. Часть энергии взрыва расходуется на нагрев этих веществ, называемых часто пламегасителями. Обычно пламегасителем служит хлорид натрия, иногда хлорид калия [c.144]

Энергия взрывчатого превращения конкретного взрывчатого вещества (ВВ) определяется энтальпией образования этого вещества и теплотой, выделяющейся за счет продуктов взрыва. [c.148]

Однако вклад энтальпии образования в энергию взрывчатого превращения (теплоту взрыва) для большинства С, [c.148]

Н, N. О-содержащих ВВ составляет заметно меньшую величину, и установление энергии взрывчатого превращения требует особого экспериментального и теоретического рассмотрения. [c.148]

Быстрое выделение энергии приводит к разогреву, движению и сжатию продуктов горения и окружающей среды, т. е. происходит тепловой взрыв. Химические превращения горючих материалов происходят в результате взаимодействия с окислителем газовой среды, в отличие от взрывчатых веществ, химические превращения которых обусловлены наличием содержащегося в них окислителя. [c.107]

Хотя забойка зарядов уменьшает скорость детонации, а тем самым и бризантность, но энергия взрыва, т. е. работоспособные газообразные продукты, концентрируется в шпуре таким образом, что такое понижение бризантности с избытком компенсируется работой разрушения благодаря более полному превращению энергии взрывчатого вещества, заключающегося в данном объ.еме, в полезную работу. Следовательно забойка концентрирует силу, повышает полезный эффект н, несмотря на уменьшение скорости детонации, вызывает усиленное действие взрыва, как это наблюдается на опыте. [c.548]

Нестационарный характер разложения обусловлен образованием поверхности раздела между кристаллом и жидкой фазой, в которой протекают химические реакции, или возникновением поверхности раздела кристалл — кристалл. Отличительной чертой таких процессов является индукционный период , который предшествует термическому разложению, протекающему с заметной скоростью при данной температуре. Измерения продолжительности индукционных периодов теоретически не вполне обоснованы, так как при этом исходят из произвольно выбранной величины скорости реакции, при которой индукционный период считается законченным. Однако в действительности автокаталитическое ускорение происходит столь быстро, что можно экспериментально определить вполне воспроизводимые индукционные периоды. Связь между их продолжительностью т и температурой, при которой происходит измерение, выражается уравнением Аррениуса lgт=5-(- // Г. В настоящее время не всегда возможно установить связь между энергией активации ведущей реакции в индукционном периоде и конкретными физикохимическими процессами. Однако можно сказать, что автокаталитическое превращение влияет на вероятность роста очага разогрева, приводящего к взрыву. Эта вероятность обычно рассматривается как функция температуры очагов разогрева. В общем для того, чтобы ускоряющаяся реакция распространилась по всему взрывчатому веществу, необходимо, чтобы повышенная температура небольшой массы взрывчатого вещества или очага разогрева сохранялась в течение времени, превышающего длительность индукцион- [c.356]

В первоначальных гидродинамических вычислениях скоростей детонации для упрощения математической обработки было принято, что детонационная волна имеет бесконечно малую толщину и что вся энергия, освобождаемая при детонации, выделяется в этой бесконечно тонкой зоне. Эта концепция, рассматривающая детонацию лишь в первом приближении, не дает простора для физикохимической интерпретации превращений, которым подвергаются молекулы взрывчатых веществ при выделении энергии. [c.370]

При детонации по взрывчатому веществу распространяется ударная волна, инициирующая химическую реакцию разложения. Во фронте этой волны вещество подвергается сильному удару, приводящему к резкому повышению давления. Непосредственно за фронтом сжатое взрывчатое вещество претерпевает химическое превращение, оставаясь в уплотненном состоянии, и лишь в задней части этой реакционной зоны начинается расширение конечных продуктов. Последние движутся по направлению к фронту, а не от него, причем в установившемся состоянии разность скорости ударной волны и массовой скорости конечных продуктов равна местной скорости звука. Другими словами, детонация — это ударная волна, непрерывно поддерживающаяся за счет химической реакции. Скорость ударной волны определяется энергией, выделяющейся в реакции, а механизм этой реакции не имеет большого значения. [c.588]

Случай 2. Если же в результате прохождения фронта ударной волны возникает химическое превращение, скорость протекания которого такова, что выделяющаяся при этом энергия способствует распространению волнового фронта, то может образоваться устойчивая детонационная волна. В этом случае А<2 представляет собой тепло, выделяемое в результате реакции 1 г взрывчатого вещества при постоянном объеме. [c.488]

Количество энергии, выделяющейся при взрыве ИВ, относительно невелико. Даже при взрыве самого мощного ВВ (атомные и термоядерные взрывы здесь ие рассматриваются) выделяется в 5—6 раз меньше тепла, чем нри сгорании па воздухе равного количества нефти. Однако, в отличие от обычных топлив, В И для превращения в газообразные продукты не требуют участия кислорода воздуха. Именно поэтому объемная концентрация энергии во взрывчатом веществе очень велика. В сочетании с очень большой скоростью химич. превращения это делает ВВ кон- [c.280]

Кумулятивные заряды. Начнем с краткого описания понятия детонации взрывчатых веществ. Представим себе, что в- некотором объеме неограниченной упругой среды мгновенно создано большое давление. Тогда по среде побежит ударная волна — поверхность, перед которой среда покоится, а за ней частицы имеют конечную скорость на самой поверхности имеется скачок давления, плотности и скорости. Если при этом в среде не происходит химических реакций, то с удалением от места возмущения все скачки на фронте волны будут падать. Имеется, однако, много веществ (газообразных, жидких и твердых), таких, что при достижении в каком-либо их месте определенного давления в этом месте происходит химическая реакция с большим выделением тепла. Если по такому веществу пустить ударную волну достаточно большой интенсивности, то сразу за волной будет выделяться энергия, которая питает скачок. При этом, как правило, быстро образуется установившийся процесс, при котором на фронте ударной волны сохраняются величины скачков давления, плотности и скорости, и скорость распространения самой волны также становится постоянной. Вещества, обладающие таким свойством, называются бризантными взрывчатыми веществами, а описанный процесс их превращения — детонацией. [c.258]

Энергия взрывчатого превращения и действие взрыва. Максимальная работа, к-рая может быть произведена взрывом, определяется теплотой взрывчатого превращения, объемом и составом газообразных продуктов реакции. Эти величины находят рас-чето.м либо определяют экспериментально. В по-еледтюм с.пучае взрывают заряд ВВ в специальных бомбах, измеряют количество выделившегося тепла и давление газов и анализируют после охлаждения их состав. В продуктах взрыва большинства ВВ содержится СОг, 0, НаО, N37 N0. О2. 2 и др. газы, а во многих случаях—и нек-рое количество конденсированных веществ, напр, углерод. В табл. 2 приведены данные, к-рыми обычно характеризуют ВВ. [c.282]

Флегматизация взрывчатых систем. Если при фиксированном соотношении содержаний горючего и окислителя в их смеси возрастает концентрация инертных компонентов, температура горения понижается и уменьшается величина ц , так как на нагревание дополнительных компонентов смеси продуктов сгорания затрачивается энергия химического превращения. Этим обусловлена зависимость пределов взрываемостн от содержания инертных компонентов. Различные добавки к горючей системе могут ее флегматизировать, т. е. уменьшать скорость пламепи до такой величины, при которой смесь превращается в негорючую. [c.61]

ВЗРЬ1ВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА (ВВ), индивидуальные в-ва или смеси, способные под влиянием к,-л. внеш, воздействия (нагревание, удар, трение, взрыв другого ВВ и т, п.) к быстрой самораспространяющейся хим. р-ции с выделением большого кол-ва энергии и образованием газов (см. Взрыв). Р-ция, возникшая в ограниченном объеме в-ва, распространяется по ВВ благодаря передаче энергии по массе в-ва. Расстояние, на к-рое перемещается фронт р-ции в единицу времени, наз. скоростью взрывчатого превращения [c.365]

Одно время полагали, что инициирование взрыва ударом состоит в непосредственном превращении механической энергии в химическую, т. е. заключается в разрыве ковалентных связей. Позднее Боуден и его ученики показали, что энергия удара прежде всего идет на образование горячих центров диаметром 10 —10 мм с температурой около 500° [12, 16]. Теоретически можно доказать, что если горячие центры меньше критического размера, то теплота рассеивается быстрее, чем она выделяется в ходе реакции, и детонации не происходит [93]. Предсказания теории хорошо согласуются с опытом весьма трудно вызвать детонацию взрывчатых веществ воздействием ионизирующего излучения, которое разлагает отдельные молекулы в образце и практически не способно создавать горячие центры критического размера [15]. Механизм образования таких горячих центров требует либо адиабатического сжатия воздуха или паров органических взрывчатых веществ [118], либо нагревания трением инородных мелких частиц. Эти частички, для того чтобы вызвать взрыв, должны иметь точку плавления выше 400° [14]. Было показано, что инициирование взрывов путем адиабатического сжатия прослоек воздуха важно только в случае вторичных взрывчатых веществ, которые плавятся или размягчаются при температурах ниже их точек разложения (пентрит, редокс, динамит). При плавлении или размягчении прослойки воздуха могут быть включены в эти вещества. Мелкие частички эффективны также и в случае первичных взрывчатых веществ (например, стифната свинца, тетрацена), которые детонируют ниже точек плавления, т. е. реакции протекают действительно в твердом состоянии. [c.266]

Два основных режима взрывчатого превращения — горение и детонация — отличаются прежде всего по механизму передачи энергии реакции от слоя к слою. В случае детонации существенную роль в передаче энергии реакции играет распространение по ВВ резкого скачка давления — ударной волны скорость распространения (скорость детонации) составляет несколько километров в секунду и практически не зависит от внешних условий. Благодаря огромной скорости превращения образующиеся газы не успевают существенно расшириться за время реакции и в зоне реакции, независимо от наличия прочной оболочки, возникают очень высокие давления (десятки и сотни тысяч кг/см )-, по окружающей среде производится сильнейший удар, способный вблизи от заряда разрушить самые прочные материалы. Скорость детонации меняется в нек-рых пределах с изменением размеров заряда и плотности ВВ, Если наименьший размер заряда (напр,, диаметр удлиненного ци-.пнндра) меньше критич. значения, то ВВ, сжатое во фронте ударной волны, разбрасывается раньше, чем завершится химич. реакция (принцип Ю, Б. [c.280]

Чувствительность ВВ. Для возбуждения взрывчатого превращения необходимо сообщить ограниченному объему ВВ определенное количество энергии, называемое начальным импульсом, Таким импульсом может служить нагревание, удар, трение, действие взрыва другого ВВ и др. Минимальная величина начального импульса, обеспечивающая возникновение взрыва, характеризует чувствительность ВВ, которая должна быть ограничена определенными пределами, ВВ слишком большой ч вствительности нельзя применять из-за опасности работ с ними при весьма малой чувствительности трудно возбудить взрыв в момент применения. Наибольшей чувствительностью об.иадают иницииру-Ющие ВВ, к-рые легко воспламеняются [ и детонируют от слабого механич, 1 [c.281]

ИНИЦИИРУЮЩИЕ ВЗРЬгеЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА (первичные ВВ), легко взрываются под действием простого начального импульса (удар, трение, луч огня) с выделением энергии, достаточной для воспламенения или детонации бризантных взрывчатых веществ (вторичных ВВ). И. в. в., используемые для воспламенения, как правило, обладают высокой скоростью горения характерная особенность И. в. в,, применяемых для возбуждения детонации,-легкий переход горения во взрыв в тех условиях (атм. давление, непрочная оболочка или ее отсутствие, малые заряды), в к-рых такой переход для вторичных ВВ не происходит. Это различие связано с тем, что уже при атм. давлении хим. превращение И, в. в,, по сравнению с др. ВВ, завершается очень быстро с выделением макс. кол-ва тепла и образованием газов, имеющих высокую т-ру, что приводит к быстрому подъему давления и образованию детонац. волны. [c.237]

Детонация (от лат. detono — гремлю) — процесс химического превращения взрывчатого вещества, сопровождающийся освобождением энергии и распространяющийся по веществу в виде волны от одного слоя к другому со сверхзвуковой скоростью. Дефолианты (от лат. de и folium — лист) — вещества, вызывающие опадение листьев растений. В качестве Д. применяют цианамид кальция, хлорат магния и др. Д. имеют большое значение для обезлиствления хлопчатника. [c.46]

Взрывчатью вещества — индивидуальные вещества или их смеси, способные под влиянием внешнего воздействия (удар, трение, нагревание, детонация и т.п.) к быстрому самораспространяющемуся химическому превращению с одновременным выделением большого количества тепловой энергии и значительного объема газов. [c.59]

Детонация — химическое превращение взрывчатого вещества, сопро-возкдающееся выделением энергии и распространяющееся в виде волны от одного слоя вещества к другому со сверхзвуковой скоростью. [c.93]

ДЕТОНАЦИЯ, химическое превращение ВЗ, сопровождающееся выделением энергии и распространяющееся по в-ву в виде волны от одного слоя к другому со сверхзвуковой скоростью. Хим. р-ция возбуждается интенсивной ударной волной, образующей передний фронт детонац, волны. Давл, во фронте ударной волны в с.чучае газообразных взрывчатых смесей составляет неск. МПа, в случае жидких и твердых ВВ — десятки тысяч МПа. Хим. превращение протекает непосредственно за фронтом ударной волны с [c.152]

Насколько невероятно то, что несколько молекул могут принять участие в одном й том же акте, в результате которого образуется сложная химическая структура, настолько же невероятно и то, что такая структура в условиях, благоприятствующих ее разложению, сразу же распадается на более чем два фрагмента. Действительно, подобное превращение потребовало бы одновременного разрыва нескольких связей. Согласно закону распределения энергии между молекулами, значительно более вероятно, что происходит последовательное поглощение энергии для разрыва отдельных групп связей, чем накопление суммарной энергии для одновременного разрыва всех связей. Только сильноэкзотермические системы, например взрывчатые вещества, могли бы явиться исключением из этого правила. [c.22]

Научные исследования относятся к учению о химических процессах. В первых работах (1916— 1925) получил данные о явлениях, вызванных прохождением электрического тока через газы, об ионизации паров металлов н солей под действием электронного удара и о механизме пробоя диэлектриков. Разработал основы тепловой теории пробоя диэлектриков, исходные положения которой были использованы им при создании (1940) теории теплового взрыва и горения газовых смесей. На основе этой теории вместе с учениками развил учение о распространении пламени, детонации, горении взрывчатых веществ и порохов. Его работы по ионизации паров металлов и солей легли в основу современных представлений об элементарном строении и динамике химического превращения молекул. Изучая окисление паров фосфора, в сотрудничестве с /О. Б. Харитоном и 3. Ф. Вальтой открыл (1926--1928) предельные явления, лимитирующие химический процесс,— критическое давление , критический размер реакционного сосуда и установил пределы добавок инертных газов к реакционным смесям, ниже которых реакция не происходит, а выше которых идет с огромной скоростью. Те же явления обнаружил (1927—1928) в реакциях окисления водорода, окиси углерода и других веществ. Открыл (1927) новый тип химических процессов — разветвленные цепные реакции, теорию которых впервые сформулировал в 1930—1934, показав их большую распространенность. Доказал экспериментально и обосновал теоретически все наиболее важные представления теории цепных реакций о реакционной способности свободных атомов и радикалов, малой энергии активации [c.456]

В литературе [13, 37] рассматривался вопрос об условиях, при которых может наблюдаться детонация с малой скоростью, когда энергия, выделяемая в детонационной волне, невелика. Вычисляемое повышение температуры и давления при детонации с малой скоростью будет гораздо меньше, чем для обычных мощных взрывчатых веществ. Распространения детонации с малой скоростью можно ожидать только в том случае, когда физико-химический процесс выделения энергии требует гораздо менее интенсивной активации, чем для обычных мощных взрывчатых веществ. Более того, физико-химические превращения в твердых взрывчатых веществах со скоростью детонации возможны только при условии, что потеря энергии на границах распространяющейся детонационной волны мала. Это наводит на мысль о том, что в физико-химических превра-щеииях очень больших масс, например в геологических превращениях, может иметь место детонационное разложение, распространяющееся по механизму детонации с малой скоростью. Эти предположения дискутировались при рассмотрении возможных причин землетрясений. [c.379]

Очевидно, что с энергетической точки зрения это не очень экономный путь использования первичной энергии инициирования, так как при превращении этой энергии сначала в тепло лишь незначительная часть ее может быть использована для обычной химической активации. Поэтому необходимо рассмотреть некоторые способы микровозбуждения твердых взрывчатых веществ, при которых достигается непосредственное превращение механической энергии возбуждения в энергию, необходимую для разрыва химических связей, т. е. способы возбуждения реакции путем нетермической [c.380]

Рассматривая аналогию между превращением энергии при детонации взрывчатых веществ и получением звуковых импульсов при разрядах в жидкости, Ф. Фрюнгель [61 ] отмечает, что взрыв 1 мг взрывчатого вещества соответствует искре в воде с энергией 4 дж. Ф. Фрюнгель приводит выражения для подсчета максимального давления и продолжительности существования волны давления [c.171]

Уже давно известны реакции, которые вызываются механической энергией. Здесь можно упомянуть хотя бы взрывчатые вещества, чувствительные к удару или толчку, а среди них особенно иодистый азот, который разлагается со взрывом уже при весьма слабом механическом воздействии, например даже при соприкосновении с птичьим пером. Геологам также давно известны превращения минералов вследствие механическо-химических де- формаций, вызванных давлением горных пород (например превращение полевого шпата в слюду под действием деформации), происшедшие в геологические эпохи [8]. [c.81]

Эта суммарная реакция, энергия которой поддерживает детонационную волну, осуществляется, вероятно, но без участия радикалов и атомов. Свободные радикалы типа ОН и СН почти наверное участвуют в реакции, однако и большие осколки молекул могут обладать достаточной продолжительностью жизни, чтобы также играть некоторую роль в механизме реакций. Так как число столкновений между этими промежуточными веществами конечно, то и время т, в течение которого может завершиться необратимое химическое превращение, обеспечивающее существование детонационной волны, должно быть конечным. В некоторых случаях можпо ожидать, что для завершения необратимых химических превращений потребуется большее время, как это было экспериментально показано для гетерогенных взрывчатых веществ тина аматола (тринитротолуол- -азотиокислый аммоний), в которых протеканию химической реакции должно предшествовать смещение молекул обоих компонентов. [c.489]

Общей для всех видов микроинициирования проблемой является выяснение того, каким образом из зоны местного возмущения возникает взрыв. Одним из механизмов является упомянутый выше нроцесс саморазогрева. Для инициирующих взрывчатых веществ существует, по-видимому, второй процесс развития, который обеспечивает создание детонационной волны более неносредственным образом [21, 78—801. Процесс возникновения детонации в конденснрованной системе весьма сходен в физико-химическом отношении с процессом образования иод влиянием различного рода малых начальных возмущений видимого изобраисения в фоточувствительном зерне. При рассмотрении вопросов, связанных с чувствительностью взрывчатых веществ, основной физико-химической проблемой является выяснение того, происходит ли сначала местное превращение энергии начального возмущения в теило, которое затем приводит к росту термического разложепия и детонации, или же энергия начального возмущения может непосредственно переходить в энергию активации, т. е. процесс может осуществляться более экономным способом. [c.505]

ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА (ВВ) — химич. соединения или смеси веш,еств, способные к быстрому, самораспростраияющемуся превращению, с выделением большого количества тепла и образованием газообразных продуктов. Быстрое образование газов, нагретых до высокой темп-ры за счет теплоты реакции, приводит к сильному повышению давления. При последующем расширении сжатых газообразных продуктов реакции их внутренняя энергия переходит в механич. работу раскалывания, дробления и отброса элементов окружающей среды — происходит енрыв. Взрывчатыми могут быть конденсированные и газообразные вещества, а также взвеси твердых или жидких частиц в газах. Практич. применение имеют конденсированные ВВ, гл. обр. твердые, а также смеси и коллоидные р-ры твердых и жидких веществ. В дальнейшем рассматриваются только конденсированные ВВ. [c.280]

Состояние экспериментальных исследований теплофизических свойств плотной плазмы. Важная информация о состоянии плазмы содержится в результатах исследования процесса детонации взрывчатых веществ. Известно, что при взрыве газ подвергается кратковременному действию очень высоких давлений (сотни килобар) и высоких температур (нескольких тысяч градусов) и претерпевает существенные изменения электронные уровни атомов (молекул) уширяются и смещаются, химические связи нарушаются и газ из диэлектрика превращается в полупроводник, а при сверхвысоких давлениях — даже в металлический проводник. Свойства.плазмы, образованной таким образом, исследовались, например, в серии работ Кука с сотрудниками [2—4]. В опытах над зоной взрыва (давление менялось в диапазоне 10 Р 230 кбар) была обнаружена плазменная область с большой концентрацией свободных электронов п Цсм ). Время жизни этого образования составляло сотни микросекунд. Экспериментаторам удавалось вывести в атмосферу по стеклянной трубке плазменный сгусток, который определенное время продол кал существовать в устойчивом капельном состоянии, а потом исчезал после характерного взрыва. Эти опыты указывают на возможность фазового превращения в плотной плазме. Попытки измерения электропроводности плазмы при ее движении по трубке свидетельствуют о металлическом характере переноса тока. Авторы названных работ пытаются описать теоретически поведение наблюдаемой ими плазмы, предполагая наличие динамической квазирешетки ионов и электронов. Используя эту модель, они оценивают снижение потенциала ионизации и энергию сцепления плазмы. [c.280]