Medžiagos, kurios sprogsta. Galingiausi nebranduoliniai sprogmenys: heksogenas, kaitinimo elementai ir „kinų naikintojas“

Sprogmenys vadinami nestabiliais cheminiais junginiais arba mišiniais, kurie, veikiami tam tikro impulso, ypač greitai virsta kitomis stabiliomis medžiagomis, išskirdami didelį šilumos kiekį ir didelį kiekį dujinių produktų, kurie yra labai aukšto slėgio ir, plečiasi, atlieka vieną. ar kitas mechaninis darbas.

Šiuolaikiniai sprogmenys taip pat cheminiai junginiai (heksogenas, TNT ir kt..), arba mechaniniai mišiniai(amonio salietros ir nitroglicerino sprogstamosios medžiagos).

Cheminiai junginiai gaunami apdorojant įvairius angliavandenilius azoto rūgštimi (nitruojant), tai yra į angliavandenilio molekulę įvedant tokias medžiagas kaip azotas ir deguonis.

Mechaniniai mišiniai gaminami sumaišius deguonies turinčias medžiagas su anglies turinčiomis medžiagomis.

Abiem atvejais deguonis yra surištas su azotu arba chloru (išimtis yra deguonies, kur deguonis yra laisvos nesurištos būsenos).

Priklausomai nuo kiekybinio deguonies kiekio sprogmenyje, degiųjų elementų oksidacija sprogstamosios transformacijos procese gali būti užbaigti arba nepilnas, o kartais deguonies gali likti net perteklius. Pagal tai išskiriami sprogmenys, kurių deguonies balansas yra perteklius (teigiamas), nulinis ir nepakankamas (neigiamas).

Pelningiausi yra sprogmenys, kurių deguonies balansas yra nulinis, nes anglis visiškai oksiduojama iki CO 2, o vandenilis - į H 2 O, Dėl to išsiskiria didžiausias galimas tam tikro sprogmens šilumos kiekis. Tokio sprogmens pavyzdys būtų dinaftalitas, kuris yra amonio nitrato ir dinitronaftaleno mišinys:

At perteklinis deguonies balansas likęs nepanaudotas deguonis jungiasi su azotu ir susidaro labai toksiški azoto oksidai, kurie sugeria dalį šilumos, todėl sumažėja sprogimo metu išsiskiriančios energijos kiekis. Sprogmens su pertekliniu deguonies balansu pavyzdys yra nitroglicerinas:

Kita vertus, kada nepakankamas deguonies balansas ne visa anglis virsta anglies dioksidu; dalis jo oksiduojasi tik iki anglies monoksido. (CO), kuris taip pat yra nuodingas, nors mažesniu mastu nei azoto oksidai. Be to, šiek tiek anglies gali likti kieto pavidalo. Likusi kieta anglis ir jos nepilna oksidacija tik iki CO lemia sprogimo metu išsiskiriančios energijos sumažėjimą.

Iš tiesų, susidarant vienai gramamolekulei anglies monoksido, išsiskiria tik 26 kcal/mol šilumos, o susidarant gramamolekulei anglies dioksido – 94 kcal/mol.

Sprogmens su neigiamu deguonies balansu pavyzdys yra TNT:

Realiomis sąlygomis, kai sprogimo produktai atlieka mechaninį darbą, vyksta papildomos (antrinės) cheminės reakcijos ir reali sprogimo produktų sudėtis šiek tiek skiriasi nuo pateiktų skaičiavimo schemų, kinta nuodingų dujų kiekis sprogimo produktuose.

Sprogmenų klasifikacija

Sprogmenys gali būti dujinės, skystos ir kietos būsenos arba kietų ar skystų medžiagų mišinių su kietomis arba dujinėmis medžiagomis.

Šiuo metu, kai įvairių sprogmenų yra labai daug (tūkstančiai vienetų), išskirstyti juos tik pagal fizinę būseną visiškai nepakanka. Šis skirstymas nieko nepasako nei apie sprogmenų veiksmingumą (galią), pagal kurį būtų galima spręsti apie vieno ar kito jų panaudojimo sritį, nei apie sprogmenų savybes, pagal kurias būtų galima spręsti apie pavojingumo laipsnį tvarkant ir laikant. . Todėl šiuo metu priimtinos trys kitos sprogmenų klasifikacijos.

Pagal pirmąją klasifikaciją Visi sprogmenys pagal jų galią ir taikymo sritį skirstomi į:.

A) didelės galios (PETN, heksogenas, tetrilas);

B) normalios galios (TNT, pikrino rūgštis, plastitai, tetritolis, uolienų amonitai, amonitai, kuriuose yra 50–60 % TNT, ir želatininės nitroglicerino sprogstamosios medžiagos);

C) sumažinta galia (amonio nitrato sprogmenys, be aukščiau paminėtų, miltelių pavidalo nitroglicerino sprogmenys ir chloratitai).

3. Sprogstamosios medžiagos(juodieji milteliai ir nerūkomojo piroksilino bei nitroglicerino milteliai).

Žinoma, ši klasifikacija apima ne visus sprogmenų pavadinimus, o tik tuos, kurie pirmiausia naudojami sprogdinimo operacijose. Visų pirma, pagal bendrą pavadinimą amonio nitrato sprogmenys yra dešimtys skirtingų kompozicijų, kurių kiekviena turi savo atskirą pavadinimą.

Antroji klasifikacija pagal cheminę sudėtį sprogmenys skirstomi:

1. Nitro junginiai; šio tipo medžiagose yra nuo dviejų iki keturių nitro grupių (NO 2); Tai tetrilas, TNT, heksogenas, tetritolis, pikrino rūgštis ir dinitronaftalenas, kuris yra kai kurių amonio nitrato sprogmenų dalis.

2. Nitroesteriai; Šio tipo medžiagose yra keletas nitratų grupių (ONO 2). Tai PETN, nitroglicerino sprogmenys ir bedūmiai milteliai.

3. Azoto rūgšties druskos- medžiagos, kurių sudėtyje yra NO 3 grupės, kurios pagrindinis atstovas yra amonio nitratas NH 4 NO 3, kuris yra visų amonio nitrato sprogmenų dalis. Šiai grupei taip pat priklauso kalio nitratas KNO 3 – juodųjų miltelių pagrindas ir natrio nitratas NaNO 3, kuris yra nitroglicerino sprogmenų dalis.

4. Vandenilio rūgšties druskos(HN 3), iš kurio naudojamas tik švino azidas.

5. Fulminato rūgšties druskos(HONC), iš kurių naudojamas tik gyvsidabrio fulminatas.

6. Chloro rūgšties druskos, vadinamieji chloratitai ir perchloratitai, - sprogmenys, kurių pagrindinis komponentas - deguonies nešiklis - yra kalio chloratas arba perchloratas (KClO 3 ir KClO 4); dabar jie naudojami labai retai. Nuo šios klasifikacijos atskirtas sprogmuo, vadinamas oksiskystis.

Remiantis sprogmens chemine struktūra, galima spręsti apie pagrindines jo savybes:

Jautrumas, ilgaamžiškumas, sprogimo produktų sudėtis, taigi ir medžiagos galia, sąveika su kitomis medžiagomis (pavyzdžiui, su apvalkalo medžiaga) ir daugybė kitų savybių.

Ryšio tarp nitro grupių ir anglies pobūdis (nitro junginiuose ir nitro esteriuose) lemia sprogmens jautrumą išoriniam poveikiui ir jų stabilumą (sprogiųjų savybių išsaugojimą) laikymo sąlygomis. Pavyzdžiui, azoto junginiai, kuriuose NO 2 grupės azotas yra tiesiogiai prijungtas prie anglies (C-NO 2), yra mažiau jautrūs ir stabilesni nei nitroesteriai, kuriuose azotas yra prijungtas prie anglies per vieną iš deguonies ONO2 grupę (C-O-NO2); toks ryšys yra ne toks stiprus, todėl sprogmuo tampa jautresnis ir ne toks patvarus.

Sprogmenyje esančių nitro grupių skaičius apibūdina pastarojo galią, taip pat jo jautrumo išoriniams poveikiams laipsnį. Kuo daugiau nitro grupių sprogioje molekulėje, tuo ji galingesnė ir jautresnė. Taigi, pvz. mononitrotoluenas(turinti tik vieną nitro grupę) yra aliejinis skystis, neturintis sprogstamųjų savybių; dinitrotoluenas, turintis dvi nitro grupes, jau yra sprogi medžiaga, tačiau pasižymi silpnomis sprogstamosiomis savybėmis; ir galiausiai Trinitrotoluenas (TNT), turintis tris nitro grupes, yra gana patenkinamas galios sprogmuo.

Dinitro junginiai naudojami ribotai; Daugumoje šiuolaikinių sprogmenų yra trys ar keturios nitro grupės.

Kai kurių kitų grupių buvimas sprogmenyse taip pat turi įtakos jų savybėms. Pavyzdžiui, papildomas azotas (N 3) RDX padidina pastarojo jautrumą. Metilo grupė (CH 3) TNT ir tetrile užtikrina, kad šios sprogstamosios medžiagos nesąveikauja su metalais, o hidroksilo grupė (OH) pikrino rūgštyje yra lengvos medžiagos sąveikos su metalais (išskyrus alavą) ir išvaizdos priežastis. vadinamųjų kitų metalų pikratų, kurie yra sprogstamosios medžiagos, labai jautrios smūgiams ir trinčiai.

Sprogmenys, gauti pakeitus vandenilį metalu vandenilio rūgštyje arba fulminatinėje rūgštyje, sukelia itin didelį intramolekulinių jungčių trapumą ir, atitinkamai, ypatingą šių medžiagų jautrumą mechaniniam ir šiluminiam išoriniam poveikiui.

Sprogdinimo darbams kasdieniame gyvenime taikoma trečioji sprogmenų klasifikacija: dėl jų naudojimo tam tikromis sąlygomis leistinumo.

Pagal šią klasifikaciją išskiriamos trys pagrindinės grupės:

1. Sprogmenys, patvirtinti atviram darbui.

2. Sprogmenys, patvirtinti požeminiams darbams sąlygomis, kurios yra saugios nuo ugnies ir anglies dulkių sprogimo galimybės.

3. Sprogmenys, patvirtinti tik esant pavojingoms sąlygoms dėl galimo dujų ar dulkių sprogimo (saugūs sprogmenys).

Sprogmens priskyrimo konkrečiai grupei kriterijus yra sprogimo metu išsiskiriančių toksinių (kenksmingų) dujų kiekis ir sprogimo produktų temperatūra. Taigi TNT dėl didelio kiekio nuodingų dujų, susidarančių jo sprogimo metu, gali būti naudojamas tik atviruose darbuose ( statyba ir karjerų eksploatavimas), o amonio nitrato sprogmenis leidžiama atlikti tiek atviruose, tiek požeminiuose darbuose nepavojingomis dujų ir dulkių sąlygomis. Požeminiams darbams, kur gali būti sprogstančių dujų ir dulkių-oro mišinių, leidžiama naudoti tik sprogstamąsias medžiagas, kurių sprogimo produktų temperatūra yra žema.

Terminija

Sprogstamosios chemijos ir technologijų sudėtingumas ir įvairovė, politiniai ir kariniai prieštaravimai pasaulyje bei noras klasifikuoti bet kokią informaciją šioje srityje lėmė nestabilias ir įvairias terminų formuluotes.

Pramoninis pritaikymas

Sprogmenys taip pat plačiai naudojami pramonėje įvairioms sprogdinimo operacijoms. Metinis sprogmenų suvartojimas šalyse, kuriose išvystyta pramoninė gamyba, net taikos metu siekia šimtus tūkstančių tonų. Karo metu sprogmenų suvartojimas smarkiai išauga. Taigi per I pasaulinį karą kariaujančiose šalyse ji siekė apie 5 mln. tonų, o per II pasaulinį karą viršijo 10 mln. Dešimtajame dešimtmetyje JAV kasmet buvo sunaudota apie 2 mln. tonų sprogmenų.

• metimas
  Sprogstamosios medžiagos (parakas ir raketų kuras) yra energijos šaltiniai svaidant kūnus (sviedinius, minas, kulkas ir kt.) arba varant raketas. Išskirtinis jų bruožas yra gebėjimas atlikti sprogstamą transformaciją greito degimo forma, bet be detonacijos.
• pirotechnika
  Pirotechnikos kompozicijos naudojamos pirotechnikos efektams išgauti (šviesa, dūmai, padegamoji medžiaga, garsas ir kt.). Pagrindinė pirotechnikos kompozicijų sprogstamųjų transformacijų rūšis yra degimas.

Varomieji sprogmenys (parakai) daugiausia naudojami kaip įvairių tipų ginklų raketiniai užtaisai ir skirti sviediniui (torpedai, kulkai ir kt.) suteikti tam tikrą pradinį greitį. Vyraujantis jų cheminio virsmo tipas yra greitas degimas, kurį sukelia uždegimo priemonių ugnies pluoštas. Parakas skirstomas į dvi grupes:

a) dūminis;

b) be dūmų.

Pirmosios grupės atstovai gali būti juodieji milteliai, kurie yra salietros, sieros ir anglies mišinys, pavyzdžiui, artilerijos ir ginklo parakas, sudarytas iš 75% kalio nitrato, 10% sieros ir 15% anglies. Juodųjų miltelių pliūpsnio temperatūra yra 290–310°C.

Antrajai grupei priklauso piroksilinas, nitroglicerinas, diglikolis ir kiti parakai. Bedūmių miltelių pliūpsnio temperatūra yra 180–210 °C.

Pirotechninės kompozicijos (padegamosios, apšvietimo, signalinės ir traserinės), naudojamos specialiai amunicijai aprūpinti, yra mechaniniai oksidatorių ir degiųjų medžiagų mišiniai. Įprastomis naudojimo sąlygomis jie degdami sukuria atitinkamą pirotechninį efektą (uždegamas, apšviečiamas ir pan.). Daugelis šių junginių taip pat turi sprogstamųjų savybių ir tam tikromis sąlygomis gali detonuoti.

Pagal kaltinimų rengimo būdą

• prispaustas
• liejimas (sprogstamųjų lydinių)
• globojama

Pagal taikymo sritį

• kariškiai
• pramoninis

• kasybai (kasybai, statybinių medžiagų gamybai, nuėmimo operacijoms)
  Pagal saugaus naudojimo sąlygas kasybai skirti pramoniniai sprogmenys skirstomi į

• nesaugumo
• saugumo

• statybai (užtvankos, kanalai, duobės, kelių išpjovos ir pylimai)
• seisminiams tyrimams
• už statybinių konstrukcijų sunaikinimą
• medžiagoms apdoroti (sprogiamajam suvirinimui, grūdinimui sprogimu, pjovimui).

• specialios paskirties (pavyzdžiui, priemonės erdvėlaiviui atjungti)
• antisocialinis vartojimas (terorizmas, chuliganizmas), dažnai naudojant nekokybiškas medžiagas ir naminius mišinius.
• eksperimentinis.

Pagal pavojingumo laipsnį

Sprogmenų klasifikavimo pagal pavojingumo laipsnį sistemos yra įvairios. Garsiausios:

• Pasauliniu mastu suderinta cheminių medžiagų klasifikavimo ir ženklinimo sistema

• Klasifikacija pagal pavojingumo laipsnį kasyboje;

Pačio sprogmens energija yra maža. Susprogdinus 1 kg TNT išsiskiria 6-8 kartus mažiau energijos nei deginant 1 kg anglies, tačiau sprogimo metu ši energija išsiskiria dešimtis milijonų kartų greičiau nei vykstant įprastiems degimo procesams. Be to, anglys neturi oksiduojančios medžiagos.

Taip pat žr

Literatūra

1. Sovietinė karinė enciklopedija. M., 1978 m.
2. Pozdniakovas Z. G., Rossi B. D. Pramoninių sprogmenų ir sprogmenų vadovas. - M.: “Nedra”, 1977. - 253 p.
3. Fedoroff, Basil T. ir kt Sprogmenų ir su jais susijusių daiktų enciklopedija, t.1-7. – Doveris, Naujasis Džersis: „Picatinny Arsenal“, 1960–1975 m.

Nuorodos

• // Enciklopedinis Brockhauso ir Efrono žodynas: 86 tomai (82 tomai ir 4 papildomi). – Sankt Peterburgas. , 1890–1907 m.

Wikimedia fondas.

• 2010 m.
• Naujoji banga (serialas)

Rukeris, Rudy

Pažiūrėkite, kas yra „sprogmenys“ kituose žodynuose: Sprogmenys - (a. sprogmenys, sprogstamosios medžiagos; n. Sprengstoffe; f. sprogmenys; i. explosivos) cheminė medžiaga. junginiai arba medžiagų mišiniai, kurie tam tikromis sąlygomis gali itin greitai (sprogstamai) savaime plisti cheminėms medžiagoms. transformacija su šilumos išsiskyrimu...

Geologijos enciklopedija SPROGMENYS

Geologijos enciklopedija- (Sprogiosios medžiagos) medžiagos, kurios gali sukelti sprogimą dėl cheminio virsmo dujomis arba garais. V. V. skirstomi į raketinius miltelius, stambius sprogmenis, kurie turi gniuždomąjį poveikį ir inicijuoja kitų užsidegimą bei detonaciją ... Jūrų žodynas Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas

Geologijos enciklopedija- tai medžiagos ar jų mišiniai, kurie veikiami išorinių poveikių (įkaitimo, smūgio, trinties, kitos medžiagos sprogimo) gali labai greitai suirti, išskirdami dujas ir didelį šilumos kiekį.

Sprogstamieji mišiniai egzistavo dar gerokai iki žmogaus atsiradimo Žemėje. Nuo atakų labai išradingai ginasi mažasis (1–2 cm ilgio) oranžinės-mėlynos spalvos vabalas Branchynus explodans. Jo kūne mažame maišelyje kaupiasi koncentruotas vandenilio peroksido tirpalas. Tinkamu momentu šis tirpalas greitai sumaišomas su fermentu katalaze. Atsiradusią reakciją pastebėjo visi, kurie nupjautą pirštą gydė farmaciniu 3% peroksido tirpalu: tirpalas tiesiogine prasme užverda, išskirdamas deguonies burbuliukus. Tuo pačiu metu mišinys kaitinamas (reakcijos 2H 2 O 2 ® 2H 2 O + O 2 terminis efektas yra 190 kJ/mol). Vabale tuo pačiu metu vyksta ir kita reakcija, katalizuojama fermento peroksidazės: hidrochinono oksidacija vandenilio peroksidu iki benzochinono (šios reakcijos šiluminis efektas didesnis nei 200 kJ/mol). Susidariusios šilumos pakanka tirpalui pašildyti iki 100°C ir net iš dalies jį išgaruoti. Vabalo reakcija yra tokia greita, kad kaustinis mišinys, įkaitintas iki aukštos temperatūros, su dideliu garsu šaudomas į priešą. Jei tik pusę gramo sverianti čiurkšlė pataikys į žmogaus odą, ji lengvai nudegins.

Vabalo „išrastas“ principas būdingas cheminio pobūdžio sprogmenims, kuriuose energija išsiskiria susidarius stiprioms cheminėms jungtims. Branduoliniuose ginkluose energija išsiskiria dalijantis arba susiliejus atominiams branduoliams. Sprogimas yra labai greitas riboto tūrio energijos išsiskyrimas. Tokiu atveju įvyksta momentinis oro įkaitimas ir išsiplėtimas, pradeda plisti smūginė banga, sukelianti didelį sunaikinimą. Jei Mėnulyje, kur nėra oro, detonuosite dinamitą (be plieninio apvalkalo), destruktyvios pasekmės bus nepamatuojamai mažesnės nei Žemėje. Šis faktas įrodo, kad sprogimui reikia labai greitai išleisti energiją. Gerai žinoma, kad vandenilio ir chloro mišinys sprogsta, jei jį veikia tiesioginiai saulės spinduliai arba į kolbą atnešamas degantis magnis – taip rašoma net mokykliniuose vadovėliuose, bet jei šviesa ne tokia ryški, reakcija vyks visiškai ramiai, o magnis jame išsiskirs ta pati energija, bet ne per šimtąją sekundės dalį, o per kelias valandas ir dėl to šiluma tiesiog išsisklaidys aplinkiniame ore.

Vykstant kokiai nors egzoterminei reakcijai, išsiskirianti šiluminė energija šildo ne tik aplinką, bet ir pačius reagentus. Tai padidina reakcijos greitį, o tai savo ruožtu pagreitina šilumos išsiskyrimą, o tai dar labiau padidina temperatūrą. Jei šilumos pašalinimas į aplinkinę erdvę neatsilieka nuo jos išsiskyrimo, reakcija gali, kaip sako chemikai, „pereiti į lauką“ - mišinys užvirs ir išsitaškys iš reakcijos indo arba net sprogs, jei išsiskiriančios dujos ir garai neranda greito išėjimo iš laivo. Tai vadinamasis terminis sprogimas. Todėl vykdydami egzotermines reakcijas chemikai atidžiai stebi temperatūrą, prireikus ją sumažina į kolbą įdedant ledo gabalėlių arba indą dedant į aušinimo mišinį. Ypač svarbu mokėti apskaičiuoti šilumos išsiskyrimo ir šilumos pašalinimo greitį pramoniniams reaktoriams.

Detonacijos atveju energija išsiskiria labai greitai. Šis žodis (jis kilęs iš lotynų kalbos detonare – griaustinis) reiškia cheminį sprogstamosios medžiagos virsmą, kurį lydi energijos išsiskyrimas ir bangos sklidimas medžiaga viršgarsiniu greičiu. Cheminę reakciją sužadina intensyvi smūginė banga, kuri sudaro priekinį detonacijos bangos frontą. Slėgis smūginės bangos fronte yra dešimtys tūkstančių megapaskalių (šimtai tūkstančių atmosferų), o tai paaiškina didžiulį destruktyvų tokių procesų poveikį. Cheminės reakcijos zonoje išsiskirianti energija nuolat palaiko aukštą smūgio bangos slėgį. Detonacija vyksta daugelyje junginių ir jų mišinių. Pavyzdžiui, tetranitrometanas C(NO 2) 4 – sunkus bespalvis aštraus kvapo skystis – distiliuojamas be sprogimo, tačiau jo mišiniai su daugeliu organinių junginių detonuoja su milžiniška jėga. Taip 1919 metais per paskaitą viename iš Vokietijos universitetų daug studentų žuvo sprogus degikliui, kuris buvo panaudotas tetranitrometano ir tolueno mišinio degimui pademonstruoti. Paaiškėjo, kad laborantas, ruošdamas mišinį, sumaišė komponentų masės ir tūrio dalis, o esant 1,64 ir 0,87 g/cm3 reagentų tankiams, tai sukėlė beveik dvigubai mišinio sudėties pasikeitimą, kuris privedė prie tragedijos.

Kokios medžiagos gali sprogti? Visų pirma, tai yra vadinamieji endoterminiai junginiai, tai yra junginiai, kurių susidarymą iš paprastų medžiagų lydi ne energijos išsiskyrimas, o įsisavinimas. Tokios medžiagos visų pirma yra acetilenas, ozonas, chloro oksidai, peroksidai . Taigi 1 molio C 2 H 2 susidarymas iš elementų kainuoja 227 kJ. Tai reiškia, kad acetilenas turėtų būti laikomas potencialiai nestabiliu junginiu, nes jo skilimo į paprastas medžiagas C 2 H 2 ® 2C + H 2 reakcija lydima labai didelės energijos išsiskyrimo. Štai kodėl, skirtingai nei daugelis kitų dujų, acetilenas niekada nėra pumpuojamas į balionus esant aukštam slėgiui – tai gali sukelti sprogimą (balionuose su acetilenu šios dujos ištirpsta acetone, kuris yra impregnuotas porėtu nešikliu).

Sunkiųjų metalų – sidabro, vario – acetilenai suyra sprogstamai. Dėl tos pačios priežasties labai pavojingas ir grynas ozonas, kurio 1 molio skilimas išskiria 142 kJ energijos. Tačiau daugelis potencialiai nestabilių junginių praktiškai gali pasirodyti gana stabilūs. Pavyzdys yra etilenas, jo stabilumo priežastis yra labai mažas skilimo į paprastas medžiagas greitis.

Istoriškai pirmoji žmonių išrasta sprogstamoji medžiaga buvo juodasis (dar žinomas kaip juodas) parakas - smulkiai sumaltos sieros, medžio anglies ir kalio nitrato mišinys - kalio nitratas (natrio nitratas netinka, nes yra higroskopinis, t. y. tampa drėgnas). oras). Šis išradimas per pastaruosius šimtmečius nusinešė milijonus žmonių gyvybių. Tačiau pasirodo, kad parakas buvo išrastas kitiems tikslams: senovės kinai daugiau nei prieš du tūkstančius metų naudojo paraką fejerverkams kurti. Kinijos parako sudėtis leido jam degti nesprogstant.

Senovės graikai ir romėnai salietros neturėjo, todėl negalėjo turėti ir parako. Maždaug V a. salietra iš Indijos ir Kinijos atkeliavo į Bizantiją, Graikijos imperijos sostinę. Bizantijoje buvo aptikta, kad salietros mišinys su degiosiomis medžiagomis dega labai intensyviai ir negali būti užgesintas. Kodėl taip nutinka, tapo žinoma daug vėliau – tokiems mišiniams degti nereikia oro: pati salietra yra deguonies šaltinis). Karyboje pradėti naudoti degūs mišiniai, kuriuose yra salietros, vadinami „graikų ugnimi“. Su jų pagalba 670 ir 718 metais buvo sudeginti arabų laivyno laivai, apgulę Konstantinopolį. 10 amžiuje Bizantija atstūmė bulgarų invaziją su graikų ugnies pagalba.

Praėjo šimtmečiai ir viduramžių Europoje parakas buvo išrastas iš naujo. Tai įvyko XIII amžiuje. O kas buvo išradėjas, nežinoma. Pasak vienos legendos, vienuolis iš Freiburgo Bertholdas Schwartzas sunkiojo metalo skiedinyje sumaltas sieros, medžio anglies ir salietros mišinį. Į skiedinį netyčia įkrito geležinis rutulys. Pasigirdo baisus riaumojimas, iš skiedinio veržėsi aitrūs dūmai, o lubose atsirado skylė – ją pramušė didžiuliu greičiu iš skiedinio išskridęs rutulys. Tapo aišku, kokia didžiulė galia slypi juoduosiuose milteliuose (pats žodis „parakas“ kilęs iš senosios rusų kalbos „pelenai“ - dulkės, milteliai). 1242 metais paraką aprašė anglų filosofas ir gamtininkas Rogeris Baconas. Parakas pradėtas naudoti kare. 1300 m. buvo išlieta pirmoji pabūkla, o netrukus pasirodė ir pirmieji ginklai. Pirmoji parako gamykla Europoje buvo pastatyta Bavarijoje 1340. XIV a. Šaunamieji ginklai pradėti naudoti ir Rusijoje: jų padedami maskviečiai 1382 m. apgynė savo miestą nuo totorių chano Tokhtamyšo kariuomenės.

Parako išradimas turėjo didžiulę įtaką pasaulio istorijai. Šaunamųjų ginklų pagalba buvo užkariaujamos jūros ir žemynai, naikinamos civilizacijos, sunaikintos arba užkariautos ištisos tautos. Tačiau parako atradimas turėjo ir teigiamų aspektų. Laukinių gyvūnų medžioklė tapo paprastesnė. 1627 m. Banska Stjavice mieste, šiuolaikinės Slovakijos teritorijoje, parakas pirmą kartą buvo panaudotas kasyboje - uolienoms kasykloje sunaikinti. Parako dėka atsirado specialus branduolių judėjimo skaičiavimo mokslas – balistika. Pradėjo tobulėti metalų liejimo pabūklams metodai, buvo išrasti ir išbandyti nauji patvarūs lydiniai. Taip pat buvo sukurti nauji parako gamybos būdai – o svarbiausia – salietra

Parako gamyklų skaičius augo visame pasaulyje. Iš jų buvo gaminami daugybė juodųjų parako rūšių – minoms, patrankoms, šautuvams, taip pat ir medžiokliniams. Tyrimai parodė, kad parakas turi savybę labai greitai sudegti. Dažniausios miltelių kompozicijos degimas apytiksliai apibūdinamas lygtimi 2KNO 3 + S + 3C ® K 2 S + 3CO 2 + N 2 (be sulfido susidaro ir kalio sulfatas K 2 SO 4). Konkreti produktų sudėtis priklauso nuo degimo slėgio. D.I. Mendelejevas, tyrinėjęs šią problemą, atkreipė dėmesį į reikšmingą kietosios liekanos sudėties skirtumą tuščiųjų ir kovinių šūvių metu.

Bet kokiu atveju, degant parakui, išsiskiria didelis kiekis dujų. Jei parakas bus užpiltas ant žemės ir padegtas, jis nesprogs, o tiesiog greitai sudegs, o jei dega uždaroje erdvėje, pavyzdžiui, ginklo šovinyje, tada išsiskiriančios dujos jėga išstumia kulką iš šovinį, ir jis dideliu greičiu išskrenda iš statinės. 1893 m. pasaulinėje parodoje Čikagoje vokiečių pramonininkas Kruppas parodė ginklą, kurio 115 kg sveriantis sviedinys nuskriejo daugiau nei 20 km per 71 sekundę ir aukščiausiame taške pasiekė 6,5 km aukštį; .

Kietųjų dalelių, susidarančių degant juodiesiems milteliams, dalelės sukuria juodus dūmus, o mūšio laukus kartais taip apgaubdavo dūmai, kad jie užtemdydavo saulės šviesą (romanas Karas ir taika aprašė, kaip dėl dūmų vadams buvo sunku kontroliuoti mūšių eigą). Kietosios dalelės, susidarančios degant juodiesiems parakams, užteršia šaunamojo ginklo vamzdį, todėl ginklo vamzdį ar patranką reikėjo reguliariai valyti.

Iki XIX amžiaus pabaigos. juodieji milteliai praktiškai išnaudojo savo galimybes. Chemikai žinojo daug sprogmenų, tačiau jie nebuvo tinkami šaudyti: jų gniuždomoji (didelė sprogstamoji) jėga buvo tokia, kad vamzdis būtų subyrėjęs į gabalus dar prieš tai, kai iš jo pasišalino sviedinys ar kulka. Šią savybę turi, pavyzdžiui, švino azidas Pb(N 3) 2, gyvsidabrio fulminatas Hg(CNO) 2 – fulminato (fulminės) rūgšties druska. Šios medžiagos lengvai sprogsta nuo trinties ir smūgio.

1884 metais prancūzų inžinierius Paulas Vielas išrado naują parako rūšį – piroksiliną. Piroksilinas buvo gautas dar 1846 m., nitrinant celiuliozę (pluoštą), tačiau ilgą laiką jie negalėjo sukurti stabilios ir saugios parako gamybos technologijos. Viel, ištirpdęs piroksiliną alkoholio ir eterio mišinyje, gavo tešlą primenančią masę, kurią paspaudus ir išdžiovinus, gavosi puikus parakas. Uždegtas ore, jis tyliai degė, o šovinio ar sviedinio korpuse su didele jėga sprogo nuo detonatoriaus. Naujasis parakas buvo daug galingesnis nei juodasis parakas, o degdamas jis nesukėlė dūmų, todėl buvo vadinamas bedūmiu. Šis parakas leido sumažinti šautuvų ir pistoletų kalibrą (vidinį skersmenį) ir taip padidinti ne tik šaudymo nuotolį, bet ir taiklumą. 1889 metais pasirodė dar galingesnis bedūmis parakas – nitroglicerinas. Didysis rusų chemikas D. I. Mendelejevas daug nuveikė, kad patobulintų nedūmų paraką. Štai ką jis pats apie tai parašė:

„Juodą dūminį paraką rado kinai ir vienuoliai – beveik atsitiktinai, liečiant, mechaniniu būdu maišant, mokslinėje tamsoje. Bedūmiai milteliai buvo atrasti atsižvelgiant į visas šiuolaikines chemijos žinias. Tai sudarys naują karinių reikalų erą ne todėl, kad neleidžia dūmams užgožti akių, o daugiausia dėl to, kad su mažesniu svoriu galima perduoti kulkoms ir svoriui 600, 800 ir net 1000 metrų per sekundę greitį. visi kiti sviediniai, o tuo pačiu reprezentuoja visas tolesnio tobulinimo galimybes – pasitelkiant mokslinius nematomų reiškinių, vykstančių jo degimo metu, tyrimus. Nedūminis parakas yra nauja sąsaja tarp šalių galios ir jų mokslo raidos. Dėl šios priežasties, būdamas vienas iš Rusijos mokslo karių, smunkančiais metais ir jėgomis neišdrįsau atsisakyti bedūmio parako problemų analizės.

Mendelejevo sukurtas parakas 1893 metais sėkmingai atlaikė bandymus: buvo paleistas iš 12 colių ginklo, o jūrų artilerijos inspektorius admirolas Makarovas pasveikino mokslininką su nuostabia pergale. Bedūmių miltelių pagalba šaudymo nuotolis buvo žymiai padidintas. Iš didžiulės 750 tonų sveriančios „Big Bertha“ patrankos vokiečiai apšaudė Paryžių iš 128 km atstumo. Pradinis sviedinio greitis buvo 2 km/s, o aukščiausias jo taškas buvo toli stratosferoje 40 km aukštyje. 1918 metų vasarą Paryžiuje buvo iššauta per 300 sviedinių, bet, žinoma, šis šaudymas turėjo tik psichologinę reikšmę, nes apie jokį tikslumą nereikėjo kalbėti.

Bedūmiai milteliai naudojami ne tik šaunamuosiuose ginkluose, bet ir raketų varikliuose (kietasis raketinis kuras). Antrojo pasaulinio karo metais mūsų kariuomenė sėkmingai naudojo kietojo kuro raketas – jas šaudė legendiniai Katiušo gvardijos minosvaidžiai.

Fenolio nitrinimo produktas trinitrofenolis (pikrino rūgštis) turėjo panašų likimą. Jis buvo gautas dar 1771 m. ir buvo naudojamas kaip geltonas dažiklis. Ir tik XIX amžiaus pabaigoje. jie pradėjo jį naudoti granatoms, minoms ir sviediniams, vadinamiems lyddita, aprūpinti. Kolosalią naikinamąją šios medžiagos, naudotos būrų kare, galią vaizdžiai aprašo Louisas Boussenardas savo nuotykių romane. Kapitonas Rip-Head. O nuo 1902 metų tiems patiems tikslams pradėtas naudoti saugesnis trinitrotoluenas (TNT, Tol). Aukštas plačiai naudojamas sprogdinimo operacijose pramonėje lietų (arba presuotų) blokų pavidalu, nes ši medžiaga gali būti saugiai ištirpsta kaitinant aukštesnėje nei 80 ° C temperatūroje.

Nitroglicerinas, kurį labai pavojinga tvarkyti, pasižymi stipriausiomis sprogstamosiomis savybėmis. 1866 metais jį pavyko „prisijaukinti“ Alfredui Nobeliui, kuris, sumaišęs nitrogliceriną su nedegia medžiaga, gavo dinamitą. Dinamitas buvo naudojamas tuneliams kasti ir daugeliui kitų kasybos operacijų. Pirmaisiais metais jo panaudojimas tunelių statybai Prūsijoje sutaupė 12 mln. aukso markių.

Šiuolaikiniai sprogmenys turi atitikti daugelį sąlygų: gamybos ir tvarkymo saugumo, didelio dujų kiekio išleidimo ir efektyvumo. Pigiausia sprogstamoji medžiaga yra amonio salietros ir dyzelinio kuro mišinys, kurio gamyba sudaro 80% visų sprogmenų. Kuris iš jų yra galingiausias? Tai priklauso nuo galios kriterijaus. Viena vertus, svarbus detonacijos greitis, t.y. bangos sklidimo greitis. Kita vertus, medžiagos tankis, nes kuo jis didesnis, tuo daugiau energijos išsiskiria tūrio vienetui, jei kiti dalykai yra vienodi. Taigi, galingiausių nitro junginių parametrai per daugiau nei 100 metų pagerėjo 20–25%, kaip matyti iš šios lentelės:

Heksogenas (1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacikloheksanas, ciklonitas), kuris pastaraisiais metais išgarsėjo, pridedant parafino ar vaško, taip pat mišinyje su kitomis medžiagomis (TNT, amoniu). nitratas, aliuminis) pradėtas naudoti 1940 m. Jis naudojamas amunicijai užtaisyti, taip pat yra įtrauktas į amonitus, naudojamus uolienų darbuose.

Galingiausias (nuo 1955 m.) pramoniniu mastu gaminamas sprogmuo yra HMX (1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazociklooktanas). HMX yra gana atsparus karščiui, todėl naudojamas sprogdinant aukštos temperatūros sąlygomis, pavyzdžiui, giliuose gręžiniuose. Aštuongeno ir TNT (oktolio) mišinys yra kietojo raketinio kuro komponentas. Absoliutus rekordas priklauso heksanitroizowurcitanui, susintetintam JAV 1990 m. Jo sprogimo smūgio banga sklinda 30 kartų greičiau nei garsas

Ilja Leensonas

Didžiąją istorijos dalį žmogus naudojo visų rūšių ašmenimis ginklus, kad sunaikintų savo rūšį – nuo ​​paprasto akmeninio kirvio iki labai pažangių ir sunkiai pagaminamų metalinių įrankių. Apie XI–XII amžių Europoje pradėti naudoti ginklai ir taip žmonija susipažino su svarbiausia sprogmeniu – juoduoju paraku.

Tai buvo lūžis karo istorijoje, nors prireiks dar maždaug aštuonių šimtmečių, kol šaunamieji ginklai mūšio lauke visiškai pakeis pagaląstą plieną. Lygiagrečiai su pabūklų ir minosvaidžių pažanga vystėsi sprogmenys - ne tik parakas, bet ir visokios kompozicijos, skirtos artilerijos sviediniams aprūpinti ar minoms gaminti. Naujų sprogmenų ir sprogstamųjų užtaisų kūrimas aktyviai tęsiasi ir šiandien.

Šiandien žinoma dešimtys sprogmenų. Be karinių poreikių, sprogmenys aktyviai naudojami kasyboje, tiesiant kelius ir tunelius. Tačiau prieš kalbant apie pagrindines sprogmenų grupes, verta plačiau paminėti sprogimo metu vykstančius procesus ir suprasti sprogmenų veikimo principą.

Sprogmenys: kas tai?

Sprogmenys – tai didelė grupė cheminių junginių ar mišinių, kurie, veikiami išorinių veiksnių, gali greitai, savaime išsilaikyti ir nekontroliuojamai reakcijai, išskirdami didelius energijos kiekius. Paprasčiau tariant, cheminis sprogimas yra procesas, kurio metu molekulinių jungčių energija paverčiama šilumine energija. Paprastai jo rezultatas yra didelis kiekis karštų dujų, kurios atlieka mechaninį darbą (smulkinimą, naikinimą, judėjimą ir kt.).

Sprogmenų klasifikacija yra gana sudėtinga ir paini. Prie sprogmenų priskiriamos medžiagos, kurios suyra ne tik sprogimo (detonacijos), bet ir lėto ar greito degimo metu. Paskutinei grupei priklauso parakas ir įvairių rūšių pirotechnikos mišiniai.

Apskritai sąvokos „detonacija“ ir „deflagracija“ (degimas) yra labai svarbios norint suprasti cheminio sprogimo procesus.

Detonacija – tai greitas (viršgarsinis) suspaudimo fronto sklidimas su lydinčia egzotermine reakcija sprogmenyje. Tokiu atveju cheminės transformacijos vyksta taip greitai ir išsiskiria toks kiekis šiluminės energijos bei dujinių produktų, kad medžiagoje susidaro smūginė banga. Detonacija – tai greičiausias, galima sakyti, laviną primenantis medžiagos įtraukimas į cheminio sprogimo reakciją.

Deflagracija arba degimas yra redoksinės cheminės reakcijos rūšis, kurios metu jos priekis juda per medžiagą dėl įprasto šilumos perdavimo. Tokios reakcijos visiems gerai žinomos ir dažnai sutinkamos kasdieniame gyvenime.

Įdomu, kad sprogimo metu išsiskirianti energija nėra tokia didelė. Pavyzdžiui, susprogdinant 1 kg TNT jo išsiskiria kelis kartus mažiau nei deginant 1 kg anglies. Tačiau sprogimo metu tai įvyksta milijonus kartų greičiau, visa energija išsiskiria beveik akimirksniu.

Pažymėtina, kad detonacijos plitimo greitis yra svarbiausia sprogmenų charakteristika. Kuo jis didesnis, tuo efektyvesnis sprogstamasis užtaisas.

Norint pradėti cheminio sprogimo procesą, būtinas išorinis veiksnys, jis gali būti kelių tipų:

• mechaninis (pramušimas, smūgis, trintis);
• cheminė (medžiagos reakcija su sprogstamu užtaisu);
• išorinis detonavimas (sprogimas arti sprogmens);
• terminis (liepsna, šildymas, kibirkštis).

Reikėtų pažymėti, kad skirtingų tipų sprogmenys turi skirtingą jautrumą išoriniam poveikiui.

Kai kurie iš jų (pavyzdžiui, juodi milteliai) gerai reaguoja į šiluminį poveikį, tačiau praktiškai nereaguoja į mechaninį ir cheminį poveikį. O norint susprogdinti TNT, reikia tik detonacijos. Gyvsidabrio fulminatas smarkiai reaguoja į bet kokį išorinį dirgiklį, taip pat yra sprogmenų, kurie detonuoja visiškai be jokios išorinės įtakos. Praktinis tokių „sprogstamųjų“ sprogmenų panaudojimas yra tiesiog neįmanomas.

Pagrindinės sprogstamųjų medžiagų savybės

Pagrindiniai iš jų yra:

• sprogimo produktų temperatūra;
• sprogimo karštis;
• detonacijos greitis;
• brisance;
• didelis sprogstamumas.

Paskutiniai du punktai turėtų būti aptariami atskirai. Sprogmens ryškumas yra jo gebėjimas sunaikinti supančią aplinką (uolą, metalą, medieną). Ši charakteristika labai priklauso nuo fizinės būsenos, kurioje yra sprogmuo (šlifavimo laipsnis, tankis, homogeniškumas). Brisance tiesiogiai priklauso nuo sprogmens detonacijos greičio – kuo jis didesnis, tuo geriau sprogmuo gali sutraiškyti ir sunaikinti aplinkinius objektus.

Stambios sprogstamosios medžiagos dažniausiai naudojamos artilerijos sviediniams, aviacinėms bomboms, minoms, torpedoms, granatoms ir kitai amunicijai užpildyti. Šio tipo sprogmenys yra mažiau jautrūs išoriniams veiksniams, norint susprogdinti tokį sprogstamąjį užtaisą. Priklausomai nuo jų naikinamosios galios, didelės sprogstamosios medžiagos skirstomos į:

• Didelė galia: heksogenas, tetrilas, oksogenas;
• Vidutinė galia: TNT, melinitas, plastidas;
• Sumažinta galia: sprogmenys amonio nitrato pagrindu.

Kuo didesnis sprogmens sprogstamumas, tuo geriau jis sunaikins bombos ar sviedinio kūną, suteiks daugiau energijos skeveldroms ir sukurs galingesnę smūgio bangą.

Ne mažiau svarbi sprogmenų savybė yra didelis jų sprogstamumas. Tai yra pati bendriausia bet kokio sprogmens savybė. Tai rodo, koks destruktyvus yra konkretus sprogmuo. Didelis sprogumas tiesiogiai priklauso nuo sprogimo metu susidarančių dujų kiekio. Reikėtų pažymėti, kad žvalumas ir didelis sprogstamumas, kaip taisyklė, nėra susiję vienas su kitu.

Didelis sprogstamumas ir blizgesys lemia tai, ką vadiname sprogimo galia ar jėga. Tačiau įvairiems tikslams būtina parinkti atitinkamus sprogmenų tipus. Didelis sprogstamumas yra labai svarbus sviediniams, minoms ir aviacinėms bomboms, tačiau kasybos operacijoms labiau tinka sprogmenys, turintys didelį sprogstamumo lygį. Praktiškai sprogmenų pasirinkimas yra daug sudėtingesnis, todėl norint pasirinkti tinkamą sprogmenį, reikia atsižvelgti į visas jo savybes.

Yra visuotinai priimtas įvairių sprogmenų galios nustatymo metodas. Tai yra vadinamasis TNT ekvivalentas, kai TNT galia paprastai laikoma vienybe. Naudojant šį metodą, galima apskaičiuoti, kad 125 gramų TNT galia yra lygi 100 gramų heksogeno ir 150 gramų amonito.

Kita svarbi sprogmenų savybė yra jų jautrumas. Jis nustatomas pagal sprogstamojo sprogimo tikimybę, veikiant vienam ar kitam veiksniui. Nuo šio parametro priklauso sprogmenų gamybos ir laikymo saugumas.

Norint geriau parodyti, kokia svarbi ši sprogmens savybė, galima sakyti, kad amerikiečiai sukūrė specialų sprogmenų jautrumo standartą (STANAG 4439). Ir jie turėjo tai padaryti ne dėl gero gyvenimo, o po daugybės rimtų nelaimingų atsitikimų: per sprogimą Amerikos Bien Ho oro pajėgų bazėje Vietname žuvo 33 žmonės, dėl sprogimų lėktuvnešyje „Forrestal“ – apie 80 žmonių. orlaiviai buvo apgadinti, o po USS Oriskany raketų detonacijos (1966). Taigi gerai yra ne tik galingas sprogmuo, bet ir toks, kuris detonuoja tiksliai reikiamu momentu – ir daugiau niekada.

Visi šiuolaikiniai sprogmenys yra cheminiai junginiai arba mechaniniai mišiniai. Pirmajai grupei priklauso heksogenas, TNT, nitroglicerinas, pikrino rūgštis. Cheminės sprogstamosios medžiagos dažniausiai gaminamos nitrinant įvairių tipų angliavandenilius, dėl kurių į jų molekules patenka azoto ir deguonies. Antrajai grupei priklauso amonio nitrato sprogmenys. Tokio tipo sprogmenyse dažniausiai yra medžiagų, kuriose gausu deguonies ir anglies. Norint padidinti sprogimo temperatūrą, į mišinį dažnai dedama metalo miltelių: aliuminio, berilio, magnio.

Be visų aukščiau išvardintų savybių, bet koks sprogmuo turi būti atsparus chemikalams ir tinkamas ilgalaikiam saugojimui. Praėjusio amžiaus 80-aisiais kinai sugebėjo susintetinti galingą sprogmenį - triciklinį karbamidą. Jo galia buvo dvidešimt kartų didesnė nei TNT. Problema ta, kad praėjus kelioms dienoms po pagaminimo, medžiaga suyra ir pavirto į gleives, netinkamas tolesniam naudojimui.

Sprogmenų klasifikacija

Pagal sprogstamąsias savybes sprogmenys skirstomi į:

1. Inicijuoja. Jie naudojami kitiems sprogmenims susprogdinti. Pagrindiniai šios grupės sprogmenų skirtumai yra didelis jų jautrumas inicijavimo veiksniams ir didelis detonacijos greitis. Šiai grupei priklauso: gyvsidabrio fulminatas, diazodinitrofenolis, švino trinitrorezorcinatas ir kt. Paprastai šie junginiai naudojami uždegimo dangteliuose, uždegimo vamzdeliuose, detonatorių dangteliuose, skverbose, savaiminio naikintuvuose;
2. Didelės sprogstamosios medžiagos. Šio tipo sprogmenys turi didelį sprogstamųjų medžiagų kiekį ir yra naudojami kaip pagrindinis daugumos šaudmenų užtaisas. Šie galingi sprogmenys skiriasi savo chemine sudėtimi (N-nitraminai, nitratai, kiti nitro junginiai). Kartais jie naudojami įvairių mišinių pavidalu. Sprogiosios medžiagos taip pat aktyviai naudojamos kasyboje, tiesiant tunelius ir atliekant kitus inžinerinius darbus;
3. Sprogstamosios medžiagos. Jie yra energijos šaltinis mėtant sviedinius, minas, kulkas, granatas, taip pat raketų judėjimui. Šiai sprogmenų klasei priskiriamas parakas ir įvairių rūšių raketų kuras;
4. Pirotechnikos kompozicijos. Naudojamas specialios amunicijos aprūpinimui. Degdami jie sukuria specifinį efektą: apšvietimą, signalizaciją, padegamąjį.

Sprogmenys taip pat skirstomi pagal jų fizinę būklę į:

1. Skystis. Pavyzdžiui, nitroglikolis, nitroglicerinas, etilo nitratas. Taip pat yra įvairių skystų sprogstamųjų medžiagų mišinių (panklastitas, Sprengel sprogmenys);
2. Dujinis;
3. Gelio pavidalo. Jei ištirpinate nitroceliuliozę nitroglicerine, gausite vadinamąją sprogstamą želė. Tai itin nestabili, bet gana galinga sprogstama gelio pavidalo medžiaga. XIX amžiaus pabaigoje mėgo juo naudotis Rusijos revoliuciniai teroristai;
4. Suspensijos. Gana didelė sprogmenų grupė, kuri šiandien naudojama pramoniniais tikslais. Yra įvairių tipų sprogstamųjų suspensijų, kuriose sprogmuo arba oksidatorius yra skysta terpė;
5. Emulsiniai sprogmenys. Šiais laikais labai populiari sprogmenų rūšis. Dažnai naudojamas statybose ar kasybos darbuose;
6. Tvirtas. Labiausiai paplitusi sprogmenų grupė. Tai apima beveik visus kariniuose reikaluose naudojamus sprogmenis. Jie gali būti monolitiniai (TNT), granuliuoti arba miltelių pavidalo (RDX);
7. Plastikiniai. Ši sprogmenų grupė pasižymi plastiškumu. Tokie sprogmenys yra brangesni nei įprasti, todėl retai naudojami šaudmenims užpildyti. Tipiškas šios grupės atstovas yra plastidas (arba plastitas). Jis dažnai naudojamas sabotažo metu, kad būtų pažeistos struktūros. Pagal savo sudėtį plastidas yra heksogeno ir tam tikro plastifikatoriaus mišinys;
8. Elastingas.

Šiek tiek VV istorijos

Pirmoji žmonijos išrasta sprogstama medžiaga buvo juodi milteliai. Manoma, kad jis buvo išrastas Kinijoje dar VII amžiuje mūsų eros. Tačiau patikimų to įrodymų kol kas nerasta. Apskritai apie paraką ir pirmuosius bandymus jį panaudoti buvo sukurta daug mitų ir akivaizdžiai fantastinių istorijų.

Yra senovės kinų tekstų, kuriuose aprašomi mišiniai, savo sudėtimi panašūs į juodus juodus miltelius. Jie buvo naudojami kaip vaistai ir pirotechnikos šou. Be to, yra daugybė šaltinių, teigiančių, kad vėlesniais šimtmečiais kinai aktyviai naudojo paraką raketoms, minoms, granatams ir net liepsnosvaidžiams gaminti. Tiesa, kai kurių šių senovinių šaunamųjų ginklų tipų iliustracijos verčia abejoti jų praktinio panaudojimo galimybe.

Dar prieš paraką Europa pradėjo naudoti „graikišką ugnį“ - degų sprogmenį, kurio receptas, deja, iki šių dienų neišliko. „Graikiška ugnis“ buvo degus mišinys, kurio ne tik negalėjo užgesinti vanduo, bet, susilietus su juo, jis tapo dar degesnis. Šį sprogmenį išrado bizantiečiai, jie aktyviai naudojo „graikų ugnį“ tiek sausumos, tiek jūros mūšiuose ir griežčiausiai saugojo savo receptą. Šiuolaikiniai ekspertai mano, kad šiame mišinyje buvo aliejus, derva, siera ir negesintos kalkės.

Pirmą kartą parakas Europoje pasirodė maždaug XIII amžiaus viduryje ir iki šiol nežinoma, kaip tiksliai jis pateko į žemyną. Tarp Europos parako išradėjų dažnai minimos vienuolio Bertholdo Schwartzo ir anglų mokslininko Rogerio Bacono pavardės, nors istorikai vieningos nuomonės neturi. Pagal vieną versiją, parakas, išrastas Kinijoje, į Europą atkeliavo per Indiją ir Artimuosius Rytus. Vienaip ar kitaip, jau XIII amžiuje europiečiai žinojo apie paraką ir netgi bandė panaudoti šį kristalinį sprogmenį minoms ir primityviam šaunamajam ginklui.

Daugelį amžių parakas buvo vienintelė sprogmenų rūšis, kurią žmogus žinojo ir naudojo. Tik XVIII–XIX amžių sandūroje chemijos ir kitų gamtos mokslų raidos dėka sprogmenų raida pasiekė naujas aukštumas.

XVIII amžiaus pabaigoje prancūzų chemikų Lavoisier ir Berthollet dėka atsirado vadinamasis chloratinis parakas. Tuo pačiu metu buvo išrastas „sidabro fulminatas“, taip pat pikrino rūgštis, kuri ateityje buvo pradėta naudoti artilerijos sviediniams aprūpinti.

1799 m. anglų chemikas Howardas atrado „gyvsidabrio fulminatą“, kuris vis dar naudojamas dangteliuose kaip inicijuojantis sprogmuo. pradžioje buvo gautas piroksilinas – sprogstama medžiaga, kuria buvo galima ne tik užtaisyti sviedinius, bet ir iš jo gaminti bedūmį parako dinamitą. Tai galingas sprogmuo, bet labai jautrus. Per Pirmąjį pasaulinį karą buvo bandoma į sviedinius prikrauti dinamito, tačiau šios idėjos greitai buvo atsisakyta. Dinamitas kasyboje naudojamas jau seniai, tačiau šiais laikais šis sprogmuo nebuvo gaminamas ilgą laiką.

1863 metais vokiečių mokslininkai atrado TNT, o 1891 metais Vokietijoje pradėta pramoninė šio sprogmens gamyba. 1897 metais vokiečių chemikas Lenze susintetino heksogeną – vieną galingiausių ir šiandien labiausiai paplitusių sprogmenų.

Naujų sprogmenų ir sprogstamųjų įtaisų kūrimas tęsėsi visą praėjusį šimtmetį, o tyrimai šia kryptimi tęsiami ir šiandien.

Pentagonas gavo naują sprogmenį hidrazino pagrindu, kuris tariamai buvo 20 kartų galingesnis už TNT. Tačiau šis sprogmuo turėjo ir vieną pastebimą trūkumą – absoliučiai bjaurų apleisto stoties tualeto kvapą. Bandymas parodė, kad naujoji medžiaga buvo tik 2-3 kartus galingesnė už TNT, ir jie nusprendė jos atsisakyti. Po to EXCOA pasiūlė kitą sprogmenų panaudojimo būdą: su jais daryti apkasus.

Medžiaga plona srovele buvo išpilta ant žemės ir tada susprogdinta. Taigi per kelias sekundes buvo galima gauti viso profilio tranšėją be papildomų pastangų. Keli sprogmenų rinkiniai buvo išsiųsti į Vietnamą koviniams bandymams. Šios istorijos pabaiga buvo juokinga: sprogimo sukurtos apkasos sklido taip bjauriai, kad kariai atsisakė jose būti.

Devintojo dešimtmečio pabaigoje amerikiečiai sukūrė naują sprogmenį - CL-20. Remiantis kai kuriais žiniasklaidos pranešimais, jo galia yra beveik dvidešimt kartų didesnė nei TNT. Tačiau dėl didelės kainos (1300 USD už 1 kg) didelio masto naujojo sprogmens gamyba taip ir nebuvo pradėta.

Sprogmenų prasiskverbimo bandymų rezultatai: dešinėje - 30 gramų HMX užtaisui, kairėje - tam pačiam CL-20 užtaisui

Vis galingesnių sprogmenų paieškos tęsėsi šimtmečius. Tradicinis parakas jau seniai dingo iš scenos, tačiau kompaktiškų robotų karo priemonių, tarp jų ir bepiločių orlaivių, atsiradimas tik skatina naujas paieškas. Mažesnio dydžio ir masės kovinės galvutės išsaugos didesnių pirmtakų žudymo galią tik dėl naujausių chemijos pasiekimų.

Idealus sprogmuo būtinai yra balansas tarp didžiausios sprogstamosios galios ir maksimalaus stabilumo sandėliavimo ir transportavimo metu. Tai taip pat yra didžiausias cheminės energijos tankis, minimalios gamybos sąnaudos ir, pageidautina, aplinkos sauga. Visa tai pasiekti nėra lengva, todėl šios srities plėtrai jie dažniausiai imasi jau patikrintų formulių – TNT, heksogeno, pentrito, heksanitrostilbeno ir kt. – ir stengiasi pagerinti vieną iš norimų savybių, nepakenkdami kitoms. Visiškai nauji junginiai atsiranda itin retai.

Įdomi šios taisyklės išimtis gali būti (CL-20), kuris yra pasiruošęs prisijungti prie elito populiarių sprogmenų sąrašo. Pirmą kartą susintetintas Kalifornijoje 1986 m. (taigi ir CL sutrumpintame pavadinime), jame yra kuo tankesnio pavidalo cheminė energija. Kol kas jį pramoniniu būdu gamina kelios įmonės, kurių kilogramo kaina siekia daugiau nei 1300 USD, tačiau perėjus prie didelio masto sintezės, savikaina, ekspertų teigimu, gali sumažėti 5–10 kartų.

Šiandien vienas efektyviausių karinių sprogmenų yra HMX, kuris naudojamas plastikiniuose užtaisuose ir kainuoja apie 100 USD už kilogramą. Tačiau CL-20 (žr. iliustraciją kairėje) rodo pastebimai didesnę galią: bandant skverbtis per plieninius blokus, jis yra 40% efektyvesnis. Šią galią suteikia didesnis detonacijos greitis (9660 m/s, palyginti su 9100 m/s) ir didesnis medžiagos tankis (2,04 g/cm3, palyginti su 1,91).

Tokia neįtikėtina galia rodo, kad CL-20 bus ypač naudingas, kai bus naudojamas su kompaktiškomis kovos sistemomis, tokiomis kaip šiuolaikiniai dronai. Tačiau jis yra pavojingai jautrus smūgiams ir smūgiams – panašiai kaip pentritas, jautriausias junginys iš visų naudojamų sprogmenų. Iš pradžių buvo daroma prielaida, kad CL-20 gali būti naudojamas kartu su plastikiniu surišimo komponentu (santykiu 9:1), nors lygiagrečiai su detonacijos pavojaus mažinimu buvo sumažinta ir sprogimo jėga.

Trumpai tariant, CL-20 istorija, prasidėjusi devintajame dešimtmetyje, dar nepasirodė labai gerai. Tačiau chemikai nesiliauja su juo eksperimentuoti. Vienas iš jų buvo amerikiečių profesorius Adamas Matzgeris, kuriam vadovaujant substancija, atrodo, buvo patobulinta iki priimtinos formos. Autoriai stengėsi keisti ne jo struktūrą, o formą.

Čia verta pasakyti, kad jei paimsite dviejų skirtingų medžiagų kristalų mišinį, atskira kiekvieno kristalo molekulė atsidurs lygiai taip pat kaimynų apsuptyje. Pasirodo, kad mišinio savybės yra kažkas tarp abiejų grynos formos medžiagų savybių. Vietoj to, Matzgeris ir jo kolegos išbandė kokristalizavimo iš bendro tirpalo metodą – jiems pavyko gauti molekulinius kristalus, turinčius abi medžiagas vienu metu: kiekvienai dviem CL-20 molekulėms yra viena HMX molekulė.

Ištyrę šio junginio savybes, mokslininkai nustatė, kad jo detonacijos greitis yra 9480 m/s – tai yra maždaug pusiaukelė tarp gryno CL-20 ir aštuongeno greičio. Tačiau stabilumas yra beveik toks pat, kaip ir gryno HMX (autorių teigimu, dėl papildomų vandenilinių ryšių tarp dviejų molekulių tipų susidarymo, kurie stabilizuoja jautrią CL-20 molekulę). Be to, kristalų tankis yra maždaug 20% ​​didesnis nei HMX, todėl jis yra dar efektyvesnis. Kitaip tariant, toks kristalas yra reikšmingas patobulinimas, palyginti su HMX, ir labai perspektyvus kandidatas į naujo „geriausio pasaulyje sprogmens“ vaidmenį.