Substancat që shpërthejnë. Eksplozivët më të fuqishëm jo-bërthamorë: heksogen, elementë ngrohës dhe "shkatërruesi kinez"

Eksplozivët quhen komponime ose përzierje kimike të paqëndrueshme që transformohen jashtëzakonisht shpejt nën ndikimin e një impulsi të caktuar në substanca të tjera të qëndrueshme me çlirimin e një sasie të konsiderueshme nxehtësie dhe një vëllimi të madh produktesh të gaztë që janë nën presion shumë të lartë dhe, duke u zgjeruar, kryejnë një ose një punë tjetër mekanike.

Eksplozivët modernë janë ose komponimet kimike (heksogen, TNT etj..), ose përzierjet mekanike(nitrat amonit dhe eksplozivët nitroglicerin).

Komponimet kimike përftohen duke trajtuar hidrokarbure të ndryshme me acid nitrik (nitracion), pra duke futur substanca si azoti dhe oksigjeni në molekulën e hidrokarbureve.

Përzierjet mekanike bëhen nga përzierja e substancave të pasura me oksigjen me substanca të pasura me karbon.

Në të dyja rastet, oksigjeni është në një gjendje të lidhur me azotin ose klorin (përjashtim është oksilikuitete, ku oksigjeni është në një gjendje të lirë të palidhur).

Në varësi të përmbajtjes sasiore të oksigjenit në eksploziv, oksidimi i elementeve të djegshme në procesin e transformimit shpërthyes mund të jetë i plotë ose jo të plota, dhe ndonjëherë oksigjeni mund të mbetet edhe i tepërt. Në përputhje me këtë, dallohen eksplozivët me ekuilibër të tepërt (pozitiv), zero dhe të pamjaftueshëm (negativ) të oksigjenit.

Më fitimprurësit janë eksplozivët që kanë një bilanc oksigjeni zero, pasi karboni oksidohet plotësisht në CO 2 dhe hidrogjeni në H 2 O, Si rezultat, lirohet sasia maksimale e nxehtësisë e mundshme për një eksploziv të caktuar. Një shembull i një eksplozivi të tillë do të ishte dinaftalit, e cila është një përzierje e nitratit të amonit dhe dinitronaftalenit:

Në bilanci i tepërt i oksigjenit oksigjeni i mbetur i papërdorur kombinohet me azotin për të formuar okside të azotit shumë toksike, të cilat thithin një pjesë të nxehtësisë, e cila redukton sasinë e energjisë së çliruar gjatë shpërthimit. Një shembull i një eksplozivi me një bilanc të tepërt të oksigjenit është nitroglicerina:

Nga ana tjetër, kur bilanci i pamjaftueshëm i oksigjenit jo i gjithë karboni shndërrohet në dioksid karboni; një pjesë e tij oksidohet vetëm në monoksid karboni. (CO) i cili është gjithashtu helmues, megjithëse në një masë më të vogël se oksidet e azotit. Përveç kësaj, një pjesë e karbonit mund të mbetet në formë të ngurtë. Karboni i mbetur i ngurtë dhe oksidimi i tij jo i plotë vetëm në CO çojnë në një ulje të energjisë së çliruar gjatë shpërthimit.

Në të vërtetë, gjatë formimit të një gram-molekule të monoksidit të karbonit, lëshohen vetëm 26 kcal/mol nxehtësi, ndërsa gjatë formimit të një molekule gram të dioksidit të karbonit, çlirohen 94 kcal/mol.

Një shembull i një eksplozivi me një bilanc negativ të oksigjenit është TNT:

Në kushte reale, kur produktet e shpërthimit kryejnë punë mekanike, ndodhin reaksione kimike shtesë (sekondare) dhe përbërja aktuale e produkteve të shpërthimit ndryshon disi nga skemat e dhëna të llogaritjes dhe ndryshon sasia e gazeve toksike në produktet e shpërthimit.

Klasifikimi i eksplozivëve

Lëndët plasëse mund të jenë në gjendje të gaztë, të lëngët dhe të ngurtë ose në formën e përzierjeve të substancave të ngurta ose të lëngshme me substanca të ngurta ose të gazta.

Aktualisht, kur numri i eksplozivëve të ndryshëm është shumë i madh (mijëra artikuj), ndarja e tyre vetëm sipas gjendjes fizike është krejtësisht e pamjaftueshme. Kjo ndarje nuk thotë asgjë as për performancën (fuqinë) e eksplozivëve, me anë të të cilave mund të gjykohet fushëveprimi i përdorimit të njërit ose tjetrit prej tyre, as për vetitë e eksplozivëve, me anë të të cilave mund të gjykohet shkalla e rrezikut në trajtimin dhe ruajtjen. . Prandaj, aktualisht pranohen tre klasifikime të tjera të eksplozivëve.

Sipas klasifikimit të parë Të gjithë eksplozivët ndahen sipas fuqisë dhe shtrirjes së tyre në:.

A) fuqi e rritur (PETN, heksogen, tetril);

B) fuqi normale (TNT, acid pikrik, plastite, tetritol, amonite shkëmbore, amonite që përmbajnë 50-60% TNT dhe eksplozivë xhelatinoz nitroglicerin);

B) fuqia e reduktuar (eksplozivët e nitratit të amonit, përveç atyre të përmendura më sipër, eksplozivët pluhur nitroglicerin dhe kloratitet).

3. Lëndë shpërthyese shtytëse(pluhur i zi dhe piroksilinë pa tym dhe pluhur nitroglicerinë).

Ky klasifikim, natyrisht, nuk përfshin të gjithë emrat e eksplozivëve, por vetëm ato që përdoren kryesisht në operacionet e shpërthimit. Në veçanti, nën emrin e përgjithshëm eksploziv nitrati i amonit ka dhjetëra përbërje të ndryshme, secila me emrin e vet të veçantë.

Klasifikimi i dytë ndan eksplozivët sipas përbërjes së tyre kimike:

1. Komponimet nitro; substancat e këtij lloji përmbajnë dy deri në katër grupe nitro (NO 2); Këto përfshijnë tetril, TNT, heksogen, tetritol, acid pikrik dhe dinitronaftalen, i cili është pjesë e disa eksplozivëve të nitratit të amonit.

2. Nitroesteret; Substancat e këtij lloji përmbajnë disa grupe nitrate (ONO 2). Këto përfshijnë PETN, eksplozivët nitroglicerin dhe pluhurat pa tym.

3. Kripërat e acidit nitrik- substanca që përmbajnë grupin NO 3, përfaqësuesi kryesor i të cilave është nitrati i amonit NH 4 NO 3, i cili është pjesë e të gjithë eksplozivëve të nitratit të amonit. Ky grup përfshin gjithashtu nitratin e kaliumit KNO 3 - bazën e pluhurit të zi, dhe nitrat natriumi NaNO 3, i cili është pjesë e eksplozivëve nitroglicerin.

4. Kripërat e acidit hidronitrik(HN 3), nga të cilat përdoret vetëm azidi i plumbit.

5. Kripërat e acidit fulminat(HONC), nga të cilat përdoret vetëm fulminat i merkurit.

6. Kripërat e acidit perklorik, të ashtuquajturat kloratite dhe perkloratite, - eksplozivët në të cilët përbërësi kryesor - transportuesi i oksigjenit - është klorati i kaliumit ose perklorati (KClO 3 dhe KClO 4); tani ato përdoren shumë rrallë. Nga ky klasifikim veçohet një eksploziv i quajtur oxyliquit.

Bazuar në strukturën kimike të një eksplozivi, mund të gjykohen vetitë e tij themelore:

Ndjeshmëria, qëndrueshmëria, përbërja e produkteve të shpërthimit, pra, fuqia e substancës, ndërveprimi i saj me substanca të tjera (për shembull, me materialin e guaskës) dhe një sërë vetive të tjera.

Natyra e lidhjes midis grupeve nitro dhe karbonit (në komponimet nitro dhe nitro esteret) përcakton ndjeshmërinë e eksplozivit ndaj ndikimeve të jashtme dhe qëndrueshmërinë e tyre (ruajtja e vetive shpërthyese) në kushtet e ruajtjes. Për shembull, komponimet nitro, në të cilat azoti i grupit NO 2 është i lidhur drejtpërdrejt me karbonin (C-NO 2), janë më pak të ndjeshëm dhe më të qëndrueshëm se nitroesteret, në të cilët azoti lidhet me karbonin nëpërmjet një prej oksigjeneve të grupi ONO 2 (C-O-NO2); një lidhje e tillë është më pak e fortë dhe e bën eksplozivin më të ndjeshëm dhe më pak këmbëngulës.

Numri i grupeve nitro të përfshira në një eksploziv karakterizon fuqinë e këtij të fundit, si dhe shkallën e ndjeshmërisë së tij ndaj ndikimeve të jashtme. Sa më shumë grupe nitro në një molekulë shpërthyese, aq më e fuqishme dhe e ndjeshme është ajo. Kështu, për shembull, mononitrotoluen(që ka vetëm një grup nitro) është një lëng vajor që nuk ka veti shpërthyese; dinitrotoluen, që përmban dy grupe nitro, tashmë është një lëndë shpërthyese, por me karakteristika të dobëta shpërthyese; dhe në fund Trinitrotoluen (TNT), me tre grupe nitro, është një eksploziv mjaft i kënaqshëm për sa i përket fuqisë.

Komponimet Dinitro përdoren në një masë të kufizuar; Shumica e eksplozivëve modernë përmbajnë tre ose katër grupe nitro.

Prania e disa grupeve të tjera në eksploziv ndikon edhe në vetitë e tij. Për shembull, azoti shtesë (N 3) në RDX rrit ndjeshmërinë e këtij të fundit. Grupi metil (CH 3) në TNT dhe tetril siguron që këto lëndë shpërthyese të mos ndërveprojnë me metalet, ndërsa grupi hidroksil (OH) në acidin pikrik është arsyeja e ndërveprimit të lehtë të substancës me metalet (përveç kallajit) dhe pamjes. e të ashtuquajturave pikrate të metaleve të tjera, të cilat janë substanca shpërthyese që janë shumë të ndjeshme ndaj goditjes dhe fërkimit.

Lëndët plasëse të përftuara nga zëvendësimi i hidrogjenit me një metal në acidin hidronitrik ose fulminat shkaktojnë brishtësinë ekstreme të lidhjeve intramolekulare dhe, për rrjedhojë, ndjeshmërinë e veçantë të këtyre substancave ndaj ndikimeve të jashtme mekanike dhe termike.

Për punën e shpërthimit në jetën e përditshme, është miratuar klasifikimi i tretë i eksplozivëve: mbi pranueshmërinë e përdorimit të tyre në kushte të caktuara.

Sipas këtij klasifikimi, dallohen tre grupet kryesore të mëposhtme:

1. Lëndë plasëse të miratuar për punë të hapur.

2. Lëndë plasëse të miratuara për punë nëntokësore në kushte të sigurta nga mundësia e shpërthimit të lagështirës së zjarrit dhe pluhurit të qymyrit.

3. Eksplozivë të miratuar vetëm për kushte të rrezikshme për shkak të mundësisë së një shpërthimi gazi ose pluhuri (eksplozivë sigurie).

Kriteri për caktimin e një eksplozivi në një grup të caktuar është sasia e gazeve toksike (të dëmshme) të lëshuara gjatë shpërthimit dhe temperatura e produkteve të shpërthimit. Kështu, TNT, për shkak të sasisë së madhe të gazeve toksike të prodhuara gjatë shpërthimit të tij, mund të përdoret vetëm në punë të hapura ( ndërtimi dhe nxjerrja e guroreve), ndërsa eksplozivët e nitratit të amonit lejohen si në punë të hapur ashtu edhe në nëntokë në kushte jo të rrezikshme për gaz dhe pluhur. Për punët nëntokësore, ku prania e përzierjeve shpërthyese të gazit dhe pluhur-ajrit është e mundur, lejohen vetëm eksplozivët me temperaturë të ulët të produkteve të shpërthimit.

Terminologjia

Kompleksiteti dhe diversiteti i kimisë dhe teknologjisë shpërthyese, kontradiktat politike dhe ushtarake në botë dhe dëshira për të klasifikuar çdo informacion në këtë fushë kanë çuar në formulime të paqëndrueshme dhe të larmishme të termave.

Aplikim Industrial

Eksplozivët përdoren gjithashtu gjerësisht në industri për operacione të ndryshme shpërthimi. Konsumi vjetor i eksplozivëve në vendet me prodhim industrial të zhvilluar, edhe në kohë paqeje, arrin në qindra mijëra tonë. Në kohë lufte, konsumi i eksplozivëve rritet ndjeshëm. Kështu, gjatë Luftës së Parë Botërore në vendet ndërluftuese ai arriti në rreth 5 milionë tonë, dhe në Luftën e Dytë Botërore i kaloi 10 milionë tonë. Përdorimi vjetor i eksplozivëve në Shtetet e Bashkuara në vitet 1990 ishte rreth 2 milion ton.

duke hedhur
Lëndët plasëse shtytëse (pluhur dhe lëndë djegëse raketash) shërbejnë si burim energjie për hedhjen e trupave (predha, mina, plumba, etj.) ose për shtyrjen e raketave. Karakteristika e tyre dalluese është aftësia për t'iu nënshtruar transformimit shpërthyes në formën e djegies së shpejtë, por pa shpërthim.
piroteknike
Përbërjet piroteknike përdoren për të marrë efekte piroteknike (dritë, tym, ndezës, zë, etj.). Lloji kryesor i transformimeve shpërthyese të përbërjeve piroteknike është djegia.

Lëndët shpërthyese lëvizëse (pluhur) përdoren kryesisht si mbushje shtytëse për lloje të ndryshme armësh dhe kanë për qëllim t'i japin një shpejtësi të caktuar fillestare një predheje (silur, plumb, etj.). Lloji mbizotërues i transformimit të tyre kimik është djegia e shpejtë e shkaktuar nga një rreze zjarri nga mjetet e ndezjes. Baruti ndahet në dy grupe:

a) i tymosur;

b) pa tym.

Përfaqësuesit e grupit të parë mund të jenë pluhur i zi, i cili është një përzierje e kripës, squfurit dhe qymyrit, për shembull, artileri dhe pluhur armësh, i përbërë nga 75% nitrat kaliumi, 10% squfur dhe 15% qymyr. Pika e ndezjes së pluhurit të zi është 290 - 310 ° C.

Grupi i dytë përfshin piroksilin, nitroglicerin, diglikol dhe barut të tjerë. Pika e ndezjes së pluhurave pa tym është 180 - 210 ° C.

Përbërjet piroteknike (ndezëse, ndriçuese, sinjalizuese dhe gjurmuese), të përdorura për pajisjen e municioneve speciale, janë përzierje mekanike të agjentëve oksidues dhe substancave të ndezshme. Në kushte normale përdorimi, kur digjen, prodhojnë një efekt piroteknik përkatës (ndezës, ndriçues, etj.). Shumë nga këto komponime gjithashtu kanë veti shpërthyese dhe mund të shpërthejnë në kushte të caktuara.

Sipas mënyrës së përgatitjes së tarifave

e shtypur
derdhje (aliazhe shpërthyese)
i patronizuar

Sipas zonës së aplikimit

ushtarake
industriale

për minierat (miniera, prodhimi i materialeve të ndërtimit, operacionet e zhveshjes)
Sipas kushteve të përdorimit të sigurt, eksplozivët industrialë për miniera ndahen në

jo të sigurisë
sigurinë

për ndërtim (diga, kanale, gropa, prerje rruge dhe argjinatura)
për kërkime sizmike
për shkatërrimin e strukturave të ndërtimit
për përpunimin e materialeve (saldim me shpërthim, forcim me shpërthim, prerje me shpërthim)

qëllim të veçantë (për shembull, mjete për shkyçjen e anijes kozmike)
përdorim antisocial (terrorizëm, huliganizëm), shpesh duke përdorur substanca me cilësi të ulët dhe përzierje shtëpiake.
eksperimentale.

Sipas shkallës së rrezikut

Ekzistojnë sisteme të ndryshme për klasifikimin e lëndëve plasëse sipas shkallës së rrezikshmërisë. Më të famshmit:

Një sistem i harmonizuar globalisht i klasifikimit dhe etiketimit të kimikateve

Klasifikimi sipas shkallës së rrezikshmërisë në miniera;

Energjia e vetë eksplozivit është e vogël. Shpërthimi i 1 kg TNT çliron 6-8 herë më pak energji sesa djegia e 1 kg qymyr, por gjatë shpërthimit kjo energji çlirohet dhjetëra miliona herë më shpejt se gjatë proceseve të djegies konvencionale. Përveç kësaj, qymyri nuk përmban një agjent oksidues.

Shihni gjithashtu

Letërsia

Enciklopedia ushtarake sovjetike. M., 1978.
Pozdnyakov Z. G., Rossi B. D. Manuali i Eksplozivëve Industrialë dhe Eksplozivëve. - M.: “Nedra”, 1977. - 253 f.
Fedoroff, Basil T. et al Encyclopedia of Explosives and Related Items, vëll.1-7. - Dover, Nju Xhersi: Picatinny Arsenal, 1960-1975.

Lidhjet

// Fjalori Enciklopedik i Brockhaus dhe Efron: Në 86 vëllime (82 vëllime dhe 4 shtesë). - Shën Petersburg. , 1890-1907.

Fondacioni Wikimedia.

2010.
Vala e Re (seri)

Rucker, Rudy

Shihni se çfarë janë "eksplozivët" në fjalorë të tjerë: Eksplozivët - (a. eksplozivë, agjentë shpërthyes; n. Sprengstoffe; f. eksplozivë; i. eksplozivë) kimik. komponimet ose përzierjet e substancave që, në kushte të caktuara, janë të afta për kimikate shumë të shpejta (shpërthyese) vetë-shpërndarëse. transformimi me çlirimin e nxehtësisë...

Enciklopedia gjeologjike EKSPLOZIVËT

Enciklopedia gjeologjike- (Lëndë shpërthyese) substanca që janë të afta të shkaktojnë shpërthim për shkak të shndërrimit të tyre kimik në gaze ose avuj. V. V. ndahen në pluhura shtytëse, eksplozivë të lartë që kanë efekt dërrmues dhe inicojnë ndezjen dhe shpërthimin e të tjerëve ... Fjalori Detar Fjalor enciklopedik shkencor dhe teknik

Enciklopedia gjeologjike- këto janë substanca ose përzierje të tyre që nën ndikimin e ndikimeve të jashtme (ngrohje, ndikim, fërkim, shpërthim i një lënde tjetër), mund të dekompozohen shumë shpejt me lëshimin e gazrave dhe një sasi të madhe nxehtësie.

Përzierjet shpërthyese ekzistonin shumë kohë përpara se njeriu të shfaqej në Tokë. Bumbulli i vogël (1–2 cm i gjatë) bombardues portokalli-blu Branchynus explodans mbrohet nga sulmet në një mënyrë shumë të zgjuar. Një zgjidhje e përqendruar e peroksidit të hidrogjenit grumbullohet në një qese të vogël në trupin e tij. Në momentin e duhur, kjo tretësirë përzihet shpejt me enzimën katalazë. Reagimi që ndodh u vëzhgua nga kushdo që trajtoi një gisht të prerë me një zgjidhje farmaceutike 3% peroksid: tretësira fjalë për fjalë vlon, duke lëshuar flluska oksigjeni. Në të njëjtën kohë, përzierja nxehet (efekti termik i reaksionit 2H 2 O 2 ® 2H 2 O + O 2 është 190 kJ/mol). Në brumbull, në të njëjtën kohë, ndodh një reaksion tjetër, i katalizuar nga enzima peroksidazë: oksidimi i hidrokinonit me peroksid hidrogjeni në benzokinon (efekti termik i këtij reaksioni është më shumë se 200 kJ/mol). Nxehtësia e krijuar është e mjaftueshme për të ngrohur tretësirën në 100°C dhe madje edhe për ta avulluar atë pjesërisht. Reagimi i brumbullit është aq i shpejtë sa përzierja kaustike, e ngrohur në një temperaturë të lartë, qëllohet me një tingull të lartë në drejtim të armikut. Nëse një avion që peshon vetëm gjysmë gram godet lëkurën e njeriut, do të shkaktojë një djegie të lehtë.

Parimi "i shpikur" nga brumbulli është tipik për eksplozivët e një natyre kimike, në të cilat energjia lëshohet për shkak të formimit të lidhjeve të forta kimike. Në armët bërthamore, energjia çlirohet nga ndarja ose shkrirja e bërthamave atomike. Një shpërthim është një çlirim shumë i shpejtë i energjisë në një vëllim të kufizuar. Në këtë rast, ndodh ngrohja dhe zgjerimi i menjëhershëm i ajrit, dhe një valë goditëse fillon të përhapet, duke çuar në shkatërrim të madh. Nëse shpërtheni dinamit (pa predhë çeliku) në Hënë, ku nuk ka ajër, pasojat shkatërruese do të jenë pa masë më të vogla se në Tokë. Nevoja për një çlirim shumë të shpejtë të energjisë për një shpërthim dëshmohet nga ky fakt. Dihet mirë se një përzierje e hidrogjenit dhe klorit shpërthen nëse ekspozohet në rrezet e diellit direkte ose nëse magnezi i djegur sillet në balonë - kjo është shkruar edhe në tekstet shkollore, por nëse drita nuk është aq e ndritshme, reagimi do të vazhdojë. plotësisht me qetësi, dhe magnezi do të lëshohet në të e njëjta energji, por jo në një të qindtën e sekondës, por në disa orë, dhe si rezultat, nxehtësia thjesht do të shpërndahet në ajrin përreth.

Kur ndodh ndonjë reaksion ekzotermik, energjia termike e lëshuar ngroh jo vetëm mjedisin, por edhe vetë reaktantët. Kjo çon në një rritje të shpejtësisë së reagimit, e cila nga ana tjetër përshpejton çlirimin e nxehtësisë dhe kjo rrit më tej temperaturën. Nëse heqja e nxehtësisë në hapësirën përreth nuk ecën me ritmin e lëshimit të saj, atëherë si rezultat reaksioni, siç thonë kimistët, mund të "egërsohet" - përzierja do të vlojë dhe do të spërkat nga ena e reaksionit ose edhe do të shpërthejë nëse gazrat dhe avujt e çliruar nuk gjejnë një dalje të shpejtë nga ena. Ky është i ashtuquajturi shpërthim termik. Prandaj, kur kryejnë reaksione ekzotermike, kimistët monitorojnë me kujdes temperaturën, duke e ulur nëse është e nevojshme duke shtuar copa akulli në balonë ose duke e vendosur enën në një përzierje ftohëse. Është veçanërisht e rëndësishme që të jeni në gjendje të llogaritni shkallën e çlirimit të nxehtësisë dhe largimit të nxehtësisë për reaktorët industrialë.

Energjia lirohet shumë shpejt në rast shpërthimi. Kjo fjalë (vjen nga latinishtja detonare - bubullimë) nënkupton shndërrimin kimik të një lënde shpërthyese, e cila shoqërohet me çlirimin e energjisë dhe përhapjen e një vale përmes substancës me shpejtësi supersonike. Reaksioni kimik ngacmohet nga një valë goditëse intensive, e cila formon pjesën e përparme kryesore të valës së shpërthimit. Presioni në frontin e valës së goditjes është dhjetëra mijëra megapaskale (qindra mijëra atmosfera), gjë që shpjegon efektin e madh shkatërrues të proceseve të tilla. Energjia e çliruar në zonën e reaksionit kimik mban vazhdimisht presion të lartë në valën e goditjes. Shpërthimi ndodh në shumë komponime dhe përzierjet e tyre. Për shembull, tetranitrometani C(NO 2) 4 - një lëng i rëndë pa ngjyrë me një erë të fortë - distilohet pa shpërthim, por përzierjet e tij me shumë përbërës organikë shpërthejnë me forcë të madhe. Kështu, gjatë një leksioni në një nga universitetet gjermane në vitin 1919, shumë studentë vdiqën për shkak të shpërthimit të një djegësi, i cili përdorej për të demonstruar djegien e një përzierjeje tetranitrometani dhe tolueni. Rezultoi se asistenti i laboratorit, gjatë përgatitjes së përzierjes, ngatërroi fraksionet e masës dhe vëllimit të përbërësve dhe me densitet të reagentëve 1.64 dhe 0.87 g/cm3, kjo shkaktoi një ndryshim pothuajse të dyfishtë në përbërjen e përzierjes, e cila. çoi në tragjedi.

Cilat substanca mund të shpërthejnë? Para së gjithash, këto janë të ashtuquajturat komponime endotermike, domethënë komponime, formimi i të cilave nga substanca të thjeshta shoqërohet jo me çlirimin, por me thithjen e energjisë. Substanca të tilla përfshijnë, në veçanti, acetilenin, ozonin, oksidet e klorit, peroksidet . Kështu, formimi i 1 mol C 2 H 2 nga elementët shoqërohet me një kosto prej 227 kJ. Kjo do të thotë që acetilen duhet të konsiderohet një përbërës potencialisht i paqëndrueshëm, pasi reagimi i zbërthimit të tij në substanca të thjeshta C 2 H 2 ® 2C + H 2 shoqërohet me çlirimin e energjisë shumë të lartë. Kjo është arsyeja pse, ndryshe nga shumë gazra të tjerë, acetilen nuk pompohet kurrë në cilindra nën presion të lartë - kjo mund të çojë në një shpërthim (në cilindra me acetilen, ky gaz tretet në aceton, i cili është i ngopur me një bartës poroz).

Acetilenidet e metaleve të rënda - argjendi, bakri - dekompozohen në mënyrë shpërthyese. Edhe ozoni i pastër është shumë i rrezikshëm për të njëjtën arsye, prishja e 1 molit të të cilit çliron 142 kJ energji. Megjithatë, shumë komponime potencialisht të paqëndrueshme mund të rezultojnë të jenë mjaft të qëndrueshme në praktikë. Një shembull është etilen, arsyeja e stabilitetit të tij është shkalla shumë e ulët e dekompozimit në substanca të thjeshta.

Historikisht, substanca e parë shpërthyese e shpikur nga njerëzit ishte baruti i zi (aka i zi) - një përzierje e squfurit të grirë imët, qymyrit dhe nitratit të kaliumit - nitrat kaliumit (nitrat natriumi nuk është i përshtatshëm, pasi është higroskopik, domethënë bëhet i lagësht në ajri). Kjo shpikje ka marrë miliona jetë njerëzore gjatë shekujve të kaluar. Sidoqoftë, rezulton se baruti u shpik për qëllime të tjera: kinezët e lashtë përdorën barutin për të krijuar fishekzjarre më shumë se dy mijë vjet më parë. Përbërja e barutit kinez e lejoi atë të digjej pa shpërthyer.

Grekët dhe romakët e lashtë nuk kishin kripur, kështu që ata nuk mund të kishin barut. Rreth shekullit të 5-të. kripura erdhi nga India dhe Kina në Bizant, kryeqyteti i perandorisë greke. Në Bizant u zbulua se një përzierje e kripës me substanca të ndezshme digjet shumë intensivisht dhe është e pamundur të shuhet. Pse ndodh kjo u bë e njohur shumë më vonë - përzierje të tilla nuk kanë nevojë për ajër për djegie: vetë kripori është një burim oksigjeni). Përzierjet e djegshme që përmbanin kripë të quajtur "zjarri grek" filluan të përdoren në luftë. Me ndihmën e tyre, në vitet 670 dhe 718, u dogjën anijet e flotës arabe që rrethoi Kostandinopojën. Në shekullin e 10-të Bizanti e zmbrapsi pushtimin bullgar me ndihmën e zjarrit grek.

Kaluan shekuj dhe baruti u rishpik në Evropën mesjetare. Kjo ndodhi në shekullin e 13-të. Dhe kush ishte shpikësi nuk dihet. Sipas një legjende, një murg nga Freiburgu, Berthold Schwartz, griu një përzierje squfuri, qymyr druri dhe kripur në një llaç metalik të rëndë. Një top hekuri ra aksidentalisht në llaç. Kishte një zhurmë të tmerrshme, nga llaçi u derdh tym i acartë dhe në tavan u shfaq një vrimë - u shpua nga një top që fluturoi nga llaçi me shpejtësi të madhe. U bë e qartë se çfarë fuqie të madhe qëndron në pluhurin e zi (fjala "barut" në vetvete vjen nga "pluhuri" i vjetër rus - pluhur, pluhur). Në vitin 1242, baruti u përshkrua nga filozofi dhe natyralisti anglez Roger Bacon. Baruti filloi të përdoret në luftë. Në vitin 1300 u hodh topi i parë dhe së shpejti u shfaqën armët e para. Fabrika e parë e barutit në Evropë u ndërtua në Bavari në vitin 1340. Në shek. Armët e zjarrit filluan të përdoren gjithashtu në Rusi: me ndihmën e tyre, moskovitët mbrojtën qytetin e tyre në 1382 nga trupat e Tatar Khan Tokhtamysh.

Shpikja e barutit pati një ndikim të madh në historinë botërore. Me ndihmën e armëve të zjarrit u pushtuan dete dhe kontinente, u shkatërruan qytetërime, u shkatërruan ose pushtuan kombe të tëra. Por zbulimi i barutit kishte edhe aspekte pozitive. Gjuetia e kafshëve të egra është bërë më e lehtë. Në 1627, në Banska Stjavice në territorin e Sllovakisë moderne, baruti u përdor për herë të parë në miniera - për të shkatërruar gurët në një minierë. Falë barutit, u shfaq një shkencë e veçantë e llogaritjes së lëvizjes së bërthamave - balistika. Filluan të përmirësoheshin metodat për derdhjen e metaleve për topa dhe u shpikën dhe u testuan lidhje të reja të forta. U zhvilluan gjithashtu metoda të reja për prodhimin e barutit - dhe mbi të gjitha, kripërat

Numri i fabrikave të barutit u rrit në të gjithë botën. Ato u përdorën për të prodhuar shumë lloje pluhuri të zi - për mina, topa, pushkë, përfshirë ato të gjuetisë. Hulumtimet kanë treguar se baruti ka aftësinë të digjet shumë shpejt. Djegia e përbërjes më të zakonshme të pluhurit përshkruhet përafërsisht nga ekuacioni 2KNO 3 + S + 3C ® K 2 S + 3CO 2 + N 2 (përveç sulfurit, formohet edhe sulfati i kaliumit K 2 SO 4). Përbërja specifike e produkteve varet nga presioni i djegies. D.I. Mendeleev, i cili studioi këtë çështje, vuri në dukje një ndryshim të rëndësishëm në përbërjen e mbetjeve të ngurta gjatë të shtënave boshe dhe luftarake.

Në çdo rast, kur baruti digjet, lëshohet një sasi e madhe gazesh. Nëse baruti derdhet në tokë dhe i vihet zjarri, ai nuk do të shpërthejë, por thjesht do të digjet shpejt, por nëse digjet në një hapësirë të mbyllur, për shembull, në një gëzhojë arme, atëherë gazrat e lëshuar e shtyjnë me forcë plumbin jashtë. fishekun dhe fluturon nga fuçi me shpejtësi të madhe. Në 1893, në Ekspozitën Botërore në Çikago, industrialisti gjerman Krupp tregoi një armë që ishte e mbushur me 115 kg pluhur të zi, predha e saj me peshë 115 kg fluturoi mbi 20 km brenda 71 sekondave, duke arritur një lartësi prej 6.5 km në pikën më të lartë; .

Grimcat e lëndëve të ngurta të prodhuara nga djegia e pluhurit të zi krijojnë tym të zi dhe fushat e betejës ndonjëherë ishin aq të mbuluara me tym saqë errësonte dritën e diellit (në roman Lufta dhe Paqja përshkroi se si tymi e bënte të vështirë për komandantët të kontrollonin rrjedhën e betejave). Grimcat e prodhuara kur digjet pluhuri i zi kontaminojnë gropën e armëve të zjarrit, kështu që tyta e një arme ose topi duhej pastruar rregullisht.

Nga fundi i shekullit të 19-të. pluhuri i zi praktikisht i ka ezauruar aftësitë e tij. Kimistët dinin shumë eksplozivë, por ato nuk ishin të përshtatshme për të qëlluar: forca e tyre dërrmuese (shpërthyese e lartë) ishte e tillë që tyta do të ishte copëtuar edhe para se predha ose plumbi të largohej prej saj. Kjo veti zotërohet, për shembull, nga azidi i plumbit Pb(N 3) 2, fulminati i merkurit Hg(CNO) 2 - një kripë e acidit fulminat (fulmik). Këto substanca shpërthejnë lehtësisht pas fërkimit dhe goditjes, ato përdoren për të ngarkuar abetare dhe shërbejnë për të ndezur barutin.

Në 1884, inxhinieri francez Paul Viel shpiku një lloj të ri baruti - piroksilin. Piroksilina u përftua në vitin 1846 nga nitrimi i celulozës (fibra), por për një kohë të gjatë ata nuk mund të zhvillonin një teknologji për prodhimin e barutit që ishte e qëndrueshme dhe e sigurt për t'u trajtuar. Viel, pasi kishte tretur piroksilinën në një përzierje alkooli dhe eteri, përftoi një masë të ngjashme me brumin, e cila pas shtypjes dhe tharjes jepte barut të shkëlqyer. I ndezur në ajër, digjej në heshtje dhe në një gëzhojë ose predhë shpërtheu me forcë të madhe nga detonatori. Baruti i ri ishte shumë më i fuqishëm se baruti i zi dhe kur digjej nuk prodhonte tym, prandaj quhej pa tym. Ky barut bëri të mundur zvogëlimin e kalibrit (diametrit të brendshëm) të armëve të gjahut dhe pistoletave dhe në këtë mënyrë të rriste jo vetëm rrezen, por edhe saktësinë e qitjes. Në 1889, u shfaq një barut edhe më i fuqishëm pa tym - nitroglicerina. Kimisti i madh rus D.I Mendeleev bëri shumë për të përmirësuar barutin pa tym. Ja çfarë ka shkruar ai vetë për këtë:

"Bauti i zi i tymosur u gjet nga kinezët dhe murgjit - pothuajse rastësisht, me prekje, me përzierje mekanike, në errësirë shkencore. Pluhuri pa tym u zbulua në dritën e plotë të njohurive moderne kimike. Do të përbëjë një epokë të re të çështjeve ushtarake, jo sepse nuk lejon që tymi të errësojë sytë, por kryesisht sepse, me më pak peshë, bën të mundur që plumbave t'u jepet shpejtësi 600, 800 dhe madje 1000 metra në sekondë dhe të gjitha predhat e tjera, dhe në të njëjtën kohë përfaqëson të gjitha arritjet e përmirësimit të mëtejshëm - me ndihmën e kërkimit shkencor në dukuritë e padukshme që ndodhin gjatë djegies së tij. Baruti pa tym përbën një lidhje të re midis fuqisë së vendeve dhe zhvillimit të tyre shkencor. Për këtë arsye, duke qenë një nga luftëtarët e shkencës ruse, në vitet dhe fuqinë time në rënie nuk guxova të braktisja analizën e problemeve të barutit pa tym".

Baruti i krijuar nga Mendeleev kaloi me sukses testet në 1893: u qëllua nga një armë 12 inç, dhe inspektori i artilerisë detare Admiral Makarov e uroi shkencëtarin për fitoren e tij të shkëlqyer. Me ndihmën e pluhurit pa tym, diapazoni i qitjes u rrit ndjeshëm. Nga një top i madh Big Bertha me peshë 750 tonë, gjermanët qëlluan në Paris nga një distancë prej 128 km. Shpejtësia fillestare e predhës ishte 2 km/s, dhe pika më e lartë e saj ishte e vendosur larg në stratosferë në një lartësi prej 40 km. Gjatë verës së vitit 1918, mbi 300 predha u gjuajtën në Paris, por, natyrisht, kjo gjuajtje kishte vetëm rëndësi psikologjike, pasi nuk kishte nevojë të flitej për ndonjë saktësi.

Pluhuri pa tym përdoret jo vetëm në armë zjarri, por edhe në motorë raketash (karburant i ngurtë raketash). Gjatë Luftës së Dytë Botërore, ushtria jonë përdori me sukses raketa me lëndë djegëse të ngurtë - ato u gjuajtën nga mortajat legjendare të rojeve Katyusha.

Produkti i nitrimit të fenolit, trinitrofenoli (acidi pikrik), pati një fat të ngjashëm. Është marrë qysh në vitin 1771 dhe është përdorur si ngjyrues i verdhë. Dhe vetëm në fund të shekullit të 19-të. filluan ta përdorin atë për të pajisur granata, mina dhe predha të quajtura lyddita. Fuqia shkatërruese kolosale e kësaj substance, e përdorur në Luftën e Boerit, përshkruhet gjallërisht nga Louis Boussenard në romanin e tij aventuresk. Kapiten Rip-Head. Dhe që nga viti 1902, trinitrotolueni më i sigurt (TNT, Tol) filloi të përdoret për të njëjtat qëllime. Tall përdoret gjerësisht në operacionet e shpërthimit në industri në formën e blloqeve të derdhur (ose të shtypur), pasi kjo substancë mund të shkrihet në mënyrë të sigurt kur nxehet mbi 80 ° C.

Nitroglicerina, e cila është shumë e rrezikshme për t'u trajtuar, ka vetitë më të forta shpërthyese. Në vitin 1866, Alfred Nobel arriti ta “zbusë”, i cili duke përzier nitroglicerinën me materialin jo të ndezshëm, mori dinamit. Dinamiti u përdor për të gërmuar tunele dhe në shumë operacione të tjera minerare. Në vitin e parë, përdorimi i tij në ndërtimin e tuneleve në Prusi kurseu 12 milionë marka ari.

Eksplozivët modernë duhet të plotësojnë shumë kushte: sigurinë në prodhim dhe përdorim, çlirimin e vëllimeve të mëdha të gazrave dhe efikasitet. Eksplozivi më i lirë është një përzierje e nitratit të amonit dhe karburantit dizel, prodhimi i tij përbën 80% të të gjithë eksplozivëve. Cili është më i fuqishmi? Varet nga kriteri i fuqisë. Nga njëra anë, shpejtësia e shpërthimit është e rëndësishme, d.m.th. shpejtësia e përhapjes së valës. Nga ana tjetër, dendësia e substancës, sepse sa më i lartë të jetë, aq më shumë energji, duke qenë të barabarta nga gjërat e tjera, lirohet për njësi vëllimi. Kështu, për komponimet më të fuqishme nitro, të dy parametrat janë përmirësuar me 20-25% gjatë më shumë se 100 viteve, siç mund të shihet nga tabela e mëposhtme:

Heksogen (1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacikloheksan, ciklonit), i cili është bërë i njohur vitet e fundit, me shtimin e parafinës ose dyllit, si dhe në një përzierje me substanca të tjera (TNT, amonium. nitrati, alumini) filloi të përdoret në vitin 1940. Përdoret për ngarkimin e municioneve, dhe gjithashtu përfshihet në amonitët që përdoren në punimet e shkëmbinjve.

Eksplozivi më i fuqishëm i prodhuar (që nga viti 1955) në shkallë industriale është oktogjeni (1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazociklooktan). HMX është mjaft rezistent ndaj nxehtësisë, kështu që përdoret për shpërthim në kushte me temperaturë të lartë, për shembull, në puse të thella. Një përzierje e oktogjenit me TNT (oktol) është një përbërës i lëndëve djegëse të ngurta të raketave. Rekordi absolut mbahet nga hexanitroisowurtzitane, i sintetizuar në SHBA në vitin 1990. Vala goditëse nga shpërthimi i saj udhëton 30 herë më shpejt se zëri

Ilya Leenson

Për pjesën më të madhe të historisë, njeriu përdori të gjitha llojet e armëve me tehe për të shkatërruar llojin e tij, nga një sëpatë e thjeshtë guri deri te veglat metalike shumë të avancuara dhe të vështira për t'u prodhuar. Rreth shekujve 11-12, armët filluan të përdoren në Evropë, dhe kështu njerëzimi u njoh me eksplozivin më të rëndësishëm - barutin e zi.

Kjo ishte një pikë kthese në historinë ushtarake, megjithëse do të duheshin rreth tetë shekuj të tjerë që armët e zjarrit të zëvendësonin plotësisht çelikun e mprehur në fushën e betejës. Paralelisht me përparimin e topave dhe mortajave, u zhvilluan eksplozivët - jo vetëm baruti, por edhe të gjitha llojet e përbërjeve për pajisjen e predhave të artilerisë ose prodhimin e minave tokësore. Zhvillimi i eksplozivëve dhe pajisjeve të reja shpërthyese vazhdon në mënyrë aktive edhe sot.

Sot dihen dhjetëra eksplozivë. Përveç nevojave ushtarake, eksplozivët përdoren në mënyrë aktive në miniera, në ndërtimin e rrugëve dhe tuneleve. Megjithatë, para se të flasim për grupet kryesore të eksplozivëve, vlen të përmendim më në detaje proceset që ndodhin gjatë një shpërthimi dhe të kuptojmë parimin e veprimit të eksplozivëve.

Eksplozivët: çfarë është?

Eksplozivët janë një grup i madh i përbërjeve ose përzierjeve kimike që, nën ndikimin e faktorëve të jashtëm, janë të afta për reaksione të shpejta, të vetë-qëndrueshme dhe të pakontrollueshme, duke çliruar sasi të mëdha energjie. E thënë thjesht, një shpërthim kimik është procesi i shndërrimit të energjisë së lidhjeve molekulare në energji termike. Zakonisht rezultati i tij është një sasi e madhe gazesh të nxehta, të cilat kryejnë punë mekanike (shtypje, shkatërrim, lëvizje etj.).

Klasifikimi i eksplozivëve është mjaft kompleks dhe konfuz. Eksplozivët përfshijnë substanca që shpërbëhen jo vetëm gjatë shpërthimit (shpërthimit), por edhe përmes djegies së ngadaltë ose të shpejtë. Grupi i fundit përfshin barutin dhe lloje të ndryshme përzierjesh piroteknike.

Në përgjithësi, konceptet e "shpërthimit" dhe "shfryrjes" (djegie) janë çelësi për të kuptuar proceset e një shpërthimi kimik.

Shpërthimi është përhapja e shpejtë (supersonike) e një fronti kompresimi me një reagim ekzotermik shoqërues në një eksploziv. Në këtë rast, transformimet kimike ndodhin aq shpejt dhe një sasi e tillë energjie termike dhe produkte të gazta lirohet saqë në substancë formohet një valë goditëse. Shpërthimi është procesi i përfshirjes më të shpejtë, mund të thuhet, në formë orteku të një substance në reagimin e një shpërthimi kimik.

Shfryrja, ose djegia, është një lloj reaksioni kimik redoks gjatë të cilit pjesa e përparme e tij lëviz nëpër një substancë për shkak të transferimit normal të nxehtësisë. Reagime të tilla janë të njohura për të gjithë dhe hasen shpesh në jetën e përditshme.

Është kurioze që energjia e çliruar gjatë shpërthimit nuk është aq e madhe. Për shembull, gjatë shpërthimit të 1 kg TNT, ai lëshohet disa herë më pak se gjatë djegies së 1 kg qymyr. Megjithatë, gjatë një shpërthimi kjo ndodh miliona herë më shpejt, e gjithë energjia lirohet pothuajse menjëherë.

Duhet të theksohet se shpejtësia e përhapjes së shpërthimit është karakteristika më e rëndësishme e eksplozivëve. Sa më i lartë të jetë, aq më efektive është ngarkesa shpërthyese.

Për të filluar procesin e një shpërthimi kimik, është i nevojshëm ekspozimi ndaj një faktori të jashtëm, ai mund të jetë i disa llojeve:

mekanike (birë, goditje, fërkim);
kimik (reagimi i një lënde me një ngarkesë shpërthyese);
shpërthim i jashtëm (shpërthim në afërsi të një eksplozivi);
termike (flakë, ngrohje, shkëndijë).

Duhet të theksohet se lloje të ndryshme të eksplozivëve kanë ndjeshmëri të ndryshme ndaj ndikimeve të jashtme.

Disa prej tyre (për shembull, pluhuri i zi) i përgjigjen mirë efekteve termike, por praktikisht nuk i përgjigjen efekteve mekanike dhe kimike. Dhe për të shpërthyer TNT, nevojitet vetëm shpërthim. Fulminat e merkurit reagojnë dhunshëm ndaj çdo stimuli të jashtëm, dhe ka disa eksplozivë që shpërthejnë pa asnjë ndikim të jashtëm fare. Përdorimi praktik i eksplozivëve të tillë "shpërthyes" është thjesht i pamundur.

Karakteristikat themelore të eksplozivëve

Ato kryesore janë:

temperatura e produkteve të shpërthimit;
nxehtësia e shpërthimit;
shpejtësia e shpërthimit;
brisance;
eksploziviteti i lartë.

Dy pikat e fundit duhet të trajtohen veçmas. Shkëlqimi i një eksplozivi është aftësia e tij për të shkatërruar mjedisin përreth (shkëmb, metal, dru). Kjo karakteristikë varet kryesisht nga gjendja fizike në të cilën ndodhet lënda shpërthyese (shkalla e bluarjes, dendësia, homogjeniteti). Brisance varet drejtpërdrejt nga shpejtësia e shpërthimit të eksplozivit - sa më i lartë të jetë, aq më mirë eksplozivi mund të shtypë dhe shkatërrojë objektet përreth.

Eksplozivët e lartë zakonisht përdoren për të mbushur predha artilerie, bomba ajrore, mina, silurët, granatat dhe municione të tjera. Ky lloj eksplozivi është më pak i ndjeshëm ndaj faktorëve të jashtëm për të shpërthyer një ngarkesë të tillë shpërthyese; Në varësi të fuqisë së tyre shkatërruese, eksplozivët e lartë ndahen në:

Fuqi e lartë: heksogen, tetril, oksogen;
Fuqia mesatare: TNT, melinit, plastid;
Fuqia e reduktuar: eksplozivë me bazë nitrat amoniumi.

Sa më i lartë të jetë eksploziviteti i një eksplozivi, aq më mirë do të shkatërrojë trupin e një bombe ose predhe, do t'u japë më shumë energji fragmenteve dhe do të krijojë një valë goditëse më të fuqishme.

Një veti po aq e rëndësishme e eksplozivëve është eksploziviteti i tij i lartë. Kjo është karakteristika më e përgjithshme e çdo eksplozivi, ajo tregon se sa shkatërrues është një eksploziv i veçantë. Eksploziviteti i lartë varet drejtpërdrejt nga sasia e gazrave që formohen gjatë shpërthimit. Duhet të theksohet se shkëlqimi dhe eksploziviteti i lartë, si rregull, nuk janë të lidhura me njëra-tjetrën.

Eksploziviteti dhe shkëlqimi i lartë përcaktojnë atë që ne e quajmë fuqinë ose forcën e një shpërthimi. Megjithatë, për qëllime të ndryshme është e nevojshme të zgjidhen llojet e duhura të eksplozivëve. Eksploziviteti i lartë është shumë i rëndësishëm për predha, mina dhe bomba ajrore, por për operacionet e minierave, eksplozivët me një nivel të konsiderueshëm të eksplozivitetit të lartë janë më të përshtatshëm. Në praktikë, përzgjedhja e lëndëve plasëse është shumë më e ndërlikuar dhe për të zgjedhur eksplozivin e duhur duhet të merren parasysh të gjitha karakteristikat e tij.

Ekziston një metodë e pranuar përgjithësisht për përcaktimin e fuqisë së eksplozivëve të ndryshëm. Ky është i ashtuquajturi ekuivalent TNT, kur fuqia e TNT merret në mënyrë konvencionale si unitet. Duke përdorur këtë metodë, mund të llogaritet se fuqia e 125 gram TNT është e barabartë me 100 gram heksogen dhe 150 gram amonit.

Një karakteristikë tjetër e rëndësishme e eksplozivëve është ndjeshmëria e tyre. Përcaktohet nga probabiliteti i një shpërthimi shpërthyes kur ekspozohet ndaj një ose një faktori tjetër. Siguria e prodhimit dhe ruajtjes së eksplozivëve varet nga ky parametër.

Për të treguar më mirë se sa e rëndësishme është kjo karakteristikë e një eksplozivi, mund të thuhet se amerikanët kanë zhvilluar një standard të veçantë (STANAG 4439) për ndjeshmërinë e lëndëve plasëse. Dhe ata duhej ta bënin këtë jo për shkak të një jete të mirë, por pas një sërë aksidentesh të rënda: një shpërthim në bazën ajrore amerikane Bien Ho në Vietnam vrau 33 persona, si rezultat i shpërthimeve në aeroplanmbajtësen Forrestal, rreth 80. avionët u dëmtuan, dhe pas shpërthimit të raketave në USS Oriskany (1966). Pra, ajo që është e mirë nuk është thjesht një eksploziv i fuqishëm, por ai që shpërthen pikërisht në momentin e duhur - dhe kurrë më.

Të gjithë eksplozivët modernë janë ose komponime kimike ose përzierje mekanike. Grupi i parë përfshin heksogen, TNT, nitroglicerinë, acid pikrik. Eksplozivët kimikë zakonisht prodhohen nga nitrimi i llojeve të ndryshme të hidrokarbureve, gjë që çon në futjen e azotit dhe oksigjenit në molekulat e tyre. Grupi i dytë përfshin eksplozivët e nitratit të amonit. Këto lloj eksplozivësh zakonisht përmbajnë substanca të pasura me oksigjen dhe karbon. Për të rritur temperaturën e shpërthimit, shpesh në përzierje shtohen pluhurat metalikë: alumini, berilium, magnez.

Përveç të gjitha vetive të mësipërme, çdo eksploziv duhet të jetë kimikisht rezistent dhe i përshtatshëm për ruajtje afatgjatë. Në vitet 80 të shekullit të kaluar, kinezët ishin në gjendje të sintetizonin një eksploziv të fuqishëm - ure triciklike. Fuqia e tij ishte njëzet herë më e madhe se TNT. Problemi ishte se disa ditë pas prodhimit, substanca u dekompozua dhe u kthye në mukozë, e papërshtatshme për përdorim të mëtejshëm.

Klasifikimi i eksplozivëve

Sipas vetive të tyre shpërthyese, eksplozivët ndahen në:

Duke nisur. Ato përdoren për të shpërthyer eksplozivë të tjerë. Dallimet kryesore midis eksplozivëve të këtij grupi janë ndjeshmëria e tyre e lartë ndaj faktorëve inicues dhe shpejtësia e lartë e shpërthimit. Në këtë grup bëjnë pjesë: fulminati i merkurit, diazodinitrofenoli, trinitroresorcinati i plumbit dhe të tjerë. Si rregull, këto komponime përdoren në kapakët e ndezësve, tubat e ndezjes, kapakët e detonatorëve, squibs dhe vetëshkatërruesit;
Eksplozivë të lartë. Ky lloj eksplozivi ka një nivel të konsiderueshëm të eksplozivit të lartë dhe përdoret si ngarkesa kryesore për shumicën dërrmuese të municioneve. Këto eksplozivë të fuqishëm ndryshojnë në përbërjen e tyre kimike (N-nitraminat, nitratet, komponimet e tjera nitro). Ndonjëherë ato përdoren në formën e përzierjeve të ndryshme. Eksplozivët e lartë përdoren gjithashtu në mënyrë aktive në miniera, kur vendosen tunele dhe kryejnë punë të tjera inxhinierike;
Lëndë shpërthyese shtytëse. Ato janë burim energjie për hedhjen e predhave, minave, plumbave, granatave, si dhe për lëvizjen e raketave. Kjo klasë e eksplozivëve përfshin barutin dhe llojet e ndryshme të karburantit të raketave;
Kompozime piroteknike. Përdoret për pajisjen e municioneve speciale. Kur digjen, ato prodhojnë një efekt specifik: ndriçues, sinjalizues, ndezës.

Lëndët plasëse gjithashtu ndahen sipas gjendjes fizike në:

E lëngshme. Për shembull, nitroglikol, nitroglicerinë, nitrat etilik. Ka edhe përzierje të ndryshme të lëngshme të eksplozivëve (panklastit, eksploziv Sprengel);
I gaztë;
Si xhel. Nëse e tretni nitrocelulozën në nitroglicerinë, ju merrni të ashtuquajturin pelte shpërthyese. Kjo është një substancë jashtëzakonisht e paqëndrueshme, por mjaft e fuqishme shpërthyese e ngjashme me xhel. Terroristët revolucionarë rusë u pëlqente ta përdornin atë në fund të shekullit të 19-të;
Pezullimet. Një grup mjaft i madh eksplozivësh që përdoren sot për qëllime industriale. Ekzistojnë lloje të ndryshme të pezullimeve shpërthyese në të cilat eksplozivi ose oksiduesi është një medium i lëngshëm;
Eksplozivë emulsioni. Një lloj eksplozivi shumë i popullarizuar këto ditë. Përdoret shpesh në punë ndërtimi ose minierash;
Të ngurta. Grupi më i zakonshëm i eksplozivëve. Kjo përfshin pothuajse të gjithë eksplozivët e përdorur në çështjet ushtarake. Ato mund të jenë monolit (TNT), grimcuar ose pluhur (RDX);
Plastike. Ky grup eksplozivësh ka plasticitet. Eksplozivë të tillë janë më të shtrenjtë se ato të zakonshëm, kështu që ato përdoren rrallë për mbushjen e municioneve. Një përfaqësues tipik i këtij grupi është plastiti (ose plastiti). Shpesh përdoret gjatë sabotimit për të dëmtuar strukturat. Për sa i përket përbërjes së tij, plastidi është një përzierje e heksogenit dhe një lloj plastifikuesi;
Elastike.

Pak histori e VV

Substanca e parë shpërthyese e shpikur nga njerëzimi ishte pluhuri i zi. Besohet se ajo u shpik në Kinë në shekullin e VII pas Krishtit. Megjithatë, prova të besueshme për këtë nuk janë gjetur ende. Në përgjithësi, shumë mite dhe histori fantastike padyshim janë krijuar rreth barutit dhe përpjekjeve të para për ta përdorur atë.

Ka tekste të lashta kineze që përshkruajnë përzierje të ngjashme në përbërje me pluhurin e zi të zi. Ato përdoreshin si ilaçe dhe gjithashtu për shfaqje piroteknike. Për më tepër, ka shumë burime që pretendojnë se në shekujt në vijim kinezët përdorën në mënyrë aktive barutin për të prodhuar raketa, mina, granata dhe madje edhe flakëhedhës. Vërtetë, ilustrimet e disa llojeve të këtyre armëve të lashta të zjarrit hedhin dyshime mbi mundësinë e përdorimit të tyre praktik.

Edhe para barutit, Evropa filloi të përdorte "zjarrin grek" - një eksploziv i ndezshëm, receta për të cilën, për fat të keq, nuk ka mbijetuar deri më sot. “Zjarri grek” ishte një përzierje e ndezshme që jo vetëm që nuk shuhej nga uji, por madje bëhej edhe më e ndezshme në kontakt me të. Ky eksploziv u shpik nga bizantinët, ata përdorën në mënyrë aktive "zjarrin grek" si në tokë ashtu edhe në beteja detare dhe e mbajtën recetën e tij në konfidencën më të rreptë. Ekspertët modernë besojnë se kjo përzierje përfshinte vaj, katran, squfur dhe gëlqere të gjallë.

Baruti u shfaq për herë të parë në Evropë rreth mesit të shekullit të 13-të, dhe ende nuk dihet se si arriti saktësisht në kontinent. Ndër shpikësit evropianë të barutit përmenden shpesh emrat e murgut Berthold Schwartz dhe shkencëtarit anglez Roger Bacon, megjithëse historianët nuk kanë një konsensus. Sipas një versioni, baruti, i shpikur në Kinë, erdhi në Evropë përmes Indisë dhe Lindjes së Mesme. Në një mënyrë apo tjetër, tashmë në shekullin e 13-të, evropianët dinin për barutin dhe madje u përpoqën ta përdornin këtë eksploziv kristalor për mina dhe armë zjarri primitive.

Për shumë shekuj, baruti mbeti i vetmi lloj eksplozivi që njeriu njihte dhe përdorte. Vetëm në fund të shekujve 18-19, falë zhvillimit të kimisë dhe shkencave të tjera natyrore, zhvillimi i eksplozivëve arriti lartësi të reja.

Në fund të shekullit të 18-të, falë kimistëve francezë Lavoisier dhe Berthollet, u shfaq i ashtuquajturi barut klorate. Në të njëjtën kohë, u shpik "fulminati i argjendit", si dhe acidi pikrik, i cili në të ardhmen filloi të përdoret për pajisjen e predhave të artilerisë.

Në 1799, kimisti anglez Howard zbuloi "fulminatin e merkurit", i cili përdoret ende në kapele si një eksploziv inicues. Në fillim të shekullit të 19-të, u përftua piroksilina - një substancë shpërthyese që mund të përdorej jo vetëm për të ngarkuar predha, por edhe për të bërë dinamit baruti pa tym prej tij. Ky është një eksploziv i fuqishëm, por është shumë i ndjeshëm. Gjatë Luftës së Parë Botërore ata u përpoqën të ngarkonin predha me dinamit, por kjo ide u braktis shpejt. Dinamiti është përdorur në miniera për një kohë të gjatë, por këto ditë ky eksploziv nuk prodhohet prej kohësh.

Në vitin 1863, shkencëtarët gjermanë zbuluan TNT, dhe në 1891, prodhimi industrial i këtij eksplozivi filloi në Gjermani. Në 1897, kimisti gjerman Lenze sintetizoi heksogen, një nga eksplozivët më të fuqishëm dhe më të përhapur sot.

Zhvillimi i eksplozivëve dhe mjeteve të reja shpërthyese ka vazhduar gjatë gjithë shekullit të kaluar, dhe kërkimet në këtë drejtim vazhdojnë edhe sot.
Pentagoni mori një eksploziv të ri të bazuar në hydrazine, i cili dyshohet se ishte 20 herë më i fuqishëm se TNT. Sidoqoftë, ky eksploziv kishte gjithashtu një pengesë të dukshme - erën absolutisht të neveritshme të një tualeti të braktisur të stacionit. Testi tregoi se substanca e re ishte vetëm 2-3 herë më e fuqishme se TNT, dhe ata vendosën të braktisnin përdorimin e saj. Pas kësaj, EXCOA propozoi një mënyrë tjetër për të përdorur eksplozivët: për të bërë llogore me të.

Lënda u derdh në tokë në një rrjedhë të hollë dhe më pas shpërtheu. Kështu, në pak sekonda ishte e mundur të merrej një llogore me profil të plotë pa përpjekje shtesë. Disa grupe eksplozivësh u dërguan në Vietnam për testime luftarake. Fundi i kësaj historie ishte qesharak: llogoret e krijuara nga shpërthimi kishin një erë kaq të neveritshme sa ushtarët refuzuan të ishin në to.

Në fund të viteve '80, amerikanët zhvilluan një eksploziv të ri - CL-20. Sipas disa raporteve të mediave, fuqia e tij është pothuajse njëzet herë më e madhe se TNT. Megjithatë, për shkak të çmimit të tij të lartë (1300 dollarë për 1 kg), prodhimi në shkallë të gjerë i eksplozivit të ri nuk filloi kurrë.

Rezultatet e testeve të eksplozivëve për aftësinë depërtuese: në të djathtë - për një ngarkesë HMX 30 gram, në të majtë - për të njëjtën ngarkesë CL-20

Kërkimi për eksplozivë gjithnjë e më të fuqishëm ka vazhduar me shekuj. Baruti tradicional është zhdukur prej kohësh nga skena, por shfaqja e mjeteve kompakte robotike të luftës, përfshirë dronët, vetëm sa stimulon kërkime të reja. Përmasat dhe masa më e vogël e kokave do të ruajnë fuqinë vrasëse të paraardhësve të tyre më të mëdhenj vetëm falë përparimeve më të fundit në kimi.

Eksplozivi ideal është domosdoshmërisht një ekuilibër midis fuqisë maksimale shpërthyese dhe stabilitetit maksimal gjatë ruajtjes dhe transportit. Kjo është gjithashtu dendësia maksimale e energjisë kimike, kostoja minimale e prodhimit dhe, mundësisht, siguria mjedisore. Arritja e gjithë kësaj nuk është e lehtë, kështu që për zhvillimet në këtë fushë ata zakonisht marrin formula tashmë të provuara - TNT, heksogen, pentrite, hexanitrostilbene, etj. - dhe përpiqen të përmirësojnë një nga karakteristikat e dëshiruara pa kompromentuar të tjerat. Komponimet krejtësisht të reja shfaqen jashtëzakonisht rrallë.

Një përjashtim interesant nga ky rregull mund të jetë hexanitrohexaazaisowurtzitane (CL-20), i cili është gati të bashkohet me listën elitare të eksplozivëve të njohur. I sintetizuar për herë të parë në Kaliforni në 1986 (prandaj CL në emrin e tij të shkurtuar), ai përmban energji kimike në formën më të dendur të mundshme. Deri më tani, ai prodhohet industrialisht nga disa kompani me një çmim prej më shumë se 1300 dollarë për kilogram, por me kalimin në sintezë në shkallë të gjerë, kostoja mund të bjerë, sipas ekspertëve, 5-10 herë.

Sot, një nga eksplozivët ushtarakë më efektivë është HMX, i cili përdoret në mbushjet plastike dhe kushton rreth 100 dollarë për kilogram. Sidoqoftë, CL-20 (shikoni ilustrimin në të majtë) tregon dukshëm më shumë fuqi: në testet e depërtimit nëpër blloqe çeliku, është 40% më efektiv. Kjo fuqi sigurohet nga një shpejtësi më e lartë e shpërthimit (9660 m/s kundrejt 9100 m/s) dhe një densitet më i lartë i substancës (2,04 g/cm3 kundrejt 1,91).

Një fuqi e tillë e jashtëzakonshme sugjeron që CL-20 do të jetë veçanërisht i dobishëm kur përdoret me sisteme luftarake kompakte, siç janë dronët modernë. Megjithatë, ai është jashtëzakonisht i ndjeshëm ndaj goditjeve dhe goditjeve - njësoj si pentriti, përbërësi më i ndjeshëm nga të gjithë eksplozivët e përdorur. Fillimisht u supozua se CL-20 mund të përdorej së bashku me një komponent lidhës plastik (në një raport 9:1), megjithëse paralelisht me uljen e rrezikut të shpërthimit, u zvogëlua edhe forca shpërthyese.

Me pak fjalë, historia e CL-20, e cila filloi në vitet 1980, nuk ka dalë ende shumë mirë. Megjithatë, kimistët nuk ndalojnë së eksperimentuari me të. Njëri prej tyre ishte profesori amerikan Adam Matzger, nën udhëheqjen e të cilit substanca duket se është përmirësuar në një formë të pranueshme. Autorët u përpoqën të ndryshonin jo strukturën e saj, por formën e saj.

Këtu vlen të thuhet se nëse merrni një përzierje kristalesh të dy substancave të ndryshme, një molekulë individuale e secilit kristal e gjen veten të rrethuar nga fqinjë ashtu si ajo. Vetitë e përzierjes rezultojnë të jenë diçka midis vetive të të dy substancave në formën e tyre të pastër. Në vend të kësaj, Matzger dhe kolegët e tij provuan metodën e bashkëkristalizimit nga një zgjidhje e përbashkët - ata ishin në gjendje të merrnin kristale molekulare që përmbajnë të dy substancat në të njëjtën kohë: për çdo dy molekula të CL-20 ka një molekulë HMX.

Pasi studiuan vetitë e këtij përbërësi, shkencëtarët zbuluan se shpejtësia e tij e shpërthimit është 9480 m/s - domethënë afërsisht në gjysmë të rrugës midis shpejtësive për CL-20 të pastër dhe oktogjen. Por stabiliteti është pothuajse aq i lartë sa ai i HMX të pastër (sipas autorëve, për shkak të formimit të lidhjeve shtesë hidrogjenore midis dy llojeve të molekulave, të cilat stabilizojnë molekulën e ndjeshme CL-20). Për më tepër, densiteti i kristalit është afërsisht 20% më i lartë se HMX, duke e bërë atë edhe më efektiv. Me fjalë të tjera, një kristal i tillë rezulton të jetë një përmirësim i rëndësishëm në krahasim me HMX dhe një kandidat shumë premtues për rolin e një "eksplozivi më të mirë në botë".