Les explosifs chimiques
La plupart des explosions chimiques impliquent un nombre limité de réactions simples, toutes impliquent l'oxydation (réaction avec l'oxygène). est de supposer que les réactions partielles suivantes ont lieu à leur maximum (ce qui signifie un des réactifs est totalement consumé) Une façon relativement facile d'équilibrer les équations chimiques et explosives dans l'ordre de priorité:
Table
1. Priorités des réactions explosives.
La réaction (à la fin)
Métal + O Oxyde métallique (ex: ZnO ou PbO)
CO + O CO 2 (gaz) (Le CO provient de la réaction (2))
Exemple- équilibrer la combustion de TNT: C7 H5 N3 O6.
Pas de métaux, alors commencez avec priorité 2:
6C + 60 6CO, laissant 1C, 5H, 3N;
Pas d'oxygène à gauche, sauter les priorités 3 et 4.
Enfin, les gaz se combinent:
3N 02/03 N2
5H 5/2 H2. laissant 1 C non consommée.
La quantité totale d'énergie libérée dans la réaction est appelée la chaleur d'explosion. Il peut être calculé en comparant les chaleurs de formation avant et après la réaction D E D = Ef (réactifs) - D Ef (produits). Les chaleurs de formation pour les produits et beaucoup d'explosifs courants (réactifs) sont donnés dans le tableau 2. La chaleur d'explosion est définie de sorte qu'il sera positif pour une réaction exothermique.
Tableau 2. Heats de formation.
Force des explosifs
la variation d'énergie interne (D E) et
la quantité de gaz produite. Si nous combinons ces facteurs et de mettre en valeur pour notre référence, TNT, on obtient:
Force relative (%) = 840 D n D E / MW 2
où:
D n = le nombre de moles de gaz par mole d'explosif
D E = la chaleur d'explosion en kJ / mol
MW = masse moléculaire de l'explosif en g / mol
Exemple- calculer la force relative de Berthelot RDX
MW = 222 g / mol
D n = 9 mol
D Ef (avant) = 83,82 kJ / mol
D Ef (après) = 3 (-111,8) + 3 (-240,6) = -1057,2 kJ / mol
Donc:
RS = 840 (9) (83,82 + 1057,2) / 222 2
RS = 175%
La force explosive relative calculée de cette manière est d'une utilité limitée. Ce qui est vraiment important est la force réelle qui ne peut être mesurée par l'expérience. Il existe une variété de tests standards, dont la plupart impliquent une mesure directe du travail effectué. Voici quelques exemples de mesures pour RDX:
essai au mortier balistique: 140%
test de bloc Trauzl: 186%
essai d'écrasement de sable: 136%
tous qui se comparent favorablement avec notre approximation Berthelot.
Catégories d'explosifs
Non seulement doivent matières explosives être très énergique, caractérisée par la force relative, mais ils doivent aussi réagir violemment. La vitesse de la réaction est essentielle à l'accumulation d'une grande quantité d'énergie dans un petit volume. Les réactions qui se déroulent lentement permettent à l'énergie libérée à dissiper (ce qui est une considération impliquant l'interaction de l'onde de choc avec des cibles). Une explosion crée soit une onde de choc, jeter des fragments vers l'extérieur nos deux. Si la libération d'énergie est lente, l'onde de choc sera progressive et étendue et la vitesse de fragment faible. D'autre part, une réaction violente se caractérise par une très forte (courte durée, haute pression) onde de choc et de grandes vitesses de fragments. Cette rapidité de réaction est appelée brisante. ou à l'éclatement potentiel de l'explosion. Il est une propriété de la matière et le degré de confinement. Si une explosion est retenu au départ, il peut construire une grande pression et obtenir le même effet. La rapidité de la réaction est utilisée comme méthode de classification des matériaux explosifs.
Initiation de la réaction explosive
Tableau 4. explosifs communs et leurs utilisations.
S.E. intermédiaire
(boosters)
Figure 1. Haute explosive
train.