Взрывчатые вещества

Содержание

 

Введение ...………………………………………………………………………...3

 

ГЛАВА 1. ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ  О ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВАХ ………...…4

§ 1.1. История возникновения  взрывчатых веществ ……………………….…..4

§ 1.2. Классификация взрывчатых веществ …………………………………….7

§ 1.3. Свойства взрывчатых веществ …………………………………………..10

 

ГЛАВА 2. РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ВИДЫ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ И ОБЛАСТИ  ИХ ПРИМЕНЕНИЯ ………………………………………………..12

§ 2.1. Пластит ……………………………………………………………………12

§ 2.2. Тротил ……………………………………………………………………..14

§ 2.3. Гексоген …………………………………………………………………...16

§ 2.4. Области применения взрывчатых веществ ……………………………..17

 

Заключение ……………………………………………………………………...19

Список используемой литературы …………………………………………….20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Взрывчатое вещество — химическое соединение или их смесь, способное в результате определённых внешних воздействий или внутренних процессов взрываться, выделяя тепло и образуя сильно нагретые газы. Комплекс процессов, который происходит в таком веществе, называется детонацией. Традиционно к взрывчатым веществам также относят соединения и смеси, которые не детонируют, а горят с определенной  скоростью (метательные пороха, пиротехнические составы).

Взрыв — физический или химический быстропротекающий процесс с выделением значительной энергии в небольшом объеме за короткий промежуток времени, приводящий к ударным, вибрационным и тепловым воздействиям на окружающую среду и высокоскоростному расширению газов. При химическом взрыве, кроме газов, могут образовываться и твёрдые высокодисперсные частицы, взвесь которых называют продуктами взрыва.

Цифра созданных и  известных до нынешнего времени  взрывчатых веществ исчисляется  тысячами, и химику всегда просто соединить по личному побуждению и в зависимости от нужд все свежие и свежие взрывчатые вещества. По своему внешнему виду они бывают самых разнообразных окрасок и заключают самые всевозможные фигуры, представляя зловещее количество опасных материалов с самыми разными свойствами. По лицевому облику они часто столь же разнообразны, как многообразны их взрывчатые свойства.

Актуальность выбранной  мною темы заключается в том, что в настоящее время в России наблюдается обостренная криминогенная обстановка. Заметный рост преступлений с использованием взрывных устройств и взрывчатых веществ стал активно проявляться с конца 80-х и начала 90-х годов. Если стрелковое оружие относится к категории оружия избирательного поражения, то применение взрывчатых веществ создает угрозу жизни многих посторонних граждан, случайно оказавшихся на месте преступления.

Целью моей работы является систематизация сведений о наиболее распространенных взрывчатых веществах и изучение сферы их применения.

Для достижения поставленных целей  ставятся следующие задачи:

1. Раскрыть историю возникновения взрывчатых веществ.
2. Охарактеризовать классификацию взрывчатых веществ.
3. Рассмотреть распространенные виды взрывчатых веществ.
4. Изучить области применения взрывчатых веществ.

В реферате использовались различные информационные источники, такие как книги, справочники, энциклопедии, учебная литература.

Реферат состоит из введения, двух глав, заключения и списка используемой литературы.

Структурное построение работы соответствует указанным  целям и задачам.

 

ГЛАВА 1. ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ О ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВАХ

 

§ 1.1. История  возникновения взрывчатых веществ

 

Первым из взрывчатых веществ был изобретенный в Китае (7 в.) чёрный (дымный) порох. В Европе он известен с 13 в. С 14 в. порох применяли в качестве метательного средства в огнестрельном оружии. «В России дымный порох для артиллерийских целей стал применяться с 1382г., когда при отражении нападения на Москву татар, предводительствуемых Тахтамышем, с кремлевских стен загремели первые выстрелы из огнестрельных орудий».¹ В 17в. (впервые на одном из рудников Словакии) порох использовали на взрывных работах в горном деле, а также для снаряжения артиллерийских гранат (разрывных ядер). Взрывчатое превращение чёрного пороха возбуждалось поджиганием в режиме взрывного горения.

История современных  взрывчатых веществ начинается в 1846 году, когда итальянский ученый Асканио  Собреро впервые получил нитроглицерин — сложный эфир глицерина и азотной кислоты. Собреро достаточно быстро обнаружил взрывчатые свойства бесцветной вязкой жидкости и потому поначалу назвал полученное соединение пироглицерином.  Химическая формула нитроглицерина: CHONO₂(CH₂ONO₂)_2.

Практическое использование  нитроглицерина началось лишь спустя семнадцать лет. В 1863 году шведский инженер  Альфред Нобель конструирует пороховой капсюль-воспламенитель, позволяющий использовать нитроглицерин в горном деле. Спустя еще два года, в 1865 году, Нобель создает первый полноценный капсюль-детонатор, содержащий фульминат ртути. При помощи такого детонатора можно инициировать практически любое бризантное взрывчатое вещество и вызвать полноценный взрыв.

В 1867 году появляется первая взрывчатка, пригодная для безопасного хранения и транспортировки, — динамит. Девять лет потребовалось Нобелю на то, чтобы довести технологию производства динамита до совершенства — в 1876 году был запатентован раствор нитроцеллюлозы в нитроглицерине (или «гремучий студень»), который до сегодняшнего дня считается одним из самых мощных взрывчатых веществ бризантного действия. Именно из этого состава готовился знаменитый динамит Нобеля.

В 1868 году британскому химику Фредерику-Августу  Абелю после шестилетних исследований удалось получить прессованный пироксилин. Однако в отношении тринитрофенола (пикриновой кислоты) Абелю была отведена роль «авторитетного тормоза». Еще с начала XIX века были известны взрывчатые свойства солей пикриновой кислоты, но о том, что сама пикриновая кислота способна к взрыву, никто не догадывался до 1873 года. Пикриновая кислота на протяжении века использовалась как краситель. В те времена, когда началось оживленное испытание взрывчатых свойств разных веществ, Абель несколько раз авторитетно заявлял о том, что тринитрофенол абсолютно инертен.

В 1873 году немец Герман Шпренгель, создавший целый класс взрывчатых веществ, убедительно показал способность тринитрофенола к детонации, но тут возникла другая сложность — прессованный кристаллический тринитрофенол оказался очень капризным и непредсказуемым — то не взрывался, когда надо, то взрывался, когда не надо.

Пикриновая кислота предстала перед французской Комиссией по взрывчатым веществам. Было установлено, что она — мощнейшее бризантное вещество, уступающее разве только нитроглицерину, но ее слегка подводит кислородный баланс. Также выяснили, что сама пикриновая кислота обладает низкой чувствительностью, а детонируют ее соли, образующиеся при длительном хранении. Эти исследования положили начало полному перевороту во взглядах на пикриновую кислоту. Окончательно недоверие к новому взрывчатому веществу было рассеяно работами парижского химика Тюрпена, который показал, что плавленая пикриновая кислота неузнаваемо меняет свои свойства по сравнению с прессованной кристаллической массой и совершенно теряет свою опасную чувствительность. Химическая формула пикриновой кислоты: C₆H₂(NO₂)₃OH.

Такие исследования, разумеется, были строго засекречены. И в восьмидесятые годы XIX века, когда французы стали выпускать новое взрывчатое вещество под названием «мелинит», Россия, Германия, Великобритания и США проявили к нему огромный интерес. Ведь фугасное действие боеприпасов, снаряженных мелинитом, выглядит внушительным и в наши дни.

Как ни забавно, у «родственника» пикриновой кислоты — тринитротолуола — судьба оказалась сходной. Впервые он был получен немецким химиком Вильбрандом еще в 1863 году, но лишь в начале XX века нашел применение в качестве взрывчатого вещества, когда за его исследование взялся немецкий инженер Генрих Каст. В первую очередь он обратил внимание на технологию синтеза тринитротолуола — она не содержала опасных по взрыву этапов. Уже одно это было колоссальным преимуществом. Еще свежи были в памяти европейцев многочисленные ужасающие взрывы фабрик, производивших нитроглицерин. Химическая формула тринитротолуола: C₇H₅N₃O_6.

Еще одним немаловажным достоинством была химическая инертность тринитротолуола — реакционная способность и гигроскопичность пикриновой кислоты изрядно досаждали конструкторам артиллерийских снарядов.

Полученные Кастом желтоватые чешуйки тринитротолуола проявили удивительно мирный нрав — настолько мирный, что многие сомневались в его способности к детонации. Сильные удары молотком плющили чешуйки, в огне тринитротолуол взрывался не лучше, чем березовые дрова, а горел гораздо хуже. Доходило до того, что в мешки с тринитротолуолом пытались стрелять из винтовок. Результатом были лишь облачка желтой пыли.

Но способ разбудить  дремлющего демона был найден — впервые это произошло при подрыве мелинитовой шашки вплотную к массе тринитротолуола. А затем выяснилось, что если его сплавить в монолитный блок, то надежная детонация обеспечивается стандартным капсюлем-детонатором Нобеля №8. В остальном плавленый тринитротолуол оказался таким же флегматиком, как и до плавления. Его можно пилить, сверлить, прессовать, размалывать — словом, делать что заблагорассудится. Температура плавления 80°С чрезвычайно удобна с технологической точки зрения — на жаре не потечет, но и особых затрат на плавление не требует. Расплавленный тринитротолуол весьма текуч, его можно запросто заливать в корпуса снарядов и бомб через отверстие взрывателя. В общем, воплощенная мечта военных.

Под руководством Каста  в 1905 году Германия получила первые сто  тонн новой взрывчатки. Как и в  случае с французским мелинитом, она была строго засекречена и  носила ничего не значащее название «тротил». Но спустя всего лишь год стараниями российского офицера В. И. Рдултовского тайна тротила была раскрыта, и его стали изготавливать в России.

Взрывчатые вещества на основе аммиачной селитры были запатентованы в 1867 году, но по причине высокой гигроскопичности долго не применялись. Дело сдвинулось с мертвой точки лишь после развития производства минеральных удобрений, когда были найдены эффективные способы предотвращения слеживаемости селитры.

Большое количество открытых в XIX веке взрывчатых веществ, содержащих азот (мелинит, тротил, нитроманнит, пентрит, гексоген), требовало большого количества азотной кислоты. Это подвигло немецких химиков на разработку технологии связывания атмосферного азота, что, в свою очередь, дало возможность получать взрывчатку без участия минеральных и ископаемых видов сырья.

Аммиачная селитра, служащая основой взрывчатых композитов, в  буквальном смысле вырабатывается из воздуха и воды по методу Габера (того самого Фрица Габера, который  известен как создатель химического оружия). Взрывчатые вещества на основе аммиачной селитры (аммониты и аммоналы) произвели переворот в промышленном взрывном деле. Они оказались не только очень мощными, но и исключительно дешевыми. Химическая формула аммиачной селитры: NH₄NO_3.

В середине XX века в США  распространились композиты из аммиачной  селитры и дизельного топлива, а  затем были получены водонаполненные  смеси, хорошо подходящие для взрывов  в глубоких вертикальных скважинах. В настоящее время список применяемых в мире индивидуальных и композитных взрывчатых веществ насчитывает сотни наименований.

§ 1.2. Классификация взрывчатых веществ

 

Различные взрывчатые вещества по-разному реагируют на внешние воздействия. Одни из них взрываются при любом воздействии, другие имеют избирательную чувствительность. Например, черный дымный порох хорошо реагирует на тепловое воздействие, очень плохо на механическое и практически не реагирует на химическое. Тротил же в основном реагирует только на детонационное воздействие. Капсюльные составы (гремучая ртуть) реагируют практически на любое внешнее воздействие. Есть взрывчатые вещества, которые взрываются вообще без видимого внешнего воздействия, но практическое применение таких взрывчатых веществ вообще невозможно.

Взрывчатые вещества классифицируются по нескольким принципам — состав, физическое состояние, форма работы взрыва, область применения.

В зависимости от формы работы взрыва и чувствительности к внешним воздействиям все взрывчатые вещества делят на три основные группы:

1.Инициирующие взрывчатые вещества.

2.Бризантные взрывчатые вещества.

3.Метательные взрывчатые вещества.

 

Инициирующие  взрывчатые вещества. Они обладают высокой чувствительностью к внешним воздействиям, а также ценным свойством - их взрыв (детонация) оказывает детонационное воздействие на бризантные и метательные взрывчатые вещества, которые обычно к остальным типам внешнего воздействия не чувствительны вовсе или же обладают неудовлетворительной чувствительностью. Поэтому, инициирующие вещества и применяют только для возбуждения взрыва бризантных или метательных взрывчатых веществ. Для обеспечения безопасности применения инициирующих взрывчатых веществ, их упаковывают в защитные приспособления (капсюль, капсюльная втулка, капсюль - детонатор, электродетонатор, взрыватель). Типичные представители инициирующих взрывчатых веществ: гремучая ртуть, азид свинца, тенерес (ТНРС).

Бризантные  взрывчатые вещества. Они менее чувствительны к внешним воздействиям, и возбуждение взрывных превращений в них осуществляется главным образом с помощью инициирующих взрывчатых веществ. Бризантные взрывчатые вещества применяют для снаряжения боевых частей ракет различных классов, снарядов реактивной и ствольной артиллерии, артиллерийских и инженерных мин, авиационных бомб, торпед, глубинных бомб, ручных гранат.