ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА

ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА (ВВ), химические
соединения или смеси веществ, способные к быстрой хим. реакции, сопровождающейся
выделением большого количества тепла и образованием сазов. Эта реакция,
возникнув в к.-л. точке в результате нагревания, удара, трения, взрыва
другого В В или иного внешнего воздействия, распространяется ро заряду
за счёт передачи энергии от слоя к слою с помощью процессов тепло- и массопереноса
(горение)
либо
ударной волны (детонация). Скорость горения различных ВВ колеблется
от долей мм/сек до десятков и сотен
м/сек,
скорость детонации
может превышать 9 км!сек.

Взрывчатыми могут быть конденсированные
(твёрдые и жидкие) вещества, газы, а также взвеси частиц твёрдых или жидких
веществ в газах. Во взрывной технике применяются конденсированные и водонаполненные
ВВ, преимущество к-рых заключается в значит, концентрации энергии в единице
объёма. В сочетании с большой скоростью процесса это позволяет получать
при взрыве огромные мощности. Так, по заряду из 1 кг гексогена,
объём к-рого 0,6 л, а теплота взрыва 5,4 Мдж (1300 ккал), детонация
может пройти за 10 мксек (1 * 10^-5 сек), что соответствует
мощности 500 млн. кет (в десятки раз больше, чем мощность самой
крупной электростанции). Реакция при детонации идёт так быстро, что газообразные
продукты с темп-рой неск. тысяч градусов оказываются сжатыми в объёме,
близком к исходному объёму заряда, до давлений в десятки Гн/м²
(сотни
тысяч кгс/см²). Резко расширяясь, сжатый газ наносит по окружающей
среде удар огромной силы. Происходит взрыв. Материалы, находящиеся
вблизи от заряда, подвергаются дроблению и сильнейшей пластич. деформации
(местное, или бризантное, действие взрыв а); вдали от заряда разрушения
менее интенсивны, но зона, в к-рой они происходят, гораздо больше (общее,
или фугасное, действие взрыва). Давление р, развивающееся при детонации
и определяющее бризантность ВВ, зависит от плотности заряда и скорости
детонации. Фугасность, или работоспособность, ВВ определяется теплотой,
а также объёмом газообразных продуктов взрыва. Обычно работоспособность
выражают в относит, единицах, используя в качестве стандартного В В тротил
(см. Тротиловый эквивалент), гремучий студень или аммонит № 6, либо
в единицах энергии.

Помимо способности производить ту или иную
работу, области применения ВВ определяются их хим. и физ. стойкостью (т.
е. способностью сохранять свои свойства в процессе снаряжения, транспортировки
и хранения) и чувствительностью к внешним воздействиям, характеризуемой
минимальным количеством энергии, необходимым для возбуждения взрыва. Важной
характеристикой ВВ является также их детонационная способность, мерой к-рой
служит критический диаметр детонации, т. е. наименьший диаметр цилиндрич.
заряда, при к-ром детонация ещё распространяется, несмотря на разброс вещества
из зоны реакции. Детонац. способность ВВ тем больше, чем меньше критич.
диаметр. Осн. источником энергии взрыва является окисление. Окислителем
обычно служит кислород, к-рый входит в состав ВВ и обеспечивает возможность
их горения и взрыва без доступа воздуха. Чем больше кислорода в ВВ, тем
выше их кислородный баланс. Если кислорода достаточно для превращения всего
углерода ВВ в СОВ равен нулю. У ВВ с недостатком кислорода он отрицателен, с избытком -
положителен. Способностью к взрыву обладают и нек-рые вещества, не содержащие
кислорода,- азиды, ацетилен, ацетилениды, диазосоединения, гидразин,
йодистый
и хлористый азот, смеси горючих веществ с галогенами, "замороженные"
радикалы
свободные, соединения инертных газов и др. Большинство из них, так
же как многие кислородсодержащие соединения (перекиси, озониды, органич.
соли хлорной и хлорноватой к-т,
нитриты, нитрозосоединения
и др.),
относятся к взрывоопасным веществам, но вследствие слишком высокой чувствительности,
малой хим. стойкости, токсичности, дороговизны и т. п. как ВВ не применяются.
Нек-рые взрывчатые смеси горючих веществ с окислителями (хроматами, бихроматами,
перекисями, окислами, нитратами, хлоратами и т. п.) используются как пиротехнические
составы (см. Пиротехника).

Из многих способных к взрыву соединений
в качестве ВВ и компонентов взрывчатых смесей применяют лишь 2- 3 десятка
веществ. Основные из них - нитросоединения (тринитротолуол, тетрил,
гексаген, октоген, нитроглицерин, тетранитропентаэритрит - тэн, нитроклетчатка,
нитрометан
и
др.) и соли азотной к-ты, особенно нитрат аммония. Как правило, эти вещества
применяют не в чистом виде, а в виде смесей, напр, смеси октогена, гексогеиа
и тэна с тротилом, нитроглицерина с нитрогликолем, диэтиленгликолъдинитратом
и
нитроклетчаткой (см. Динамиты и
Баллиститы), тротила с нитратом
аммония (см. Аммониты), смеси аммиачной селитры с жидкими (напр.,
соляровым маслом) и порошкообразными (напр., древесной мукой, порошкообразным
алюминием) горючими веществами (см. Динамоны). Для уменьшения чувствительности
и опасности в обращении мощные ВВ смешивают с парафином, церезином и др.
легкоплавкими добавками (флегматизация ВВ). Для увеличения теплоты взрыва
в смеси вводят порошкообразный алюминий или магний. Большое значение имеют
смесевые ВВ, изготовляемые из невзрывчатых (или слабовзрывчатых) горючих
и окислителей - игданиты, гранулиты, дымный порох, хлоратные и перхлоратные
ВВ - смеси на основе солей хлорной и хлорноватой к-т, жидкого кислорода
(рксиликвиты)
и
др. По взрывчатым свойствам (условиям перехода горения в детонацию) и обусловленным
ими областям применения ВВ подразделяют на инициирующие (первичные), бризантные
(вторичные) и метательные (пороха). Инициирующие ВВ характеризуются чрезвычайно
высокой скоростью взрывного превращения. Чувствительность их высока, горение
неустойчиво и быстро переходит в детонацию уже при атмосферном давлении.
Взрыв может быть возбуждён поджиганием, ударом или трением. Инициирующие
ВВ используют для возбуждения взрывчатого превращения других веществ. Осн.
представители инициирующих ВВ - азид свинца, гремучая ртуть, тринитрорезорцинат
свинца, тетразен. Бризантные ВВ более инертны. Чувствительность их
к внешним воздействиям гораздо меньше, чем инициирующих. Горение может
перейти в детонацию только при наличии прочной оболочки либо большого количества
ВВ. Поэтому они относительно безопасны в обращении. В качестве бризантных
ВВ применяют гл. обр. нитросоединения и взрывчатые смеси на основе нитратов,
хлоратов, перхлоратов и жидкого кислорода, о к-рых говорилось выше. Осн.
режим их взрывного превращения - детонация, возбуждаемая небольшим зарядом
инициирующего ВВ. Бризантные ВВ применяют для взрывных работ, а также в
снарядах и др. боеприпасах. Метательные ВВ горят ещё более устойчиво, чем
бризантные: они не детонируют при горении даже в самых жёстких условиях
[большие заряды, давления порядка десятков и сотен Мн/м²(сотен
и тысяч
кгс/см²)].
Осн. режим взрывного превращения метательных
ВВ - горение. Отличие метательных ВВ от бризантных определяется в основном
не хим. составом, а физ. структурой этих веществ (плотностью и прочностью
заряда). Характеристики нек-рых ВВ приведены в таблице. ВВ широко применяют
в нар. х-ве при взрывных работах, взрывной сварке, взрывном упрочнении
металла, взрывном штамповании. ВВ, применяемые в горной пром-сти, подразделяют
на непред охранительные - для открытых работ и для подземных работ (кроме
шахт, опасных по газу или пыли, обычно ВВ для подземных работ обладают
большей детонац. способностью, чем ВВ для открытых работ, и образуют при
взрыве меньше ядовитых газообразных продуктов - окислов азота и окиси углерода),
и на предохранительные взрывчатые вещества
(для шахт, опасных по
газу или пыли). Осн. массу пром. ВВ составляют аммониты и гранулиты. В
меньших количествах используют динамиты, тротил, преим. гранулированный
(гранулотол), иногда с добавкой алюминия (алюмотол),
водонаполненные
взрывчатые вещества.

Характеристика некоторых взрывчатых
веществ при плотности заряда 1600 кг/л³