Açıklamalı malzemeler madencilik ve inşaattan askeri savunma ve yıkıma kadar uzanan endüstrilerde vazgeçilmezdir. Kontrol edilen kullanımlar, büyük ölçekli kaya parçaları, hassas bina tıkanıklıkları ve güvenilir tahrik sistemleridir. Ancak bu tür bir arazide bile yararlı hale getirir -rapid enerji salıvermelerine yol açar - aynı zamanda patlayıcıların arkasındaki temel kimyasal ilkelere yol açarsa - ve bu tür güvenlik önlemlerinin, depolama ve ulaşım protokollerinin temelini oluşturur.

Explosive Materials Nedir?

Açıklama malzemeleri hızlı, kendi kendine özgü kimyasal reaksiyona giren maddeler veya karışımlardır, nispeten yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş sıcak gazlar ve ısı enerjisinin hacmini salıverir.Bu efekt, yüksek çözünürlükte veya altsonik hızlarda yolculuk eder - çünkü mekanik yıkım aşırı basınç ve parçalama ile ilgilidir.

Bir patlayıcının tanımı yüksek bir tepki oranı içerir (tipik olarak ikinci kilometrede ölçülmelidir), bileşik karbon ve hidrojeni CO2 ve H2O'ya tamamen oksitleyecek kadar çok kez daha fazla oksijen dengesine sahiptir; Aşırı oksijen, ürünler tarafından toksik olarak yollanabilir (örneğin NOx gibi), eksik ve formasyona kadar oksijen içeren bir miktar oksijen içerir.

Patlamaların Arkasındaki Kimya

Oxidation-Reduction Reactions

Moleküler düzeyde, patlamalar aşırı derecede oksidasyon-redüksiyon (redox) tepkileridir. patlayıcı molekülü hem oksitleyici bir moiety (often nitro grupları, -NO2) ve yakıt bileşeni (karbon sırt kemiği, hidrojen) ısı, şok veya sürtünme, n2, ve H2O gibi zayıf bağlar, ilk olarak enerji grubuyla karşılaştırılabilir olan ikisine de karşılaştırıldığında, oksitleyici bir tepkiyi ortaya koyar.

Explosive Reactions Türleri

  • [FONT:0)Detonasyon:[DDX, PETN ve TNT gibi yüksek patlayıcıların yanı sıra, patlayıcıyı genişleterek, dalganın üzerindeki ısıyı yükselterek, dalganın üzerindeki ısıyı yükselterek, RDX, PETN gibi yüksek patlayıcıların tipik bir parçasıdır ve TNT ve bir parçalı etki yaratır.
  • [FONT:0)Deflagration:[Dönetici:[Dönetici:0)Sürücük yanma dalgası ses hızının altında hızlarda seyahat eder (tipik olarak 1-400 m/s). reaksiyon, ısı iletimi ve radyasyonu şok sıkıştırmadan ziyade, yıkımın ve depolama tesislerinin bir özelliğidir.

Enerji Bülteni ve Şok Dalgaları

Katı veya sıvı patlayıcının sıcak, yüksek basınçlı gazın aktığı bir patlama dalgası yaratır. Açık bir ortamda, hızla genişleyen gaz, etrafındaki havayı bozar, reaksiyon alanı (çok fazla mikrometre ile) ve Pascals'ta basınç-parlaklı hesaplar yapar - ve dürtü (zamana entegre edilir) iki aşamada yıkıcı potansiyelleri belirler: birincil reaksiyon (düşük) bu dinamikleri kontrol etmek için güvenli bir şekilde yapılandırır.

Explosive Materials

Low vs. High Explosives

Düşük patlayıcılar, piroteknikler, güvenlik kesintileri ve antik ateşli silahlar için kullanılan klasik bir patlayıcıdır. Yaklaşık 400 m /s) ve alevler ve alevler için hassastır.

İlk vs. Secondary Explosives

İlk patlayıcılar ısı, sürtünme ve etki için son derece hassastır. Daha büyük suçlamaları başlatmak için küçük miktarlarda kullanılır - yüksek hassasiyet nedeniyle, ikincil patlayıcılardan en az miktarlarda izole edilmelidirler.

Orta patlayıcılar çok daha az hassastır ve çoğu uygulamada ana sorumludur. güçlü bir initiating stimulus (e.g., a detonator şok) parçacığın büyüklüğü, kristal morfolojisi ve depolamanın eklenmesine izin verir.

Ortak Explosive bileşikler ve onların kimya

  • [DNT:0]TNT (Trinitrotoluene): ), C7H5N3O6. Yüksek istikrarı nedeniyle en yaygın kullanılan askeri patlayıcılardan biri, düşük hassasiyetin etkisi ve döküm kolaylığı anlamına gelir.
  • [FONT=0)RDX (Cyclotrim Ramseytrinitramin): [DD4H6N6O6. TNT'den daha güçlü ve güçlü patlayıcı, 8700 m / RDX'e yakın hız ile genellikle TNT ile birlikte kullanılır (Composition B) veya plastik ton patlayıcı olarak (PBX)
  • [FONTX (Octahidr-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocine): [DX'e benzer ama altı tane daha yüksek bir yoğunluk ve detonasyon hızına sahip sekiz nitro grupla (yaklaşık 9 bin m / 9)
  • [FONT=0)PETN (Pentaerythritol tetranitrate): ) C5H8N4O12. Mükemmel bir brisance ile çok güçlü bir ikincil patlayıcı, RDX'ten biraz daha hassastır ve güvenli kullanım için filmatizasyon gerektirir.
  • [FONT:0)Ammonium Nitrate (NH4NO3): Yakıt yağı ile karıştırıldığında (tipik olarak% 94 AN +% FO), ANFO'yu oluşturur - en ucuz endüstriyel patlama aracı. ANFO'nun sıfır bir oksijen dengesi vardır, sadece CO2, H2O ve N2 düzgün bir şekilde formüle edildiğinde, terapöpürücükülsüz malzemelerden ayrı olarak depolanır.
  • [FONT=0)Dynamite:[DFLT:1] Bir reklamcı tabanını (örneğin, diatomaceous Earth veya ahşap pla) nitroglycerin (NG) ile karıştırılmış, çok hassas bir sıvı patlayıcıdır; dynamite onu sağlam bir yere absorbe ederek daha güvenli hale getirmek için geliştirildi.

Kimyasal Özelliklerin Güvenlik Etkileri

Bir patlayıcının kimyasal bileşimi ve yapısı, duyarlılığı, stabilitesini ve toksikolojik tehlikeleri dikmektedir. Bu özelliklerin anlaşılması, patlayıcının yaşam döngüsünün her aşaması için titiz güvenlik protokollerinin tasarımını sağlar: üretim, depolama, ulaşım, kullanım ve tasarruf.

Hassasiyet ve İstikrar

Hassasiyet, patlayıcının etkisi, sürtünme, kıvılcım, ısı veya şok gibi dışsal bir uyaran tarafından başlatılabileceği davaya atıfta bulunur. Örneğin, nitrata karşı normal depolama koşullarındaki düşüşe karşı çıkmak için malzemeye karşı çıkmak gerekir.Bu iki özellik genellikle ortaya çıkıyor: daha güçlü patlayıcılar (örneğin PETN gibi) zamanla daha hassas ve daha az stabil hale gelir.

Depolama Koşulları

Proper depolama patlayıcının kimyasına bağlıdır. Anahtar faktörler şunları içerir:

  • [FONT:0]Temperature: [Dönetici: [Döncüler, 30 °C (86°F) altında tutulmalıdır, özellikle de nitroglycerin bazlı ürünler için. Bazı polimer-bonded patlayıcılar (PBXs) kısa süreler için 120°C'ye dayanmalıdır, ancak uzun ısı dedetılır ve hassaslığı arttırır.
  • [FONT:0]Humidity:[[DÜDÜT 1: 1 ) Birçok patlayıcı (örneğin, ammonium nitrat, liderlik azide) hipnoskopikdir. Moisture, hidroliz, ya da aşırı durumlarda, alüminyum ile reaksiyon hidrojen gazı üretmek için -a detonable bir tehlike.
  • [FONT:0]Incompatibiliteler: [DXDX, güçlü üslerle temasa geçmek için depolanmalıdır; ve ammonium asitlerin, bazların ve bazı metallerin asit oluşumunu engellemesini engellemek için asla depolanmalıdır.
[FONT:0]Safety kılavuz: [Dönetici:2) Tüm patlayıcılar ulusal kodlarına uymaya adanmış dergilerde depolanmalıdır (örneğin, NFPA 495 veya UN Model Yönetmeliği). Dergiler, noncomtible malzemeler, yıldırım korumalı ve birincil ve ikincil patlayıcıların ayrı depolama alanı zorunlu olmalıdır.

.g.

Kimyadan Türlü Protokoller

Kimyasal yapının bilgisi, doğru kullanım talimatları sağlar. Örneğin, liderlik azide statik elektrik deşarjına karşı hassastır; böylece işçiler antistatik ayakkabı ve iletken zemin kullanmamalıdır. PETN-full detonating kordonu şok etkisi ile başlatılabilir, bu yüzden her zaman metal-metalik etki bölgelerinden uzak durmaktadır.For For example, the Fat is not detonation sensitive but rather fire and Toxic fumes -ntrous oksits made by correct connections, so it is always processed.

Başka bir kritik kimyasal yönü, santim ve sınırlılığa bağlı olarak, konseptidir: Sürekli bir kesintinin ortaya çıkamadığı veya tehlikeli bir yanlış ateş oluşturamayacağı aşağıda patlayıcıların minimum çapıdır.

Güvenlik için Explosive Chemistry'de ilerlemeler

Algılı Munitions (IM)

Modern araştırma yüksek performansları koruyan formülasyonları geliştirmeye odaklanır, ancak yanlışlıkla stimuli'leri kazaralara karşı dramatik bir şekilde azaltılır. IM kompozisyonlar genellikle termoplastik elastomerleri, etki enerjisini absorbe etmek için bağlar olarak kullanır veya yeni silah sistemleri nitrocellulose lacquer gibi yardımcı olur. Örneğin, PAX-21 bir gemi ve uçak testini geçen bir binder içerir.

Yeşil Açıklamalar

Çevresel ve sağlık endişeleri daha az toksik patlayıcı bileşenlerin geliştirilmesini sağlar. Geleneksel patlayıcılar büyük miktarda azot oksit üretirler, perchlorates ve ağır metaller. Yeni “yeşil” formülasyonları, İZFLT:0) nitraminlerin (TATB) gibi alternatifler kullanır ve ürünler tarafından daha az toksik üretirler.

Analiz ve Gerçek Zaman İzleme

Analitik kimyadaki ilerlemeler şimdi ultra hassas patlayıcı buharlarının ve katılımcıların tespitine izin veriyor, kaçakçılık ve adli soruşturmanın temassız olarak işlenmesini engellemek için çok önemli. Ion mobilite spometri (IMS) ve kütle spektrometresi (MS) nanogram miktarlarını tespit edebilir, RDX veya PETN Fields:0-portable Raman spektroskopi ile temassız bilinmeyen maddenin kimliğini doğrulayabilir.

Roman Stabilizers ve Formulations

Rafif yaşam süresini genişletmek için, kimyagerler tasarım stabilize edicileri tercih eden ve azot radikalleri ile yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş patlayıcıların bozulması ile üretilen stabilizatörler tasarlar.For nitrit- bazlı pervananlar, [[0)diphenyla) ve [[Döneticiyl merkezi) daha düşük konsantrasyonlarda çalışır ve polimer matrisler içinde daha mobildir.

Başka bir yenilik, bir initiator tarafından ezilene kadar hassas bileşenler arasında doğrudan temasa geçen bir polimer kabuğu ile her tahılı dolduran bir polimer kabuğu ile .Bu teknoloji, işlem sırasında kaza riskini azaltmak için birincil patlayıcılara uygulanır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Patlayıcı malzemelerin güvenli kullanımı, sadece şans veya dikkatli değildir; bu, kimyasal bilimde temel alan bir mühendislik disiplinidir. oksijen dengesinin termodinamik hesaplamalarından kaynaklanan şok-indüklenmiş dekompozisyon, her güvenlik protokolü, ısıl deimleme ile ilgili özellikleri en aza indirdiğinde hassastır - elektrostatik güçlüler, moleküler paketleme, kristal kusurları - aynı zamanda patlayıcı işi nasıl azaltacağını belirlemek için doğru yanıt verir.

Hassas mühimmata yönelik araştırma ilerlemeleri, yeşil formülasyonlar ve gerçek zamanlı algılama, sadece kimya ve güvenlik arasındaki sinerji daha güçlü hale gelir. Nihai hedef, kaza oranları sıfırHA (29 CFR 1910.)[Döneticileri kontrol etmek için yapılır.[Dörtüncü sınıfları değiştir]