Ogólna charakterystyka materiałów wybuchowych inicjujących

INICJUJĄCE
Ogólna charakterystyka materiałów wybuchowych inicjujących

Materiały wybuchowe inicjujące stosowane są głównie do zainicjowania wybuchu materiałów wybuchowych kruszących lub zapalenia materiałów wybuchowych miotających. Materiały wybuchowe inicjujące stosuje się zarówno w postaci czystej, jak w mieszaninach z innymi materiałami wybuchowymi lub nie wybuchowymi zwiększającymi efekt detonacji lub niezawodnego zapalenia. "Materiały wybuchowe inicjujące znalazły szerokie zastosowanie w różnego rodzaju uzbrojeniu.
W broni podwodnej stosuje się je:
- w zapalnikach min morskich,
w zapalnikach kontaktowych i nie kontaktowych /NUŻ/ /nie kontaktowe urządzenia zapalające w minach morskich i torpedach,
- w spłonkach i zapalnikach kontaktowych i elektrycznych
okrętowej sekcji minerskiej,
- w przyrządach zapalających bomb głębinowych,
- w przecinakach wybuchowych trałów kontaktowych.
W amunicji stosuje się je:
- do spłonek amunicji pistoletowej i karabinów oraz do zapalników i zapłonników w amunicji działowej armatniej moździerzowej, a głowicach bojowych rakiet itp.

Analogiczna zastosowanie znalazły materiały wybuchowe
i inicjujące w wojskach inżynieryjnych, w lotnictwie, w górnictwie węglowym, w kamieniołomach, w poszukiwaniach geologicznych itp.
Materiały wybuchowe inicjujące charakteryzuję się szybkim przejściem palenia w detonację, wskutek czego nawet mała ilość materiałów wybuchowych inicjujących łatwo ulega detonacji i noże zainicjować, wybuch innych materiałów wybuchowych. Zdolność inicjowania danego materiału wybuchowego inicjujące go mierzy się minimalne jego ilością, która jest potrzebna do spowodowania wybuchu jednego grama materiału wybuchowego kruszącego zaprasowanego w łusce. W porównaniu z innymi grupami materiałów wybuchowych, materiały inicjujące są bardziej wrażliwe na wszelkiego rodzaju bodźce zewnętrzne i wskutek tego są najbardziej niebezpieczne w produkcji i zastosowaniu.
Pod względem siły działania inicjujące materiały wybuchowe znacznie ustępują materiałom kruszącym, ponieważ podstaw we parametry balistyczne wykazuję niższe wartości, jak na przykład prędkość detonacji.

Do najczęściej stosowanych obecnie materiałów wybuchowych inicjujących należę: piorunian rtęci, azydek ołowiu, trójnitrorezorcyjan ołowiu i tetrazen, ponadto znane są a stosowane w ograniczonym zakresie: azydek srebra, azydek rtęciawy, azydek miedziowy, acetylenek srebra, acetylenek miedziowy i inne.
Acetylenek miedzi II
Acetylenek miedziawy ma postać rdzawo- lub brunatno-czerwonego proszku, nierozpuszczalnego w wódzia i większości rozpuszczalników organicznych. Jest on trwały w temperaturze do 373 K. Acetylenek miedziawy wybucha na powietrzu w temperaturze 393-396 K.
Acetylenek srebra
Ma postać białego proszku i Jeszcze silniejsze własności wybuchowe niż acetylenek miedziowy. Temperatura pobudzenia wynosi 473 K.
Azydek miedzi II
Temperatura pobudzenia azydku miedziowego wynosi 475K. Sucha substancja jest wyjątkowo wrażliwa na tarcie, jest również bardzo wrażliwa na uderzania. Prędkość rozchodzenia się fali detonacji - 5000 - 5500 m/s. Ma silne właściwości inicjujące wystarczy 0,0004 g azydku aby spowodować detonację pentrytu.
Azydek ołowiu
Otrzymuje się go przez działanie roztworu wodnego azydku sodu na roztwór wodny azotanu ołowiu

Pb(N03)2 + 2 NaN3 -> Pb(N3)2 + 2 NaN03

Azydek ołowiu Jest drobnokrystaliczną białą substancją o ciężarze właściwym 0,04796 kg/m3 Azydek ołowiu praktycznie nie jest higroskopijny i nie rozpuszcza się w wodzie. W odróżnieniu od piorunianu rtęci nie traci on zdolności detonowania w stanie wilgotnym. Azydek ołowiu rozkłada się przy gotowaniu w wodzie oraz pod działaniem kwasów i zasad. Pod wpływem rozcieńczonego kwasu azotowego lub octowego, w którym rozpuszcza się nieco azotynu sodu, azydek ołowiu ulega całkowitemu rozkładowi a produkty rozkładu przechodzę do roztworu. Metodę tę można stosować do niszczenia odpadków i pozostałości azydku ołowiu,w praktyce stosuje się do tego celu 15 procentowy kwas azotowy i 8 procentowy azotyn sodu. Wieloletnie doświadczenia nad przechowywaniem spłonek elaborowanych azydkiem ołowiu wykazały, że substancja ta reaguje z miedzią lub mosiądzem, tworząc azydek miedzi, bardzo wrażliwy na tarcie i uderzenie. W związku z tym azydek ołowiu elaboruje się tylko do łusek aluminiowych. Pod wpływem światła azydek ołowiu żółknie od strony naświetlanej. Warstwa zmienionej substancji zabezpiecza głębsze warstwy przed dalszym rozkładem, dzięki czemu naświetlanie nie powoduje zmian właściwości wybuchowych substancji. Trwałość chemiczna azydku ołowiu jest zupełnie wystarczająca do praktycznego stosowania tego materiału. Długotrwałe ogrzewanie w temperaturze do 373 K nie powoduje zmian właściwości azydku ołowiu. Temperatura pobudzania azydku ołowiu wynosi 600 K. Zapala się on od płomienia nieco trudniej niż piorunian rtęci. Wrażliwość azydku ołowiu na bodźce mechaniczne jest około dwa razy mniejsza aniżeli piorunianu rtęci. Wrażliwość na uderzenie badana na kafarze przy zastosowaniu 975 gramowego ciężaru charakteryzuje się wielkościami: dolna granica wrażliwości - 70 mm, górna - 230 mm. Wrażliwość na nakłucie jest niewystarczająca do stosowania samego azydku ołowiu w spłonkach detonujących, inicjowanych przez nakłucie iglicę, jednak przy wprowadzeniu domieszek stałych wrażliwość azydku ołowiu silnie wzrasta W przeciwieństwie do piorunianu rtęci ciśnienie prasowania nie ma wpływu na wrażliwość azydku ołowiu. Azydek ołowiu odznacza się bardzo krotką drógą przejścia palenia się w detonację i dlatego detonuje on nawet w przypadku bardzo małych ilości od działania wszelkiego rodzaju bodźców zewnętrznych. Azydek ołowiu jest najbardziej skutecznym środkiem detonującym spośród wszystkich materiałów wybuchowych inicjujących. Stosując azydek ołowiu trzeba użyć jego najmniejsze ilość aby zainicjować materiał wybuchowy kruszący. Stosunkowo mała wrażliwość azydku ołowiu a zarazem duża zdolność pobudzająca umożliwiły szerokie zastosowanie go do wyrobu spłonek detonujących inicjowanych za pomoce płomienia lub wybuchu. Jednak niedostateczna wrażliwość azydku ołowiu na nakłucie powoduje konieczność stosowania innego materiału wybuchowego inicjującego, np. trójnitrorezorcynianu ołowiu lub dodatkowej masy nakłuciowej. Z powyższych właściwości wynika ,że azydek ołowiu nie jest stosowany do wyrobu spłonek zapalających a głównie detonujących.

Właściwości wybuchowe, azydku ołowiu:
- ciepło wybuchu 1628,2 kJ,
- objętość gazów /v/ 350 dm3/kg,
- temperatura wybuchu /t/ 4373 K,
- wydęcie w bloku ołowianyo 110 ml,
- prędkość rozchodzenia się fali detonacji:

- przy gęstości 3,8 - 4500 m/s,
- przy gęstości 4,6 - 5300 m/s,

Azydek srebra
Azydek srebra jest nieco higroskopijny; w temperaturze pokojowej w atmosferze nasyconej wilgocią chlonie około 2% wilgoci. Azydek srebra jest bardziej energicznym środkiem inicjującym, przewyższającym nieznacznie azydek ołowiu pod względem skuteczności pobudzania. Temperatura pobudzenia wynosi 546K, natomiast wrażliwość azydku srebra na uderzenie jest mniejsza niż azydku ołowiu.
Piorunian rtęci
Materiałami wyjściowymi do otrzymywania piorunianu rtęci są: rtęć metaliczna, 62 % kwas azotowy, 96 % alkohol etylowy, a w przypadku otrzymywania odmiany białej dodatkowo kwas solny i opiłki miedzi. Pierwszym etapem produkcji Jest otrzymanie azotanu rtęci wg niżej podanego wzoru:

3 Hg + 8 HN03 -> 3 Hg(N03)2 + 2 NO + 4 H20

Mimo, że reakcja otrzymywania piorunianiu rtęci jest skomplikowana, w ogólnym zarysie można ją opisać poniższym równaniem:

Hg(NO3)2 + 2 C2H5OH + 4 HN03 -> Hg(CNO)2 + 2 C02 + 5 HgO + 2 N02 + 2 NO

Metodę tę otrzymujemy biały lufa szary piorunian rtęci, dopiero dodatek kwasu solnego i opiłków miedzi jako katalizatora powoduje przesunięcie reakcji na korzyść otrzymania białego piorunianu rtęci. Niszczenia i neutralizacji piorunianu rtęci dokonuje się przez rozpuszczenie go w tiosiarczanie sodu. Piorunian rtęci jest ciałem krystalicznym występującym w dwóch postaciach białej i szarej. Obydwie te odmiany maję zbliżone własności wybuchowe. Jednak w praktyce stosuje się biały piorunian rtęci. Piorunian rtęci ma słodki metaliczny smak i ma właściwości trujące, zbliżone do rtęci. Ciężar właściwy piorunianu rtęci wynosi 4,40 g/cm3 , gęstość grawimetryczna około 1,2 g/cm3 . Piorunian rtęci praktycznie nie jest higroskopijny i tylko w nieznacznym stopniu rozpuszcza się w wodzie w 100 g wody o temperaturze 285 K rozpuszcza się 0,07 g tej substancji/. Piorunian rtęci w miarę wzrostu zawartości wilgoci traci swe właściwości wybuchowe - przy 10% wilgoci pali się nie detonując, natomiast przy 30% nawet nie zapala się i dlatego piorunian rtęci dla bezpieczeństwa przechowuje się w wodzie.
W zwykłych rozpuszczalnikach organicznych piorunian rtęci nie rozpuszcza się, natomiast dobrze rozpuszcza się w wodnych roztworach amoniaku i cyjanku potasu. Stężone kwasy i alkalia rozkładają piorunian rtęci. Z niklem, cynę i ołowie.- piorunian rtęci praktycznie nie reaguje. Z miedzi? w obecności wilgoci reaguje powoli, tworząc piorunian miedzi bardziej wrażliwy na tarcie, aniżeli piorunian rtęci. Z glinem reaguje on energiczniej reakcji tej towarzyszy wydzielanie się znacznej ilości ciepła i tworzę się przy tym substancja nie wybuchowa. Dlatego też piorunianu rtęci nie należy stosować do osłonek aluminiowych. Trwałość chemiczna piorunianu rtęci jest wystarczająca do jego praktycznego zastosowania. Temperatura pobudze-nia piorunianu rtęci wynosi około 443 K. Piorunian rtęci jest najwrażliwszym spośród stosowanych materiałów inicjujących. Wrażliwość na uderzenie przy badaniu na młocie Kasta dla ciężaru 6,9 N charakteryzuje się następującymi wartościami: górna granica wrażliwości 85 mm - dolna 55 mm. Piorunian rtęci zaprasowuje się powyżej 166.104 N/m2 na martwą tj. zapala się z trudem, pali się bez detonacji. Dlatego w spłonkach detonujących piorunian rtęci prasuje się przy stosowaniu ciśnienia 25 t 35.106 N/m2.Inaczej zachowuje się piorunian rtęci pod wpływem nakłucia igła. W granicacach do 75 * 10 N/m2 ze wzrostem ciśnienia prasowania wzrasta wrażliwość wobec nakłucia. Między 70-104 N/m2 ciśnienia prasowania obserwuje się optymalna wrażliwość na nakłucie. Przy dalszym zwiększonym ciśnieniu plasowania zmniejsza się pobudliwość piorunianu do detonacji na nakłucie, a od ciśnienia prasowania 200.10 N/m2 piorunian rtęci traci wrażliwość na nakłucie, zaprasowuje się na martwo. Piorunian rtęci wrażliwy jest na światło słoneczna. Naświetlanie go promieniami słonecznymi bezpośrednio przez dłuższy okres czasu powoduje znaczny rozkład, charakteryzujący się wydzielaniem gazu.

Właściwości wybuchowe piorunianu rtęci:
- ciepło wybuchu - 1737,5 kJ/kg,
- objętość gazów -/V/ - 315 dm3/kg,
- temperatura wybuchu /t/ - 4623 K,
- wydęcie w bloku ołowianym - próba Trauzla 110 ml,
- prędkość rozchodzenia się fali detonacji
- przy gęstości 3,07 - 3925 m/s,
- przy gęstości 3,96 - 3740 m/s,
- przy gęstości 4,2 - 5400 m/s,
Piorunian rtęci podczas wybuchu ulega rozkładowi na następujące produkty wybuchu:
Hg(CNO)2 -> 2 CO + N2 + Hg

W atmosferze azotu otrzymuje się gaz o składzie:
C02 - 0,15 %
CO - 65,7 %
N2 - 32,25 %
H2 - 1.9 %

Zdolność pobudzająca piorunianu rtęci jest dostatecznie duża. Graniczne ładunki tej substancji w stosunku do materiałów kruszących są następujące:
dla trotylu - 0,36 g, dla tetrylu - 0,29 g
Tetrazen
Otrzymuje się go z kwaśnego węglanu aminoguanidyny azotynu sodu i kwasu azotowego. Otrzymywanie tetrazenu jest wielo etapowe. Tetrazen jest ciałem stałym, mającym postać drobnokrystalicznego proszku o żółtym zabarwieniu. Ciężar właściwy tetrazenu wynosi 1,64 g/cm3 zaś Jego gęstość grawimetryczna 0,45 g/cm3. Tetrazen jest praktycznie niehigroskopijny i nierozpuszczalny w wodzie i w zwykłych rozpuszczalnikach organicznych. Z metalami nie reaguje w zwykłej temperaturze tetrazen jest trwały, jednak przy ogrzaniu powyżej 323,15 K ulega rozkładowi. Temperatura pobudzenia tetrazenu wynosi około 413,15 K. Wrażliwość tetrazenu na uderzenie i nakłucie jest nieco większa od wrażliwości piorunianu rtęci, natomiast wrażliwość na tarcie jest nieco mniejsza. Zdolność inicjowania tetrazenu jest znacznie mniejsza w porównaniu ze zdolnością inicjującą piorunianu rtęci.
Wskutek małej zdolności inicjującej nie jest tetrazen stosowany jako samodzielny materiał inicjujący. Głównie jest składnikiem mas inicjowanych przez nakłucie oraz mas nierdzewnych pobudzanych przez uderzenie, w których odgrywa rolę sansybilizatora.

Trinitrorezorcynian ołowiu
Jako materiały wyjściowe do otrzymywania trójnitrorezorcynianu ołowiu stosowane są: trójnitrorezorcyrra, będąca materiałem kruszącym podobnym pod względem właściwości fizykochemicznych i wybuchowych do kwasu pikrynowego, następnie azotan ołowiu i kwaśny węglan sodu. Trojnitrorezorcynian sodu otrzymuje się przez działania trójnitrorezorcyny na kwaśny węglan sodu.
Trójnitrorezorcynian ołowiu jest ciałem stałym, drobnokrystalicznym, koloru ciemnożółtego, o gęstości 3,8 g/cm3. Charakteryzuje się on w porównaniu z azydkiem ołowiu, niższą temperaturę pobudzenia i większe wrażliwością na uderzenie. Charakterystyczna cechę tej substancji jest łatwa podatność na zapalenie od bezpośredniego płomienia lub iskry elektrycznej. Trójnitrorezorcynian ołowiu jest niewielkim stopniu higroskopijny i praktycznie nie rozpuszcza się w wodzie i rozpuszczalnikach organicznych. Trójnitrorezorcynian ołowiu rozkłada się pod wpływem kwasów, natomiast z metalami nie reaguje. Odznacza się duże trwałością chemiczną. Temperatura pobudzenia wynosi 543 K. Pod działaniem promieni słonecznych trójnitrorezorcynian ołowiu ciemnieje i rozkłada się. Wrażliwość trójnitrorezorcynianu ołowiu na uderzenie jest sześć razy mniejsza aniżeli piorunianu rtęci i dwa razy mniejsza niż azydku ołowiu. Pod względem wrażliwości na tarcie trójnitrorezorcynian ołowiu zajmuje miejsce pośrednie pomiędzy piorunianem a azydkiem ołowiu. Zdolność pobudzająca trójnitrorezorcynianu ołowiu jest znacznie mniejsza aniżeli piorunianu rtęci. Trójnitrorezorcynian ołowiu łatwo elektryzuje się, co w związku z jego wielką wrażliwością na wyładowania elektryczne czyni szczególnie niebezpiecznymi operacje przesypywania i sortowania tej substancji. Właściwość ta była przyczyna wielu wypadków zapalenia się i detonacji. Duża wrażliwość na bodźce cieplne przy małej wrażliwości na uderzenie i tarcie jest powodem, że trójnitrorezorcynian ołowiu dobrze nadaje się do napełniania artyleryjskich spłonek detonujących podlegających działaniu dużych sił w momencie wystrzału. Jednak niewielka zdolność inicjująca nie pozwala na stosowanie tej substancji jako samodzielnego materiału inicjującego. W spłonkach detonujących inicjowanych przez nakłucie jest stosowany w mieszaninie z tetrazenem. Stosowany jest również jako dodatek do azydku ołowiu w spłonkach detonujących do zwiększenia zdolności zapalenia, od płomienia lub iskry. Trójnitrorezorcynian jest słabym materiałem wybuchowym na skutek dużej zawartości metalu (44,25 %).

Właściwości wybuchowe:
- kaloryczność - ciepło przemiany wybuchowej 1540,7 kJ/Kg,
- objętość gazów /V/ 340 dm3/kg
- temperatura wybucha /t/ 3003 K
- wydęcie w bloku ołowianym - próba Trauzla: ?????
- prędkość rozchodzenia się fali detonacji:

- Przy gęstości 0,93 - 2100 m/s
- przy gęstości 2,6 - 4900 m/s
- przy gęstości 2,9 - 5200 m/s

Post został pochwalony 0 razy

lepiej tego nie róbcie w domu bo to się źle skończy

Post został pochwalony 0 razy

komentujcie

Post został pochwalony 0 razy