ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА, индивидуальные в-ва или смеси, способные под влиянием к.-л. внеш. воздействия (нагревание, удар, трение, взрыв другого взрывчатого вещества и т.п.) к быстрой самораспространяющейся хим. р-ции с выделением большого кол-ва энергии и образованием газов (см. Взрыв). Р-ция, возникшая в ограниченном объеме в-ва, распространяется по взрывчатому веществу благодаря передаче энергии по массе в-ва. Расстояние, на к-рое перемещается фронт р-ции в единицу времени, наз. скоростью взрывчатого превращения.
Для взрывчатых веществ характерны два режима хим. превращения -детонация и горение. При детонации р-ция распространяется очень быстро (1-10 км/с в зависимости от природы взрывчатого вещества, св-в и размеров заряда) в результате передачи энергии посредством ударной волны. Материалы, находящиеся в контакте с зарядом детонирующего взрывчатого вещества, сильно деформируются и дробятся (местное, или бризантное, действие взрыва), а образующиеся газообразные продукты при расширении перемещают их на значит.расстояние (фугасное действие). Бризантное действие зависит от плотности заряда и скорости детонации, фугасное действие определяется теплотой взрыва, объемом и составом выделившихся газообразных продуктов.
При горении распространение р-ции обеспечивается передачей энергии к непрореагировавшему в-ву в результате теплопроводности. Скорость горения (от десятых долей мм/с до десятков см/с) в значительно большей степени зависит от природы взрывчатого вещества, чем скорость детонации. Небольшие добавки катализаторов, повышение начальных т-ры и давления увеличивают скорость горения.
Горение при определенных условиях может переходить в детонацию. По условиям этого перехода взрывчатые вещества делят на инициирующие взрывчатые вещества (первичные взрывчатые вещества), бри-зантные взрывчатые вещества (вторичные взрывчатые вещества) и пороха (метательные взрывчатые вещества). Инициирующие взрывчатые вещества воспламеняются от слабого импульса и горят в десятки и даже сотни раз быстрее других, их горение легко переходит в детонацию при атмосферном давлении. Горение порохов не переходит в детонацию даже при давлениях в сотни МПа. Бризантные взрывчатые вещества занимают промежут. положение между порохами и инициирующими взрывчатыми веществами. В соответствии с этим пороха применяют в режиме горения в ствольном оружии, в кач-ве твердого ракетного топлива; бризантные взрывчатые вещества - в режиме детонации для пром. взрывных работ, снаряжения боеприпасов и др.; инициирующие - для возбуждения взрывчатого превращения других взрывчатых веществ.
Взрывчатые вещества способны к самопроизвольному термич. разложению, к-рое со временем приводит к потере необходимых св-в. Способность сохранять эксплуатационные св-за при переработке и хранении (хим. стойкость) - важная характеристика взрывчатых веществ. Разложение взрывчатых веществ при затрудненном теплоотводе может привести к саморазогреву и тепловому взрыву. Взрывчатые вещества опасны в обращении. Их взрывчатые превращения вызываются простыми воздействиями, чувствительность к к-рым всегда учитывается при работе с взрывчатыми веществами.
Важнейшие представители индивидуальных взрывчатых веществ: из ароматич. нитросоединений - тринитротолуол (тротил, тол), тринитрофенол, тринитроксилол и др.; из нитраминов - гексоген, октоген, тетрил; из нитроэфиров - нитроглицерин, целлюлозы нитраты, пентаэритриттетранитрат (ТЭН); из солей неорг. к-т - аммония нитрат, аммония перхлорат, свинца азид. Большинство применяемых взрывчатых веществ представляют собой смеси (смесевые взрывчатые вещества), в кач-ве компонентов к-рых используют как взрывчатые, так и невзрывчатые соединения. В последнем случае смеси содержат в-ва, способные окисляться, или горючее (напр., порошкообразный металл, древесная мука), и окислитель (напр., NH4C1O4, NH4NO3, HNO3, N2O4). Примеры бризантных смесевых взрывчатых веществ: октоген или гексоген и тротил; динамиты-нитроглицерин, нитрогликоль или диэтиленгликолъдиншпрат и древесная мука; аммониты - NH4NO3 и нитросвединения; динамоны -NH4NO3 и древесная мука или др. орг. горючее; аммоналы - NH4NO3 с порошкообразным А1; игданиты - NH4NO3 и дизельное топливо; жидкие смеси конц. HNO3 или N2O4 c горючим. Используются также смеси мощных индивидуальных взрывчатых веществ с флегматизаторами (парафин и др. легкоплавкие в-ва), позволяющими улучшить технол. св-ва взрывчатых веществ, снизить их чувствительность к внеш. воздействиям. В целях повышения безопасности применения бризантных взрывчатых веществ в шахтах, опасных по пыли и газу, в их состав вводят пламегасители, или ингибиторы горения, обычно соли щелочных металлов (NaCl и др.). Такие смеси наз. предохранительными взрывчатыми веществами (антигризутными). Их разновидности-селективно-детонирующие взрывчатые вещества, представляющие собой смеси NH4C1, NaNO3 и нитроглицерина. Для эксплуатации зарядов при повышенных т-рах (напр., при разработке глубоких нефтяных скважин) применяют термостойкие взрывчатые вещества, напр. тринитробензол, октоген, диаминотринитробензол, гексанитростильбен.
Главное требование, предъявляемое к порохам, метательным взрывчатым веществам, - надежная устойчивость горения в жестких условиях применения (быстро растущее давление до десятков и сотен МПа, большие динамич. перегрузки, перепады т-ры). Оно удовлетворяется введением в смеси связующего (полимера), благодаря к-рому получают монолитный высокопрочный нехрупкий заряд. В кач-ве метательных взрывчатых веществ в ствольных системах используют пороха на основе нитрата целлюлозы: пироксилиновые и баллиститы. В ракетных системах в осн. применяют композиции, содержащие небольшое кол-во полимерного связующего, окислитель (гл. обр. NH4C1O4), горючее (А1), а иногда и мощные индивидуальные взрывчатые вещества; используют также баллиститы.
Инициирующие взрывчатые вещества - гремучая ртуть и азид свинца. В случае малочувствительных взрывчатых веществ инициирующие устройства содержат также небольшой промежут. заряд бризантного взрывчатого вещества. Для возбуждения горения порохов используют смеси гремучей ртути, свинца тринитрорезорцината или тетразена с добавками, повышающими чувствительность к мех. воздействию.
Ряд взрывчатых смесей на основе таких окислителей, как хроматы, дихроматы, хлораты, пероксиды, оксиды, нитраты металлов, в сочетании с горючими добавками применяют в пиротехнике (см. Пиротехнические составы). Мировое произ-во взрывчатых веществ неск. млн. т/год.
Первым взрывчатым веществом, примененным человеком, был дымный порох, изобретенный в Китае
в 7 в. В Европе он известен с 13 В. Б. С. Светлов.
===
Исп. литература для статьи «ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА»: нет данных
Страница «ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА» подготовлена по материалам химической энциклопедии.