Téma prezentace: Výbušniny a jejich vlastnosti
Typ souboru: prezentace PPTX
Přidal(a): petr
Popis materiálu:
V prezentaci najdete rozdělení a základní parametry výbušnin. Nechybí fyzikální charakteristiky a popisy základních výbušnin používaných v praxi.
Osnova:
Výbušniny
Co je to výbušnina a výbuch?
Výbušnina je látka schopna velice rychlého chemického rozkladu či přeměny
Výbuch je rychlý fyzikálně-chemický děj, který způsobí rychlé uvolnění energie
Typy Výbušnin
Rozdělují se do 3 kategorií:
Střeliviny-
Používají se k udělení pohybu střelám-pro plnění lovecké, sportovní i vojenské munice.
Např. černý prach, nitrocelulózový a nitroglycerinové prachy apod.
Třaskaviny-
Používají se výhradně na plnění rozbušek a kapslí. Jsou to látky vysoce citlivé na
většinu impulsů. Zásahem plamene přechází hoření ihned, nebo po chvíli v detonaci a k
výbuchu strhují ostatní méně citlivé výbušniny. Nejčastěji jde o třaskavou rtuť, azid olovnatý,
azid stříbrný, dinol …
Trhaviny-
Jsou velmi málo citlivé na mechanické podněty a detonovat mohou pouze pomocí rozbušky,
nebo detonací jiné trhaviny. Z tohoto hlediska jsou značně bezpečné. Vybuchují detonací s
velkým destrukčním účinkem. Např. TNT, Hexogen, Pentrit, Dynamit…
Pyrotechnické slože
Rozdělení výbušnin
- nitrosloučeniny (např. trinitrotoluen)
- estery kyseliny dusičné (např. nitroglycerin)
- nitraminy (např. RDX)
- sloučeniny kyseliny chlorečné a chloristé (org. Chloristany/chlorečnany)
- sloučeniny azoimidu (org./anorg. Azidy)
- ostatní výbušiny, jako jsou deriváty kyseliny třaskavé a acetylenu, sloučeniny bohaté na dusík (např. tetrazen)
Detonace X Deflagrace
Detonace-
Výbušná přeměna probíhající rychleji než je rychlost zvuku. Vytváří detonační vlnu rychlostí od 1000 do 9900m/s. V místě výbušně přemeny dochází k prudkému skoku tlaku cca 30-40MPa čímž způsobuje drtivý účinek na okolí.
Deflagrace-explozivní hoření
Je to explosivní hoření probíhající nižší rychlostí než je rychlost zvuku. Teplo se v něm přenáší od horkých reakčních zplodin k dalším vrstvám výbušniny kde vyvolá intenzivní chemickou reakci. Šíří se pomalu při norm. tlaku jen pár mm/s max. 100m/s, ovšem toto silně závisí na tlaku, čím vyšší tlak tím vyšší rychlost přeměny.
Faktory pro stabilní detonaci
1.síla iniciace (může dojít k vyhoření, nestabilní detonaci a úplné detonaci)
2.Průměr nálože
3.Obal nálože (čím robustnější a pevnější obal je tím se zvýší stabilita detonace a sníží dolní kritický průměr a citlivost-výbušnina se nemůže rozhodit)
4.Hustota (čím vyšší hustota tím nižší kritický průměr, u amonled. Trhavin naopak)
5.Velikost částic (čím nižší částice tím nižší dolní kritický průměr)
6.Průměr nálože (čím větší průměr tím vyšší det. rychlost)
Třaskaviny
Velice citlivé výbušniny
Nikdy se nepoužívají jako primární nálože, vždy jen k roznětu trhavin.
Rychlá akcelerace výbušného rozkladu
Třaskavá rtuť
Poprvé připravena r. 1800
Bílá/šedá modifikace, záleží na metodě přípravy
Det. rychlost= 4740m/s při 3,96g/cm3, dá se přelisovat
Citlivost 4cm (nitroglycerin 6cm)
Připravuje se z čerstvě připraveného Hg(NO3)2 a ethanolu
Styfnát olovnatý
Olovnatá sůl trinitroresorcinu
Používá se jako zápalná slož do rozbušek
Velmi citlivý na veškeré podněty
Azid olovnatý
Pb(N3)2
Nejpoužívanější třaskavina
Vysoká det. rychlost
Není možné přelisovat
Vysoká iniciační účinnost (o jeden řád vyšší než u ostatních)
Připravuje se srážením NaN3 olovnatou solí, nejčastěji Pb(NO3)2
HMTD
Hexamethylentriperoxodiamin
Organický peroxid
Silná třaskavina, velká iniciační mohutnost
Nestabilní, velice nebezpečná
Rozklad hliníkem, nelze používat v Al rozbuškách
Rozbuška
První rozbušky pouze jednosložkové, náplň třaskavá rtuť.
Dnes pouze dvojsložkové, primární a sekundární náplň.
Použití pojstky a elektrického roznětu.
Hliníkové tělo o průměru 7mm
Shéma rozbušky
Trhaviny
Jsou málo citlivé, roznětu se docílí rozbuškou
Používají se samotné nebo ve směsích
Většinou jde o nitrosloučeniny, ale používají se i jiné látky viz. rozdělení výbušnin
Trinitrotoluen
2,4,6-trinitrotoluen
Žlutá až oranžová krystalická látka
T.t. 86°C, dá se odlévat
Det. r. 6900 m/s při 1,62g/cm3
Příprava trinitrotoluenu
Nenitruje se v 1 stupni, ale ve 3
- nitrace toluenu na mononitrotoluen
60% HNO3 a 90% H2SO4 při t. 45-70°C 2 hod - nitrace mononitro na dinitrotoluen
65% HNO3 a 96% H2SO4 při t. 70-90°C 3 hod - nitrace dinitro na trinitrotoluen
99% HNO3 a 20% oleum při 65-105°C 4 hod
Nitroglycerin
Čirá až nažloutlá olejovitá kapalina
T.t. 14°C (omezuje při nitraci)
Det. r. 1000 a 8000 m/s (závisí na podmínkách)
Citlivost 6cm
Jedovatý, používá se pro léčbu srdečních problémů
Příprava nitroglycerinu
Esterifikací glycerinu směsí HNO3 a H2SO4
Probíhá při 12°C max. 30°C (nižší výtěžky)
Po výrobě se surový nitroglycerin promývá 1.chladnou vodou, zřeď. Na2CO3, teplou vodou a chladnou vodou
Nitroglycerin se dále filtruje přes flanel
Pentrit
Tetranitropentaerythritol
8400 m/s při 1.7 g/cm3
Jedna z nejdůležitějších trhavin
Používá se v rozbuškách pro vysokou citlivost
Připravuje se esterifikací pentaerythritolu HNO3/H2SO4
Jedna ze složek známé trhaviny Semtex
RDX
1,3,5-Trinitroperhydro-1,3,5-triazin
Vysoce stabilní
Jedna z nejsilnějších trhavin
Det. r. 8800 m.s-1 (při 1,82 g.cm-3)
Citlivost 32 cm
Složka např. C4, Semtex atd..
Připravuje se nitrací hexamethylentetraminu pomocí HNO3, několika způsoby
