Практически для наивысшей плотности можно принять, что в среднем получается примерно 270 газообразных продуктов, или 270-кратное увеличение первоначального объема.
При нагревании до температуры взрыва (2400°) этот объем газообразных продуктов претерпевает дальнейшее 10-кратное расширение: газообразные продукты производят на стенки сосуда (принимая во внимание уменьшение объема, вызываемое остатком) максимальное давление, равное минимум 6000 ат. Данные опыта в отношении теплоты взрывчатого разложения пороха различны: но она повидимому не превышает 700 б. кал. Скорость взрыва дымного пороха часто указывается со значительными отклонениями: в 1920 г. Каст установил, что при плотности заряжания в 1,06 в толстых трубках диаметром 35 мм скорость взрыва равна 420 м/сек, в тонких газовых трубках диаметром 41 мм 380 м/сек. При этом оказалось, что способ воспламенения (обыкновенный шнур, капсюль-детонатор, промежуточный детонатор) не оказывает влияния на скорость горения.
В большом противоречии с этими простыми и естественными данными в отношении пороха находятся наивные представления и теории средних веков. Еще в начале XVIII столетия представления о пороховом взрыве были чрезвычайно старомодными и свойственными алхимикам. Некий Мит в 1705 г. объясняет в своем часто цитировавшемся тогда сочинении процесс разложения пороха следующим образом:
«Селитра является ведущим веществом- в порохе; она есть действующее начало; по своей природе она холодная; при всем том содержит в себе скрытый огонь, который удерживается в ней принудительно; но это не есть его естественное местонахождение. Этот огонь укрепляется и умножается, если в смесь добавляется правильная пропорция серы, но излишки серы вследствие ее маслянистости увеличивают дымность и уменьшают огонь. Эти две противоположности — жар н холод, огонь и вода — уживаются вместе с помощью угля, но при воспламенении они тотчас же проявляются и превращаются в вещественный воздух, который властно ищет себе выхода».
В отличие от таких напыщенных фраз существовали также и чисто научные объяснения, например объяснения Ньютона. Логичны и правильны представления о давлении и увеличении объема, хотя числа приводятся почти в 10 раз большие. Например Р у м ф о р д в 1797 т. определил абсолютную силу пороха в 54 000, а французский морокой офицер М о р о г в 1737 г. — увеличение объема (образование таза по тогдашним представлениям) 4500-кратное. О температуре взрыва не имели представления, что и неудивительно, так как еще в 80-х годах прошлого столетия в этой области не велось никаких систематических исследований.
Общая характеристика взрывчатых веществ
Количество приготовленных и знатных до нынешнего времени взрывчаток исчисляется десятками тысяч, и ученому при любых обстоятельствах легко скомбинировать по личному соображению и исходя из нужд все новые и свежие взрывчатки. По своему облику они бывают самых разнообразных цветов и включают самые всяческие типы, видя зловещее число жизненно опасных материй с наиболее неодинаковыми особенностями. По внешнему облику они зачастую столь же всевозможны, насколько разнообразны их взрывчатые особенности: в то время как какое-то, заключая облик яркой тягучей массы с сомнительной коричнево-желтой окраской, воздействует самым безопасным образом даже при грубых операциях, иное имеет вид светлых, как рафинад, кристаллитов, которые все же очень небезопасны, так как довольно аж невесомого прикасания к ним или несильного растирания, чтобы случился сильнейший разрыв. Древесно-желтая субстанция олицетворяет собой военное взрывчатое вещество - тринитротолуол, по которому есть возможность неопасно проводить бомбардировку и каким впору пользоваться в качестве разрывного фугаса в орудии. Холодный же лилейный кристальный пигмент есть азид ртути, внутреннее напряжённость какого постоянно близка к взрыву и делает какое-либо практическое использование его невозможным. Вот две существенные по весу золотистые материи: одна при зажжении беззвучно полыхает несильный пламенем, иная же взрывает от ослепительного теплового света с резким звуковым впечатлением; это - оксид глицерина и азот. Можно привести многие десятки этаких образцов и продемонстрировать, как многообразно по своей форме и собственным особенностям множество взрывчатых веществ и экой пестротой выделяется этот класс химических соединений.
В самом деле, до сегодняшнего времени еще не удалось создать неспециализированной спецификации взрывчатых веществ. Их физические и ненатуральные качества весьма колоссально зависят от стимулов скрытого и формального типа, что очевидно сказывается на их кодификации. В множестве ситуаций наиболее полезной до сих пор оказывалась прикладная группировка, выстроенная на разнице целей и потенциалов использования взрывчатых соединений. По данной спецификации взрывчатые соединения впору раздробить на пару обширных магистральных разновидности: практически применяемые и неопасные в эксплуатации взрывчатые соединения и чувствительные, практически не применяемые сплетения, причем: число заключительных значительно больше.
Тип фактически применяемых взрывчатых соединений в свою очередь раздробляется на группы:
1. Промышленных (гражданских) взрывчаток, в большем количестве случаев используемых в разновидности снарядов при строительстве туннелей, в плитоломнях, в каменных шахтах, в сельском и промышленном хозяйстве.
2. Боевых либо боевых взрывчатых соединений, подвергаемых плавке либо прессованию или употребляемых в разновидности пластичных субстанций, предназначенных для экипировки снарядов, бомб, корабельных мин, торпед.
3. Активирующих взрывчатых веществ, употребляемых для зажигателей, пистонов-детонаторов и зарядов (гремучая ртуть, азид свинца, примеси с хлоратом калия).
4. Метательных боеприпасов, куда относятся пистолетные и орудийные пороха с застопоренной, контролируемой скоростью сгорания, изготовляемые методом желатинизации бризантных взрывчаток.
Класс тонких, неприемлемых в эксплуатации сплетений содержит огромное число ярко разрывных синтетических соединений; к числу их имеют отношение все крайне бессчётные нетвёрдые вещества, органические силы каковых постоянно обострены до такого положения, доходящего со вспышкой, что разрыв их выходит от наиболее мелких побуждений. В типе особо специфичного резидента данного типа взрывчатых соединений можно назвать водянистый ацетилен; знаменит случай, когда, вследствие того что опасность его эндотермического натуги не была предположена, диссугаз с воздействием взрывчатки распался на члены от одного воздействия в отверстии вентиля металлической ракеты.
Летучие вещества и их возгорание
Сгорание, как ведомо, может происходить само по себе, а срабатывание детонирующего вещества постоянно взаимосвязана с подрывом. Тем не менее и возгорание, и срабатывание детонирующего вещества - результат экзотермической синтетической ответной реакции.
Прусский доктор, ученый в области химии и придворный медик Немецкого повелителя Георг Эрнест Шталь при рассмотрении операций возгорания в 1696 - 1710 гг. объявил систему тонкой материи, согласно каковой все горючие материи и неблагородные металлические породы состоят из тонкого вещества и золы, т. е. из окалины и извести. Флогистон выделяется при процессе горения и улетучивается. H2SO4, согретая углем, дает серу, следственно, серное вещество заключается из кислоты и тонкого вещества. Все это - сгорание, обжиг - разрушение непростых тел при прогревании. Следственно уголь, серное вещество и нитраты щелочи, базисные составные части динамита, заключающие вдоволь тонких материй, при выгорании сгорают без излишек. Парадигма тонкой материй здорово объясняла горение легколетучих соединений, однако действительно никто не мог пояснить, что конкретно представляет собой тонкое вещество.
Только к середине XVIII столетия благодаря конкретным синтетическим анализам продуктов выгорания и надёжности измерения веса компонентов возникли аргументации неправдоподобности суждения Шталя. Главный удар по этой концепции нанес французский химик Антуан Лоран Лавуазье, корректно сформулировав, что процесс выгорания - это сплочение материи с озоном. По начинанию Сальваторэ в 1776 году производство пороха для нужд Французского государства было отдано стране, где под его управлением делался самый качественный в мире порох.
Главный из основоположников метатеории возгорания и самовоспламенения, балтийский исследователь химик Христиан Иоганн Дитрих Гроттус, основал первоначальную теорию распада в 1807 году. В 1810 - 1918 годах он встретился с проявлением, близким к понятию критического сжижения - примесь газов кончает гореть в узких емкостях.
Христиан близко придвинулся к метатеории температурного самовоспламенения - в момент связи огня с метаном, последний, неожиданно и быстро увеличивается.
Расследование взрывных процессов в 1882 - 1885 годах исследователем из Франции Бертолле Клод Луи дало основание изучению механики химических реакций; он абстрактно доказывал и организовал создание пороха и селитросодержащих веществ. В то же время исследователь Бергло Марсель, во время блокады города на Сене заходивший в совет по защите, теоретически обосновал химические связи, происходящие в сжиженных веществах. Было подтверждено имение пограничной скорости взрыва для чёткой взрывчатой комбинации. При проведении опытов в боевых ситуациях величина диффузии жару дорастала до пары тысяч метров в секунду. Данное действие названо детонацией. По Марциску, индуктирование самовоспламенения есть большое сдавливание, дюжий удар, который терпит материя при вспышке заряда. Физическая мощность молниеносного сжатия материи от воздействия перетекает в тепловую волну. Давление в следствии разложения скоро растет и активирует самовоспламенение в окрестном ряде. Взрывная волна пробивается от ряда к пласту, через все субстанции с неослабевающей взрывной силой, и одинаковой интенсивностью.
Детонационные волны Марциск исследовал на примерах смесей с низким коэффициентом соединения веществ пропана, оксида углерода, этила, ацетилена в узких сосудах, веществом для окисления ему был кислород.
Таким образом, было показано, что самовоспламенение - это эффект химико-физической реакции, ассигнующей тепло, которая может вызвать быстрый рост температуры и увеличение скорости воздействия.
Самовоспламенение получается и в результате выгорания, и в результате процесса взрыва, в обоих ситуациях разговор идет о тепловыделяющих химико-физических взаимодействиях. Различие лежит в первую очередь в резвости реакции.
назад далее