História chemických výbušnín

Výbuch je možné definovať ako rýchlu expanziu materiálu alebo zariadenia, ktoré na jeho okolie pôsobí náhle. Môže to byť spôsobené jednou z troch vecí: a chemická reakcia ktoré sa vyskytujú počas premeny elementárnych zlúčenín, mechanického alebo fyzikálneho nárazu alebo a jadrová reakcia na atómovej / subatomárnej úrovni.

Výbuch benzínu pri vznietení je chemický výbuch spôsobený náhlou premenou uhľovodíka na oxid uhličitý a vodu. Výbuch, ktorý nastane, keď meteor zasiahne Zem, je mechanický výbuch. Výbuch jadrovej hlavice je výsledkom jadra rádioaktívnej látky, ako je plutónium, ktoré sa náhle nekontrolovateľne štiepi.

Chemické výbušniny sú však najbežnejšou formou výbušnín v ľudskej histórii a používajú sa na tvorivé / obchodné a deštruktívne účinky. Sila danej výbušniny sa meria tak, že rýchlosť expanzie, ktorú vykazuje počas detonácie.

Pozrime sa stručne na niektoré bežné chemické výbušniny.

Nie je známe, kto vynašiel prvú výbušninu čierny prášok. Čierny prášok, známy aj ako strelný prach, je zmesou soľného kameňa (dusičnan draselný), síry a dreveného uhlia (uhlík). Vznikol v Číne približne v deviatom storočí a do konca 13. storočia sa široko využíval v celej Ázii a Európe. Bežne sa používal v ohňostrojoch a signalizáciách, ako aj pri banských a stavebných operáciách.

Čierny prášok je najstaršou formou balistických pohonných látok a používa sa pri strelných zbraniach skorého ústí a pri iných delostreleckých použitiach. V roku 1831 vymyslel anglický obchodník s kožou William Bickford prvú bezpečnostnú poistku. Použitím bezpečnostnej poistky bol čierny prášok výbušniny praktickejší a bezpečnejší.

Ale pretože čierny prášok je chaotický výbušný, na konci 18. storočia ho nahradil vysoký výbušniny a čistejšie bezdymové práškové výbušniny, napríklad to, čo sa v súčasnosti používa v strelných zbraniach munície. Čierny prášok sa zaraďuje do kategórie výbušnín s nízkou výbušnosťou, pretože pri detonácii sa rozširuje a podzvukovou rýchlosťou. Vysoké výbušniny sa podľa zmluvy rozširujú ako nadzvukové rýchlosti, čím vytvárajú oveľa väčšiu silu.

Nitroglycerín je chemická výbušnina, ktorú objavil taliansky chemik Ascanio Sobrero v roku 1846. Bola to prvá vyvinutá výbušnina, ktorá bola silnejšia ako čierny prášok. Nitroglycerín je zmesou kyseliny dusičnej, kyseliny sírovej a glycerolu a je veľmi prchavá. Jeho vynálezca, Sobrero, varoval pred potenciálnymi nebezpečenstvami, ale Alfred Nobel ho prijal ako komerčnú výbušninu v roku 1864. Niekoľko vážnych nehôd však spôsobilo rozsiahle zákaz čistého tekutého nitroglycerínu, čo viedlo k Nobelovej konečnej invencii dynamitu.

V roku 1846 objavil chemik Christian Schonbein nitrocelulózy, ktorý sa tiež nazýva guncotton, keď náhodou vylial zmes silnej kyseliny dusičnej na bavlnenú zásteru a zástera explodovala po vysušení. Experimenty Schonbeina a iných rýchlo vytvorili prostriedok na bezpečnú výrobu guncottonu a pretože mal čistý, výbušná sila takmer šesťkrát väčšia ako čierny prášok, rýchlo bol prijatý na použitie ako prostriedok na pohon projektilov v roku 2006 zbraní.

V roku 1863 TNT alebo trinitrotoluén vynašiel nemecký chemik Joseph Wilbrand. Výbušné vlastnosti, pôvodne formulované ako žlté farbivo, neboli okamžite zrejmé. Jeho stabilita bola taká, že sa dala bezpečne naliať do nábojníc a začiatkom 20. storočia sa začala štandardne používať pre nemeckú a britskú vojenskú muníciu.

Vzhľadom na vysokú výbušninu je TNT stále bežne používaná armádou USA a stavebnými spoločnosťami na celom svete.

V roku 1865 Alfred Nobel vynašiel štrk. Tryskací uzáver poskytoval bezpečnejší a spoľahlivý spôsob detonácie nitroglycerínu.

V roku 1867 patentoval Alfred Nobel dynamit, vysoko výbušnina, ktorá pozostávala zo zmesi troch častí nitroglycerínu, jednej časti kremeliny zemina (mletá hornina oxidu kremičitého) ako absorbent a malé množstvo antacidu uhličitanu sodného ako a stabilizátor. Výsledná zmes bola podstatne bezpečnejšia ako čistý nitroglycerín a bola oveľa silnejšia ako čierny prášok.

Ako absorpčné a stabilizačné činidlá sa v súčasnosti používajú iné materiály, avšak dynamit zostáva hlavnou výbušninou na použitie pri komerčnej ťažbe a búraní budov.

V roku 1888 Alfred Nobel vynašiel hustú bezdymovú práškovú výbušninu s názvom ballistite. V roku 1889 si Sir James Dewar a Sir Frederick Abel vynašli ďalší bezdymový strelný prach zvaný kordit. Kordit bol vyrobený z nitroglycerínu, guncottonu a ropnej látky želatínovanej pridaním acetónu. Neskoršie variácie týchto bezdymových práškov sú hnacou látkou pre najmodernejšie strelné zbrane a delostrelectvo.

Od roku 1955 bolo vyvinutých množstvo ďalších vysokých výbušnín. Vytvorené väčšinou na vojenské účely, majú tiež komerčné využitie, napríklad pri hlbokých vŕtaniach. Výbušniny, ako sú zmesi dusičnanov a vykurovacích olejov alebo ANFO a vodné gély na báze dusičnanu amónneho, dnes predstavujú sedemdesiat percent trhu s trhavinami. Tieto výbušniny sa dodávajú v rôznych typoch vrátane:

• HMX
• RDX
• HNIW
• ONC