Контактное взрывчатое вещество
Контактное взрывчатое вещество — это химическое вещество , которое сильно взрывается при воздействии относительно небольшого количества энергии (например, трения , давления , звука , света ). Хотя разные контактные взрывчатые вещества имеют разную энергетическую чувствительность , все они гораздо более чувствительны по сравнению с другими видами взрывчатых веществ. Контактные взрывчатые вещества входят в группу взрывчатых веществ, называемых первичными взрывчатыми веществами , которые также очень чувствительны к раздражителям, но не в такой степени, как контактные взрывчатые вещества. Чрезвычайная чувствительность контактных взрывчатых веществ обусловлена химическим составом , типом связи или структурой .
Типы
[ редактировать ]Это некоторые распространенные контактные взрывчатые вещества.
| Сложный | Чувствительность | Чувствителен к | Тип взрыва |
|---|---|---|---|
| Перекись ацетона | Очень высокий | Тепло, пламя, удар, трение | Энтропийный |
| Азид хлора [1] | Экстрим | Трение, удары, химикаты | Энергия, энтропия |
| Азид меди(II) | Экстрим | Удар, статический | Энергия |
| Молниеносный | Очень высокий | Трение, статика, тепло, пламя, удары | Энергия |
| Азид свинца(II) | Высокий | Удар, статический | Энергия |
| Азотные триоды | Экстрим [2] | Шок, [3] трение, давление, звук, свет, альфа-излучение [4] | Энергия, энтропия |
| Пикриновая кислота (сухая) | Умеренный | Удар, трение | Энергия |
| Тетранитрид тетрасеры | Умеренный | Удар, трение | Энергия, энтропия |
| Порошок для вспышки, похожий на смесь Армстронга | Высокий | Статика, пламя, трение | Энергия, Свет |
| Нитрид серебра | Экстрим | Шок | Энергия |
Причины нестабильности
[ редактировать ]Состав
[ редактировать ]Наличие азота
[ редактировать ]
Взрывчатые вещества на основе азота невероятно летучие из-за стабильности азота в двухатомном состоянии N 2 . [5] [6] Большинство органических взрывчатых веществ взрывоопасны, поскольку содержат азот. Их определяют как нитросоединения .
Нитросоединения взрывоопасны, поскольку, хотя двухатомная форма азота очень стабильна, т. е. тройная связь , удерживающая N 2 вместе, очень прочна и, следовательно, имеет большую энергию связи, сами нитросоединения нестабильны, так как связи между атомами азота и другими атомами в нитросоединениях по сравнению с этим слабы. Поэтому для преодоления этих слабых связей требуется мало энергии, но большое количество энергии выделяется в экзотермическом процессе прочных тройных связей в N 2 образования . Быстрота реакции из-за слабости связей в нитросоединениях и большое количество общей выделяемой энергии из-за гораздо более высокой прочности тройных связей обуславливают взрывчатые свойства этих соединений.
Окислитель и топливо
[ редактировать ]Некоторые контактные взрывчатые вещества содержат окислитель и горючее . в своем составе [6] Химические вещества, такие как бензин , топливо, горят, а не взрываются, потому что в процессе горения им приходится вступать в контакт с кислородом . Однако если соединение уже содержит и окислитель, и топливо, реакция происходит гораздо быстрее и бурнее.
Облигации и структура
[ редактировать ]
Структуры и связи, из которых состоит контактное взрывчатое вещество, способствуют его нестабильности. Ковалентные соединения с большим неравным распределением электронов способны очень легко и взрывоопасно распадаться. Трииодид азота является прекрасным примером этого свойства. Три огромных атома йода пытаются прикрепиться к одному маленькому иону азота, а это означает, что атомы держатся друг за друга очень слабой связью. Слабая связь между каждым атомом подобна нити, которая только и ждет, чтобы порваться. Следовательно, любое небольшое количество приложенной энергии разрезает эту нить и высвобождает атомы йода и азота для реакции с топливом, позволяя реакции происходить быстро и выделять большое количество энергии. [2]
Форма контактной молекулы взрывчатого вещества также играет роль в ее нестабильности. Если снова использовать в качестве примера трийодид азота, его пирамидальная форма заставляет три атома йода находиться невероятно близко друг к другу. Форма еще больше напрягает и без того слабые связи, удерживающие эту молекулу вместе.
| Сложный | Причина нестабильности |
|---|---|
| Перекись ацетона | Состав позволяет инициировать реакцию |
| Азид хлора | Азот |
| Азид меди(II) | Азот |
| Молниеносный | Нестабильность гремучего иона |
| Азид свинца(II) | Азот |
| Азотные триоды | Нестабильные внутримолекулярные связи |
| Нитроглицерин | Азот, окислитель и топливо |
| Пикриновая кислота (сухая) | Азот |
| Тетранитрид тетрасеры | Азот, Нестабильные внутримолекулярные связи |
| Флэш-порошок | Окислитель и металлическое топливо |
| Нитрид серебра | Нестабильные внутримолекулярные связи |
Использование
[ редактировать ]Контактные взрывчатые вещества используются в самых разных областях.
Военный
[ редактировать ]
Военные используют в бою различные контактные взрывчатые вещества. Из некоторых можно изготовить различные типы бомб, тактических гранат и даже разрывные пули. Сухая пикриновая кислота, более мощная, чем тротил, использовалась в бризантных зарядах и артиллерийских снарядах. В детонаторах используется много контактных взрывчатых веществ. Для взрывчатых веществ, в которых используются вторичные взрывчатые вещества , в детонаторах используются контактные взрывчатые вещества, чтобы вызвать энергетическую цепную реакцию, которая в конечном итоге приведет к срабатыванию вторичного взрывчатого вещества.
Такие соединения, как азид свинца, используются для производства пуль, которые при ударе взрываются шрапнелью.
Светогасящие пороха используются в разнообразной военной и полицейской тактической пиротехнике. [7] Шумовые гранаты , светошумовые гранаты и сигнальные ракеты используют световой порох для создания яркого мигающего света и громкого шума, дезориентирующего противника.
С другой стороны, многие из этих дешевых, летучих контактных взрывчатых веществ также используются в самодельных взрывных устройствах (СВУ), создаваемых террористами и террористами-смертниками. [8] Например, перекись ацетона проходит через детекторы взрывчатых веществ и является невероятно мощным, нестабильным и смертоносным веществом. Доказательством нестабильности этих СВУ являются многочисленные сообщения о преждевременных или неправомерных взрывах СВУ. Однако, когда эти взрывчатые вещества используются правильно, они имеют разрушительные последствия. Взрывы в Лондоне 7 июля 2005 года, теракты в Париже в 2015 году и взрывы в Брюсселе в 2016 году использовали взрывчатку, содержащую перекись ацетона.
Лекарство
[ редактировать ]Стенокардия , симптом ишемической болезни сердца , лечится нитроглицерином. [9] Нитроглицерин известен как сосудорасширяющее средство . Сосудорасширяющие средства расслабляют кровеносные сосуды сердца, поэтому сердцу не приходится работать так усердно. Пикриновая кислота специально использовалась для лечения ожогов и в качестве антисептика . [10]
Театрализованное представление/фейерверк
[ редактировать ]Тот же световой порошок, который используется в военной тактической пиротехнике, также может использоваться для некоторых театральных спецэффектов. [11] Они используются для создания громких и ярких вспышек света для создания эффекта. Хотя некоторые флэш-порошки слишком летучи и опасны, чтобы их можно было безопасно использовать, существуют более мягкие соединения, которые до сих пор используются в выступлениях.
Silver Fulminate используется для изготовления шумовых генераторов, небольших контактных попперов и некоторых других новинок фейерверков. [12] Он наиболее широко используется в застежках на челку . В этих небольших взрывчатых веществах незначительное количество гремучего серебра заключено в гравий и сигаретную бумагу. Даже при таком небольшом количестве гремучего серебра он производит громкий и резкий хлопок.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Фриерсон, В. Джо, Дж. Кронрад и А. В. Браун. «Азид хлора, CIN 3. I1». - Журнал Американского химического общества (ACS Publications). Нп и Интернет. 23 октября 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б Королевский институт. «Замедленное контактное взрывчатое вещество — трийодид азота». Ютуб. YouTube, 27 августа 2015 г. Интернет. 09 октября 2016 г.
- ^ https://www.chm.bris.ac.uk/motm/ni3/ni3j.htm
- ^ https://www.ucl.ac.uk/safety-services/policies/2021/jun/nitrogen-triiodide-ni3
- ^ «Нитросоединение». Arc.Ask3.Ru. Фонд Викимедиа и Интернет. 23 октября 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б Сенезе, Фред. «Почему нитроглицерин взрывоопасен?» Общая химия онлайн: Часто задаваемые вопросы: Окислительно-восстановительные реакции:. Нп и Интернет. 09 октября 2016 г.
- ^ Копы, автор. «Вспышка 101». Полиция Один. Нп и Интернет. 04 ноября 2016 г.
- ^ Мошер, Дэйв. «Самодельная взрывчатка, использованная при терактах в Париже, — это химический кошмар». Бизнес-инсайдер. Business Insider, Inc, 16 ноября 2015 г. Интернет. 01 ноября 2016 г.
- ^ «Нитроглицерин сублингвально: информация о лекарствах MedlinePlus». Нитроглицерин сублингвально: информация о препарате MedlinePlus. Нп и Интернет. 01 ноября 2016 г.
- ^ «Пикриновая кислота при тяжелых ожогах». Добро пожаловать. Нп и Интернет. 01 ноября 2016 г.
- ^ «Вспышка порошка» .
- ^ Админ. «Bang-Snaps и Silver Fulminate». Bang-Snaps и Silver Fulminate. Нп и Интернет. 04 ноября 2016 г.