炸药

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November 29, 2021

炸药(来自古希腊语δύναμις“强度”)是一种基于硝化甘油与吸收剂和其他添加剂的高爆炸性混合物。纯净形式的硝酸甘油非常危险且使用不便。因此,为了广泛使用这种强力炸药,人们发现了固体吸收剂,用硝酸甘油浸渍其使其储存和使用相对安全。除了吸收剂,炸药可能含有其他物质。整个团块通常被压成圆柱形并放置在纸盒或塑料盒中。使用雷管帽引爆装药。炸药于 1867 年 11 月 25 日由阿尔弗雷德·诺贝尔获得专利,直到 20 世纪中叶才被用作采矿的主要炸药,然后让位于更安全、更便宜的化合物。

历史

硝酸甘油的发现

硝酸甘油是由意大利化学家阿斯卡尼奥·索布雷罗 (Ascanio Sobrero) 于 1846 年发现的,并于次年发表了他的发现。事实证明,这种物质是一种强炸药,但处理起来非常危险。为它的生产建造了几家工厂,包括在俄罗斯。俄罗斯化学家 Nikolai Zinin 和他的助手 Vasily Petrushevsky 研究了硝酸甘油并寻找安全的使用方法。年轻的阿尔弗雷德诺贝尔是他们的学生。从 1859 年开始,阿尔弗雷德·诺贝尔、他的父亲和弟弟在瑞典试验了爆炸性液体硝酸甘油,试图找到在工业中制造和使用它的最佳方法。 1863年,他们发现,特别是硝化甘油的爆炸可以由爆炸性汞的爆炸引起,这简化了它的实际应用,并导致诺贝尔发明了一种改进的雷管帽,至今仍在使用——一些作者的这种发展甚至高于炸药的发明。阿尔弗雷德·诺贝尔还发明了一种在混合甘油和硝酸的注射器中工业连续生产硝酸甘油的工艺。

炸药发明

相传,炸药的发明始于1866年的一次意外发现:将用于运输硝酸甘油的瓶子放在硅土(硅藻土)中,其中一个瓶子泄漏,部分硝酸甘油泄漏出来,被硅质土吸收了……据称诺贝尔引起人们注意这样一个事实,即用硝酸甘油润湿的硅藻土即使在强大的压力下也不会释放液体,并且当被引爆时,爆炸性汞的爆炸力仅略低于硅土吸收的纯硝酸甘油.事实上,诺贝尔为了简化硝酸甘油的使用,从1864年就开始大规模研究吸收硝酸甘油的材料,先后试纸、火药、锯末、棉絮、煤、石膏、砖灰和其他材料。到年底,发现硅藻土产生了最好的结果,诺贝尔决定采用这种方法。 1865 年全年都在完善炸药的成分和制造方法,并于 1866 年向公众展示了炸药。诺贝尔本人驳斥了这个传说:我当然从未注意到硝酸甘油意外泄漏到硅藻土包装中,其量足以形成塑料或至少是湿材料,这种事故的想法一定是由那些以假设为现实的人。真正让我注意到使用浸渍土制作炸药的是它在干燥时过分轻盈,当然,这表明它的孔隙率很大。因此,炸药并不是偶然出现的,而是因为我从一开始就看到了液体炸药的缺点,并寻找方法来抵消它们。诺贝尔的这一发展被证明是极其重要的:它使完全放弃使用液态硝酸甘油成为可能。浸泡在粉状吸收剂中,这种炸药处理起来要安全得多。这项发明立即受到同时代人的赞赏:早在 1868 年,阿尔弗雷德·诺贝尔和他的父亲就被授予瑞典科学院金质奖章“在使用硝酸甘油作为炸药方面的贡献”。用硝酸甘油浸渍的吸收剂被称为“炸药”,1867 年 A. 诺贝尔获得了制备所谓“硅藻土炸药”的专利,或者换句话说,含有 30% 到 70% 的“gur-dynamite”硝酸甘油。它使完全放弃使用液态硝酸甘油成为可能。浸泡在粉状吸收剂中,这种炸药处理起来要安全得多。这项发明立即受到同时代人的赞赏:早在 1868 年,阿尔弗雷德·诺贝尔和他的父亲就被授予瑞典科学院金质奖章“在使用硝酸甘油作为炸药方面的贡献”。用硝酸甘油浸渍的吸收剂被称为“炸药”,1867 年 A. 诺贝尔获得了制备所谓“硅藻土炸药”的专利,或者换句话说,含有 30% 到 70% 的“gur-dynamite”硝酸甘油。它使完全放弃使用液态硝酸甘油成为可能。浸泡在粉状吸收剂中,这种炸药处理起来要安全得多。这项发明立即受到同时代人的赞赏:早在 1868 年,阿尔弗雷德·诺贝尔和他的父亲就被授予瑞典科学院金质奖章“在使用硝酸甘油作为炸药方面的贡献”。用硝酸甘油浸渍的吸收剂被称为“炸药”,1867 年 A. 诺贝尔获得了制备所谓“硅藻土炸药”的专利,或者换句话说,含有 30% 到 70% 的“gur-dynamite”硝酸甘油。这项发明立即受到同时代人的赞赏:早在 1868 年,阿尔弗雷德·诺贝尔和他的父亲就被授予瑞典科学院金质奖章“在使用硝酸甘油作为炸药方面的贡献”。用硝酸甘油浸渍的吸收剂被称为“炸药”,1867 年 A. 诺贝尔获得了制备所谓“硅藻土炸药”的专利,或者换句话说,含有 30% 到 70% 的“gur-dynamite”硝酸甘油。这项发明立即受到同时代人的赞赏:早在 1868 年,阿尔弗雷德·诺贝尔和他的父亲就被授予瑞典科学院金质奖章“在使用硝酸甘油作为炸药方面的贡献”。用硝酸甘油浸渍的吸收剂被称为“炸药”,1867 年 A. 诺贝尔获得了制备所谓“硅藻土炸药”的专利,或者换句话说,含有 30% 到 70% 的“gur-dynamite”硝酸甘油。含 30% 至 70% 的硝酸甘油。含 30% 至 70% 的硝酸甘油。

散布炸药

1867 年,A. 诺贝尔提议使用炸药来装备炮弹,但被任命来测试该提案的一个特别委员会得出的结论是炸药不适用于此目的,因为它没有提供足够的安全度。 1868年,彼得鲁舍夫斯基上校提出了他的粉状镁砂炸药,它由75%的硝酸甘油和25%的碳酸镁作为吸收剂(所谓的“俄罗斯彼得鲁舍夫斯基炸药”)。同年,在喀琅施塔得制备了18普炸药,在测试中取得了良好的效果。这种炸药曾一度在美国以镁粉的名义使用。在私营工业中,诺贝尔于 1869 年引入炸药,并于 1871 年在俄罗斯将炸药用于锌矿和煤炭的提取。如果说 1867 年唯一一家生产炸药的诺贝尔工厂只生产了 11 吨,那么 7 年后,超过 16 家诺贝尔工厂已经每年生产数千吨炸药,主要用于采矿的需要行业。当炸药被引入实践时,好奇心经常出现,因为在 1860 年代初至中期发生的一系列著名的硝酸甘油爆炸导致一些国家禁止生产和运输含硝酸甘油的材料。在这些国家,炸药经常以瓷器或玻璃为幌子被送到矿山,而在英国,这种禁令从 1869 年到 1893 年一直生效,诺贝尔不得不绕过它,在格拉斯哥建造了一座大型炸药厂——下苏格兰管辖,不通过铁道和马车运送炸药。在 1870-1871 年的普法战役中,德国人使用 duualin 装备水下地雷,由 50% 硝酸甘油、30% 硝化木材和 20% 硝酸钾组成,德国工程部队使用所谓的炸药筒作为炸药。 litofractor - 一种特殊类型的炸药,含有 52-70% 的硝酸甘油、30-25% 的硅藻土和少量的煤、硝石和硫。德国人在炸毁堡垒和桥梁时使用炸药的成功刺激了法国人开始使用炸药,此前曾遭到国家火药和硝石办公室的反对,后者垄断了法国的炸药生产。结果,在同一场战争中,炸药被法国军队采用,1870 年至 1871 年间,法国建立了两家国营炸药厂和一家私营炸药厂,但随后又关闭至 1875 年。 1871年,奥地利工程部队中也出现了炸药。生产的扩张伴随着工厂的爆炸:例如,1870年德国有6起,1871年1月14日布拉格发生爆炸,造成10人死亡,1872年4月8日,Alt-Berou的炸药厂(西里西亚)爆炸了。 1875-1879 年,在俄罗斯用奥地利化学家 I. Trauzl 的“纤维素炸药”进行了实验。实验在乌斯季-伊若拉和华沙进行。这种炸药由 70% 的硝酸甘油和由 29.5% 的木浆和 0.5% 的苏打组成的清除剂组成。 1876 年,俄罗斯骑兵和工程部队获得了“纤维素炸药”弹药筒。骑兵弹药筒被包裹在一个圆柱形纸板套筒中,外面涂有清漆,里面衬有铅纸。这种炸药在 1877 年至 1878 年的战争期间服役,在欧洲战区广泛用于破坏铁路和开发山路,以及装备放置在黑海和其他地区的水下地雷。多瑙河。战争结束后,大约 90 磅的这种炸药被用来清理维丁要塞。在将炸药送回俄罗斯时,其 212 普特的遗骸在 Fratesti 站爆炸,原因不明。这种炸药在 1877 年至 1878 年的战争期间服役,在欧洲战区广泛用于破坏铁路和开发山路,以及装备放置在黑海和其他地区的水下地雷。多瑙河。战争结束后,大约 90 磅的这种炸药被用来清理维丁要塞。在将炸药送回俄罗斯时,其 212 普特的遗骸在 Fratesti 站爆炸,原因不明。这种炸药在 1877 年至 1878 年的战争期间服役,在欧洲战区广泛用于破坏铁路和开发山路,以及装备放置在黑海和其他地区的水下地雷。多瑙河。战争结束后,大约 90 磅的这种炸药被用来清理维丁要塞。在将炸药送回俄罗斯时,其 212 普特的遗骸在 Fratesti 站爆炸,原因不明。

炸药明胶的发明与经销

1875 年,A. 诺贝尔为了改进炸药,再次回到用焦木素作为吸收剂的实验中,并在割破手指后,提请注意一个事实,即焦木素的近亲火棉胶用于闭合伤口,与许多有机溶剂形成凝胶状混合物。诺贝尔急忙赶到实验室,写了一份初步遗嘱以防万一,一夜之间收到了第一个爆炸性果冻样本——硝酸甘油和火棉胶的混合物。因此,发现了一种硝化甘油的糊化方法,并发明了凝胶炸药。自 1878 年起在英国开始生产工业明胶炸药,自 1880 年起在欧洲大陆开始生产。起初,这些炸药并没有普及,因为它们的第一个样品最终会渗出硝酸甘油(“出汗”),因此不够安全。但这个问题在 1887 年在英国得到了解决,此后爆炸性果冻和凝胶炸药在采矿业中广泛使用,大大扩大了爆破作业的范围。因此,使用这些炸药建造 15 公里长的大圣哥达隧道,穿过坚硬的花岗岩,使隧道比原计划提前三年建成。穿越阿尔卑斯山的其他大型隧道的建设:Mont Senissky(12 公里)、Arlberg(10 公里)和 Simplonsky(19 公里)——也需要大量使用炸药。凝胶炸药的重要优点是它们在爆炸时不会留下固体残留物,具有更大的爆炸力并且完全不惧怕水——因此适用于水下爆破作业。蔬菜羊皮纸用于制作由爆炸果冻制成的贝壳。 1880年,俄罗斯试验了“爆炸性明胶”,由89%的硝酸甘油、7%的火棉胶和4%的樟脑组成。这种药物与Trauzl的“纤维素炸药”相比有一个重要的优势:它在水中和强压下都不会释放硝酸甘油,不会因步枪子弹的撞击而爆炸,不会因影响而难以引爆,并且在强度上超过了其他炸药。 .然而,后来发现这种炸药不够稳定,容易自分解(可能是硝酸甘油纯度不够)。这种药物与Trauzl的“纤维素炸药”相比有一个重要的优势:它在水中和强压下都不会释放硝酸甘油,不会因步枪子弹的撞击而爆炸,不会因影响而难以引爆,并且在强度上超过了其他炸药。 .然而,后来发现这种炸药不够稳定,容易自分解(可能是硝酸甘油纯度不够)。这种药物与Trauzl的“纤维素炸药”相比有一个重要的优势:它在水中和强压下都不会释放硝酸甘油,不会因步枪子弹的撞击而爆炸,不会因影响而难以引爆,并且在强度上超过了其他炸药。 .然而,后来发现这种炸药不够稳定,容易自分解(可能是硝酸甘油纯度不够)。

防灰安全炸药

19世纪是煤炭时代。它的提取是采矿业的主要任务之一。同时,它也相当危险:用于驱动煤矿和粉碎煤层的火药爆炸形成许多有毒气体,并且由于长时间的明火,经常引起瓦斯和煤尘的爆炸,夺去了矿工的生命。为煤炭工业发明新的、更安全的炸药是一项紧迫的任务,因此在德国工程师 Menzel 的领导下,炸药立即在 Anna Maria 煤矿(北威斯特法伦州)进行了成功测试。炸药的有用效果比火药大,爆炸速度更快,安全性更高。然而,出于商业原因,火药的使用持续了很长时间,因为他粉碎煤较弱。然而,Gurdinamite 和凝胶炸药并没有完全解决安全问题,因此下一步是研究进一步提高矿山使用安全性的方法——或者,正如 1906 年世界应用化学大会所称的那样,反-砂砾(来自法语 grisou - 甲烷,沼气的主要成分) - 炸药。首先,研究人员关注爆炸火焰。试图用水包围装药、用它浸渍外壳或将其放入装满水的弹药筒中,实际上都没有成功。在 1870 年代末和 1880 年代初,欧洲主要大国成立了专门的反饥饿委员会,从事各种爆炸物易燃性的实验验证,并证明其可用于各种危险的矿山。第一个反砂砾热理论是在法国科学家(反砂砾委员会成员弗朗索瓦·欧内斯特·马拉德和亨利·路易斯·勒夏特列)对甲烷-空气混合物点火实验的基础上发展起来的,取得了成功。他们发现混合物存在一个最低点火温度,点火延迟随温度的升高而减小:从最低温度 650°C 时约 10 秒到 2200°C 时几乎瞬间点火。由此得出结论,如果爆炸过程中气体的温度低于 2200°C,沼气不会爆炸——这限制了炸药的成分;在气体膨胀和冷却的过程中,它们当前温度的点火延迟会不断超过从爆炸那一刻起经过的时间——这给出了一个极限装药,超过这个限度就有可能爆发。实验证实了该法的主要规定。然而,从理论上讲,1888 年矿井爆炸后气体的最高温度,使用炸药的最高爆炸温度为 2200°C,他们决定将其降低 - 煤矿的 1500°C 和 1900°C C 为他人。一种具有低温产生气体的有前途的爆炸物 - 只有 1100°C - 是硝酸铵。第一种在其基础上广泛使用的反胃炸药是诺贝尔的炸药,它含有 70-80% 的硝石和 30-20% 的爆炸性果冻。然后开发了grisutin,其中有 12-30% 的爆炸性果冻和碳酸盐,由 25-30% 的果冻、等量的面粉和 25-40% 的碱金属硝酸盐或钡组成,由 Bichel 和 Schmut 于 1885 年发明。自 1887 年以来,兽用炸药开始普及,其中包括组合物中含水量高的惰性盐,这降低了爆炸产物的温度 - 德国人 Müller 和 Aufschleger 首次提出了这样的组合物:48% 硝酸甘油, 12% 硅藻土和 40% 苏打或硫酸镁。48% 硝酸甘油、12% 硅藻土和 40% 苏打或硫酸镁。48% 硝酸甘油、12% 硅藻土和 40% 苏打或硫酸镁。

无烟火药和炸药的军事用途

到1880年代末,在硝化甘油的基础上研制出无烟推进剂:1888年诺贝尔获得专利的弹道石,1889年由阿贝尔和杜瓦独立于诺贝尔弹道石在英国获得专利的堇青石(诺贝尔本人考虑了堇青石和弹道石的区别并导致试图保护其专利的无效司法诉讼)。相比之下,Paul Viel 较早在法国开发的 Poudre B 无烟火药不含硝化甘油,主要由硝化纤维组成。尽管经过军事研究人员的长期努力并发明了相对安全的樟脑品种,但由于对子弹的危险性和敏感性增加,炸药本身并没有在军事事务中得到广泛使用,尽管樟脑炸药已在俄罗斯军队和第一次使用世界大战。气动火炮在 19 世纪末曾短暂地在美国舰队和沿海炮台服役,并经过欧洲各国的测试,被称为“炸药大炮”。这个名字是因为这样的枪可以发射,包括炸药装药,而没有直接在枪管中引爆弹丸的重大风险,因为火炮安装的枪管中的压力可以调整,因此没有强烈的初始冲击(如经典火炮中的火药装药),但相反,弹丸的加速度逐渐增加。服役所采用的样本发射了重达数百公斤的细长羽毛高爆弹,装有爆炸性果冻,占炮弹重量的75%,距离数公里。到 1900 年代,炸药大炮失去了重要性,当时更稳定的炸药(三聚氰胺、TNT 和其他)传播开来,用它来装备经典火药火炮的高爆炮弹成为可能,这些炮弹也具有更高的初始速度,因此可以进行更大的射击范围。 “炸药巡洋舰”USS Vesuvius,专为测试气动炮而建造,于 1890 年完工,在 1891 年和 1893 年试射后,甚至参加了 1898 年的美西战争,在夜间炮击圣地亚哥。然而,随后她被搁置,并于 1904 年被改装成一艘实验鱼雷船,所有炸药大炮都被拆除。1894 年 3 月 15 日,在里约热内卢最终镇压叛乱的那天,另一艘装有炸药大炮的船只,巴西辅助巡洋舰 Niteroi,仅象征性地开了一枪。

炸药的犯罪用途

几乎立即,炸药的好处就受到了犯罪分子和恐怖组织的重视。 1875 年 12 月 11 日,美国水手威廉·金·托马森 (William King-Thomassen) 为获得保险而在海上引爆摩泽尔小包船的尝试以失败告终,当时一桶冷冻的自制发条炸药爆炸被装上船,造成约 80 人死亡。 1883 年 3 月至 1885 年 1 月期间,伦敦发生了 13 起炸药爆炸事件,这些爆炸是由爱尔兰自治政府的极端主义支持者组织的,其中包括在苏格兰场发生的爆炸事件和企图炸毁伦敦桥的事件。俄罗斯革命党“民意党”积极参与为恐怖活动生产炸药。在欧洲,激进的无政府主义者将炸药用于相同的目的。正如芝加哥一家无政府主义报纸的编辑 August Spice 在 1886 年所说的那样,“一磅炸药抵得上一蒲式耳子弹”。

炸药使用的兴起

到 1890 年代,数十家企业已经在诺贝尔的控制之下,每年生产数万吨炸药。所有的财富主要靠炸药和石油获得,大约 3200 万克朗,诺贝尔于 1896 年去世,遗赠成立了一个每年颁发诺贝尔奖的基金。到1910年,世界炸药的产量已达到每年数十万吨,仅巴拿马运河的建设就消耗了数百万吨的炸药。到 1920 年代,生产的炸药品牌数量开始增加到数百个,尽管已经有用更新、更安全和更经济的炸药取代它们的趋势。起初,硅藻土等具有被动吸附剂的品种更受欢迎,但到 1920 年代,它们几乎只具有历史意义。让位于各种更强大的配方,其中硝化甘油吸附剂在爆炸中燃烧,例如有机树脂、硝石甚至糖。这是因为硝化甘油是一种氧气过剩的炸药,即硝化甘油起爆时释放出纯氧,可用作吸附剂和其他添加剂的氧化剂,以增强爆炸性。

炸药日落

尽管与新的硝酸盐配方竞争,炸药仍然是许多国家(如英国和瑞典)的主要工业炸药,直到 20 世纪中叶。在南非——从 1940 年代开始几十年来一直是世界上最大的炸药生产国和消费国——炸药在金矿中被积极使用并一直是主要的炸药,直到 1985 年,当时 AECI 在工会的影响下,将工厂重新用于生产基于硝酸盐的炸药...在俄罗斯,半塑料炸药的生产始于 1870 年代后半期,直到 1932 年,生产硝基酯含量为 93、88、83 和 62% 的炸药,此后生产了前三个品牌的炸药与 62% 的炸药相比,由于它们的危险性更大,因此被削减。卫国战争结束后,恢复了使用硝化甘油和硝基二甘醇的混合物生产 62% 硬炸药的生产,但到 1960 年代初,它也被工业所取代,只生产具有液体硝基酯含量的粉状组合物大约 15% 的残留在苏联(炸药、碳酸盐等)。同时,有些作者将硝基酯含量低的炸药归类为炸药,有些则没有。 1960 年代初,苏联的经典炸药生产完全停止。 20 世纪最后 25 年,以三硝酸甲酯和二硝酸二甘醇的混合物作为硝基酯混合物的安全炸药在美国的采矿业中流行了一段时间,它具有以下优点:与硝酸甘油不同,这些化合物在接触时不会引起头痛。到二十一世纪初,它们的生产减少了。炸药现在最多占世界炸药总营业额的 2%。

炸药在技术史上的作用,它们的优缺点

炸药是第一种广泛应用于采矿业的混合爆破炸药,它们在炸药的发展中发挥了重要作用。炸药在几乎所有方面都超越了早期的主炸药——黑火药:在爆炸强度和能量集中(炸药的爆炸热为7100-10,700 MJ/m³),在防水性和可塑性方面,以及在处理安全方面。这些优势使得炸药的使用对于当时的主要爆破方法之一 - 手动装载弹药筒的钻孔方法特别有效。总的来说,炸药的引入大大简化了爆破作业的技术,使得从腔室和小爆炸装药转向钻孔装药成为可能。除了优点之外,炸药也有缺点。它们对机械应力非常敏感,因此处理起来很危险,尤其是冷冻和半解冻的炸药——这需要加热良好的仓库来储存炸药:例如,使用纯硝酸甘油的炸药在 10-12°C 的温度下冻结并失去它们其他硝基酯,如硝基乙二醇,也被添加到炸药中以降低温度的可塑性。炸药明胶(见炸药的类型和生产)的负面特性是老化(在储存过程中部分丧失爆炸能力,虽然不如其他炸药明显)和在低于 -20°C 的温度下冻结。由于机械敏感性,一个常见的危险是在随后的工作面钻孔过程中可能会引爆钻孔杯中的弹药筒残留物。炸药的另一个历史缺陷是硝酸甘油的渗出——它通过滴在炸药表面上释放出来,与硝酸甘油一起“出汗”——它在接触时会引起长时间的头痛,而且比炸药本身更具爆炸性(类似的问题存在于爆炸性果冻)。就生产的经济效率而言,炸药明显不如更现代的基于硝酸铵的工业炸药。阻碍它们使用的另一个因素是它们的适用性差,因为它们的高灵敏度和释放形式(直径为 20-40 毫米的弹药筒)用于在爆破孔装载炸药的自动系统中使用,尽管基于气动系统的类似尝试是在瑞典进行。并且比炸药本身更具爆炸性(爆炸性果冻也存在类似的问题)。就生产的经济效率而言,炸药明显不如更现代的基于硝酸铵的工业炸药。阻碍它们使用的另一个因素是它们的适用性差,因为它们的高灵敏度和释放形式(直径为 20-40 毫米的弹药筒)用于在爆破孔装载炸药的自动系统中使用,尽管基于气动系统的类似尝试是在瑞典进行。并且比炸药本身更具爆炸性(爆炸性果冻也存在类似的问题)。就生产的经济效率而言,炸药明显不如更现代的基于硝酸铵的工业炸药。阻碍它们使用的另一个因素是它们的适用性差,因为它们的高灵敏度和释放形式(直径为 20-40 毫米的弹药筒)用于在爆破孔装载炸药的自动系统中使用,尽管基于气动系统的类似尝试是在瑞典进行。使它们的应用复杂化的是它们的适用性较差,因为它们的高灵敏度和释放形式(直径为 20-40 毫米的弹药筒)用于将炸药装载到爆破孔的自动系统中,尽管进行了基于气动系统的类似尝试在瑞典。使它们的应用复杂化的是它们的适用性较差,因为它们的高灵敏度和释放形式(直径为 20-40 毫米的弹药筒)用于将炸药装载到爆破孔的自动系统中,尽管进行了基于气动系统的类似尝试在瑞典。

炸药的种类和生产

一般审查

炸药的主要爆炸成分是硝化甘油,在其中加入硝基乙二醇或二硝酸二乙二醇酯以降低凝固温度(所得混合物通常称为硝基混合物)。根据添加成分的组成,炸药分为混合炸药和明胶炸药,并根据硝酸甘油的比例分为高低百分比。历史上,大部分用途是炸药,其中含有 40-60% 的硝酸甘油,包括在苏联 - 62% 的炸药。除了硝基混合物之外,混合炸药的组合物还包括粉状多孔吸收剂。特别是在gurdynamite(高比例混合炸药)中,75%是硝酸甘油,25%是硅藻土,形成松散的生料,类似于黑土(硅藻土被用作吸收剂,在诺贝尔的专利炸药中,另一种早期的吸收剂是碳酸镁)。在爆炸热为1200-1400 kcal/kg(雷管)的低百分比混合炸药中,二甘醇二硝酸酯、铝粉或硝酸铵可用作吸收剂。明胶炸药基于凝胶硝基酯,通过将高达 10% 的胶木素添加到基础物质中而获得。在明胶炸药中,所谓的爆炸性果冻脱颖而出 - 添加了 7-10% 胶木素的硝酸甘油,其爆炸热为 1550 kcal / kg,爆炸速度为 8 km / s。除了硝基酯和胶木素外,明胶炸药还可能含有硝酸钠和硝酸钾、可燃添加剂(木粉)和稳定剂(苏打水)。另一种早期吸收剂是碳酸镁)。在爆炸热为1200-1400 kcal/kg(雷管)的低百分比混合炸药中,二甘醇二硝酸酯、铝粉或硝酸铵可用作吸收剂。明胶炸药基于凝胶硝基酯,通过将高达 10% 的胶木素添加到基础物质中而获得。在明胶炸药中,所谓的爆炸性果冻脱颖而出 - 添加了 7-10% 胶木素的硝酸甘油,其爆炸热为 1550 kcal / kg,爆炸速度为 8 km / s。除了硝基酯和胶木素外,明胶炸药还可能含有硝酸钠和硝酸钾、可燃添加剂(木粉)和稳定剂(苏打水)。另一种早期吸收剂是碳酸镁)。在爆炸热为1200-1400 kcal/kg(引爆药)的低百分比混合炸药中,二甘醇二硝酸酯、铝粉或硝酸铵可用作吸收剂。明胶炸药基于胶凝硝基酯,通过将高达 10% 的胶木素添加到基础物质中而获得。在明胶炸药中,所谓的爆炸性果冻脱颖而出 - 添加了 7-10% 胶木素的硝酸甘油,其爆炸热为 1550 kcal / kg,爆炸速度为 8 km / s。除了硝基酯和胶木素外,明胶炸药还可能含有硝酸钠和硝酸钾、可燃添加剂(木粉)和稳定剂(苏打水)。在爆炸热为1200-1400 kcal/kg(雷管)的低百分比混合炸药中,二甘醇二硝酸酯、铝粉或硝酸铵可用作吸收剂。明胶炸药基于凝胶硝基酯,通过将高达 10% 的胶木素添加到基础物质中而获得。在明胶炸药中,所谓的爆炸性果冻脱颖而出 - 添加了 7-10% 胶木素的硝酸甘油,其爆炸热为 1550 kcal / kg,爆炸速度为 8 km / s。除了硝基酯和胶木素外,明胶炸药还可能含有硝酸钠和硝酸钾、可燃添加剂(木粉)和稳定剂(苏打水)。在爆炸热为1200-1400 kcal/kg(雷管)的低百分比混合炸药中,二甘醇二硝酸酯、铝粉或硝酸铵可用作吸收剂。明胶炸药基于凝胶硝基酯,通过将高达 10% 的胶木素添加到基础物质中而获得。在明胶炸药中,所谓的爆炸性果冻脱颖而出 - 添加了 7-10% 胶木素的硝酸甘油,其爆炸热为 1550 kcal / kg,爆炸速度为 8 km / s。除了硝基酯和胶木素外,明胶炸药还可能含有硝酸钠和硝酸钾、可燃添加剂(木粉)和稳定剂(苏打水)。通过将高达 10% 的胶木素添加到基础物质中而获得。在明胶炸药中,所谓的爆炸性果冻脱颖而出 - 添加了 7-10% 胶木素的硝酸甘油,其爆炸热为 1550 kcal / kg,爆炸速度为 8 km / s。除了硝基酯和胶木素外,明胶炸药还可能含有硝酸钠和硝酸钾、可燃添加剂(木粉)和稳定剂(苏打水)。通过将高达 10% 的胶木素添加到基础物质中而获得。在明胶炸药中,所谓的爆炸性果冻脱颖而出 - 添加了 7-10% 胶木素的硝酸甘油,其爆炸热为 1550 kcal / kg,爆炸速度为 8 km / s。除了硝基酯和胶木素外,明胶炸药还可能含有硝酸钠和硝酸钾、可燃添加剂(木粉)和稳定剂(苏打水)。

炸药的历史品种及其特性

炸药成分因用途而异。因此,用于煤矿的炸药,其中煤尘或煤层排放的甲烷可能着火和起爆,含有少量硝酸甘油 (10-40%),通常与硝酸铵 (20-80% - 如果可用),以及降低生成气体温度的各种添加剂。这种炸药以 grisutines、grisutites、carbonites 品牌生产,通常被称为 anti-grisut 或安全炸药。爆炸性果冻含有约 90% 硝酸甘油、7-12% 胶体焦木素,有时还含有百分之几的各种添加剂,用于在特别粘稠和坚硬的岩石中进行爆破作业,和密切相关的凝胶状或凝胶状炸药,大量添加硝酸盐和较小的爆炸力 - 用于较软的岩石和需要大碎片时。所谓的军用炸药,特别是能抵抗机械应力——直到被子弹击中时不会爆炸,是由爆炸性果冻制成,并添加了百分之几的凡士林和樟脑。经济型炸药的成分与凝胶状炸药相似,但用于表面爆破作业,例如连根拔起树桩,通常包括硝石、硫磺和木粉。斯堪的纳维亚国家对硬冷冻炸药的需求很大,其中包括各种降低硝酸甘油冰点的添加剂。长期以来,比较各类炸药的标准是是“gur-dynamite No. 1”或简称“dynamite No. 1”,由75%的硝酸甘油、24.5%的硅藻土和0.5%的苏打组成。这种炸药的密度为 1.67 克/立方厘米,是一种塑性物质,摸起来很油腻,由于使用了不同等级的硅藻土,其颜色在棕色附近变化,并混合了红色。古尔炸药不吸湿,但与水接触时,会缓慢地从硅藻土的孔隙中置换硝酸甘油,因此必须存放在干燥的房间内。在爆炸过程中,它没有形成有毒气体,而是留下了填充物的固体残留物,直接接触会引起头痛,如硝酸甘油。硝酸甘油和火棉胶的爆炸性果冻是果冻状透明的微黄色物质,稠度类似于稠密的桃果冻。工业上广泛使用的胶凝炸药的典型成分是62.5%的硝酸甘油、2.5%的胶体棉、8%的木粉和27%的硝酸钠。 gur-dynamite的密度为1400-1500 kg / m³。含75%硝酸甘油的炸药果冻和炸药的着火温度为180-200℃。每 1 kg 物质的排放气体体积为 0.71 m³ 爆炸性果冻(91.5% 的硝酸甘油和 8.5% 的胶体焦木素),0.63 m³ 的 gur-dynamite 和 75% 硝酸甘油,定容爆炸热 - 1530和1150cal/kg,爆轰产物的温度为3200-3550和3000-3150℃,爆速为7700和6820m/s,气体产生的压力分别为1.75和1.25GPa。炸药即使从几十米的高度落下也不会爆炸,但它们对金属冲击非常敏感。

现代炸药

现代工业炸药以弹药筒形式生产,弹药筒直径为 32 毫米,重 150 克和 200 克,内装有塑料或粉状油性炸药。保质期为 6 个月。它们分为两组: 高百分比 - 硝基酯含量超过 35%,这些是普通(塑料)炸药和硬冷冻炸药。低百分比 - 硝基酯含量高达 15%,这些是引爆石、碎屑石和 pobedit。 Uglenites 和 pobedit - 由硝酸甘油、氧化剂和阻火器制成的安全炸药(俄罗斯 uglenites E-6 和 No. 5,VP-4 将获胜)。有些作者不把这些炸药归类为炸药,普通炸药的冰点为+8°C,难冻--20°C。炸药高度敏感,处理起来很危险,特别是冷冻 - 在这种形式下,它们不会受到机械应力:切割、断裂、抛出等。冷冻炸药在使用前解冻。在美国,炸药是由唯一的 Dyno Nobel 公司(密苏里州迦太基)生产的。 2006 年美国炸药总产量约为 14,000 吨。此外,美国陆军配备了所谓的“军用炸药”,但它不含硝基酯,由 75% 的 RDX、15% 的 TNT 和 10% 的脱敏剂和增塑剂组成。2006 年美国炸药总产量约为 14,000 吨。此外,美国陆军配备了所谓的“军用炸药”,但它不含硝基酯,由 75% 的 RDX、15% 的 TNT 和 10% 的脱敏剂和增塑剂组成。2006 年美国炸药总产量约为 14,000 吨。此外,美国陆军配备了所谓的“军用炸药”,但它不含硝基酯,由 75% 的 RDX、15% 的 TNT 和 10% 的脱敏剂和增塑剂组成。

炸药生产

炸药生产过程伴随着炸药生产中使用的所有预防措施:严格控制生产,防止意外爆炸;该设备经过专门设计,以尽量减少对混合组件的外部影响,例如火灾、热或冲击;建筑物和仓库进行了特殊加固,安装了防爆屋顶,并建立了严格的出入控制;建筑物和仓库分散在工厂的领土上,并配备了特殊的供暖、通风和电网;流程的所有阶段都由自动化系统和工人持续监控;工人接受特殊培训,包括医疗培训,为爆炸受害者提供急救,他们的健康受到加强监测。起始材料是硝基混合物(硝酸甘油与乙二醇二硝酸酯,可降低其凝固点)、吸收剂和抗酸剂。最初,将硝基混合物逐渐添加到机械混合器中,在那里它被吸附剂吸收,现在通常是有机物质,例如木粉或小麦粉、锯末等,并可能添加硝酸钠和/或硝酸铵,从而增强炸药的爆炸性能。然后,加入约 1% 的抗酸剂,通常是碳酸钙或氧化锌,以完全中和吸附剂可能存在的酸性——在酸性环境中,硝酸甘油容易分解。混合后,混合物就可以包装了。炸药通常装在直径2-3厘米,长度10-20厘米的纸套中,用石蜡密封 - 它可以保护炸药免受潮湿,并且作为碳氢化合物,可以增强爆炸性。还有许多其他形式的炸药,从用于拆除的小子弹到用于露天采矿的直径达 25 厘米、长达 75 厘米和重量达 23 公斤的大炸药。有时使用粉末形式的炸药,并生产凝胶炸药用于水下工作。

注释(编辑)

文学

Sukharevsky M. 爆炸性物质和爆炸性工程。参考指南。- 国家技术出版社,1923 年。 - T. 1. - 911 p。Naum F. 硝酸甘油和硝酸甘油炸药(炸药)/ Per。和他一起。- M. - L.: Khimtekhizdat, 1934. - 330 页 Krasnogorov V. 模仿闪电。- M.:知识,1977 .-- 192 页。-(伟大思想的生活)。Gaiman L. M. Explosion - 历史、实践、观点(英文)。- M .: Nauka, 1978 .-- 181 页 ——(科技进步)。

链接

硝酸甘油。发现和应用的历史。炸药 / 化学和化学家 № 6, 2011