Скорость и формы взрывчатого превращения веществ

Химическое превращение взрывчатых веществ может протекать в различных формах, основными из которых являются:

• медленное химическое превращение (термический распад);
• горение;
• взрывное горение;
• детонация.

Медленное химическое превращение

Медленное химическое превращение (термическое разложение) представляет собой процесс распада вещества в течение длительного времени и характеризуется тем, что всё разлагающееся вещество находится при одинаковой температуре, практически равной температуре окружающей среды. Скорость реакции соответствует этой температуре и во всех точках одинакова. Закономерности медленного химического превращения взрывчатых веществ принципиально не отличаются от закономерностей превращений невзрывчатых веществ.

Медленное химическое превращение взрывчатых веществ возможно в процессе изготовления, хранения и даже в процессе применения. Обычно начало медленного химического превращения связано с неблагоприятными условиями для взрывчатого вещества (повышенная температура, влажность, наличие примесей-катализаторов и др.).

Современный ассортимент промышленных взрывчатых веществ, при условии правильного хранения, является стойким в химическом отношении. В то же время, при наличии неблагоприятных условий (повышенная температура, наличие кислотных вод), термическое разложение взрывчатых веществ возможно.

Горение взрывчатых веществ

Горение (со скоростью от нескольких сантиметров до десятков метров в секунду), как форма химического превращения, характерно для большинства промышленных взрывчатых веществ. Горение происходит за счёт внешнего кислорода, однако при больших количествах взрывчатого вещества или при горении в замкнутых объёмах, из-за отсутствия оттока тепла, возможно повышение температуры и переход во взрыв — высшие формы химического превращения взрывчатых веществ.

Горение как форма химического превращения используется при уничтожении недоброкачественных взрывчатых веществ.

Взрывное горение

При взрывном горении (скорость распространения от 400 до 1500 м/с) окисление горючих компонентов взрывчатых веществ происходит за счёт внутреннего кислорода взрывчатого вещества. Распространение реакции при взрывном горении происходит за счет теплопередачи, т. е. ранее прореагировавшие слои взрывчатого вещества передают тепловую энергию (поджигают) следующим слоям.

В форме взрывного горения происходит взрыв чёрного дымного пороха, инициируемого тепловым начальным импульсом.

Детонация

Детонация — распространение взрыва, обусловленное прохождением по заряду взрывчатого вещества детонационной волны со сверхзвуковой скоростью.

Медленное химическое превращение (термический распад), горение, взрывное горение и детонация являются основными формами химического превращения взрывчатых веществ. Они могут переходить одна в другую. Так, например, медленное химическое превращение больших объёмов взрывчатого вещества при недостаточном теплоотводе может переходить в горение, а горение — в детонацию. Могут происходить и обратные процессы — при неправильных параметрах взрывных работ (в частности, из-за недостаточно эффективного инициирования зарядов) детонация может переходить во взрывное горение и горение (дефлаграция).