Инициирующие взрывчатые вещества
Время чтения:
Инициирующие взрывчатые вещества — исключительно высокочувствительные взрывчатые вещества, способные взрываться при весьма незначительном внешнем воздействии, например, от луча огня, трения, накола или слабого удара.
К инициирующим относятся гремучая ртуть, азид свинца и тринитрорезорцинат свинца (ТНРС), которые применяют исключительно в средствах взрывания для возбуждения детонации вторичных взрывчатых веществ.
В капсюлях-детонаторах инициирующие взрывчатые вещества взрывают воздействием луча огня огнепроводного шнура, а в электродетонаторах — раскалённой электроспиралью. Безопасность обращения с инициирующими взрывчатыми веществами достигается запрессовкой их в металлическую оболочку — колпачок, помещаемый в гильзу капсюля.
Характеристика взрывчатых веществ, используемых в средствах взрывания
Инициирующие взрывчатые вещества применяются как в чистом виде, так и в смесях с другими взрывчатыми или не взрывчатыми веществами для снаряжения различных средств инициирования, имеющих своим назначением возбуждение взрывных процессов в зарядах.
Таблица 1. Характеристики инициирующих взрывчатых веществ
| Показатели | Гремучая ртуть | Азид свинца | ТНРС |
|---|---|---|---|
| Объём газов, л/кг | 316 | 308 | 448 |
| Теплота взрыва, ккал/кг | 405 | 381 | 418 |
| Температура взрыва, °С | 4450 | 4300 | 3030 |
| Давление при взрыве, кгс/см2 | 8800 | 7000 | 17900 |
| Плотность, г/см3 | 3,5 | 4,6 | 2,9 |
| Кислородный баланс, % | -11,8 | — | -56,0 |
| Скорость детонации, км/с | 5,4 | 5,3 | 5,2 |
| Работоспособность, см3 | 110 | 115 | 110 |
| Температура вспышки, °С | 165 | 327 | 270 |
| Чувствительность | |||
| К удару (высота падения груза 2 кг), см | 2 | 4 | 11 |
| К огню и повышенной температуре | Очень чувствителен | ||
| К пониженной температуре | Чувствителен | Не чувствителен | |
Важнейшим свойством инициирующих взрывчатых веществ, отличающим их от бризантных, является их способность детонировать от простого начального импульса (луча огня, удара, накола, трения, электрического накала и разряда).
Объясняется это тем, что инициирующие взрывчатые вещества имеют короткий период нарастания скорости взрывчатого превращения до скорости детонации. Устойчивое горение инициирующих взрывчатых веществ может быть достигнуто только в особых условиях, например, при больших плотностях. Поэтому обыкновенно уже в небольших количествах (десятые доли грамма и меньше в зависимости от природы вещества) инициирующие взрывчатые вещества детонируют и лишь только в самых незначительных количествах горят. Этим свойством инициирующих веществ пользуются, применяя их в десятых долях грамма в капсюлях-детонаторах для вызова детонации бризантных взрывчатых веществ и в сотых долях грамма в капсюлях-воспламенителях для воспламенения порохов и различных составов.
По сравнению с другими группами взрывчатых веществ инициирующие взрывчатые вещества более чувствительны к внешним воздействиям, а потому более опасны в применении и производстве.
По мощности инициирующие взрывчатые вещества значительно уступают бризантным, так как скорость детонации у них, как правило, значительно ниже.
Энергетические характеристики инициирующих взрывчатых веществ на единицу веса также в основном значительно ниже, чем у бризантных и порохов, но при расчёте на единицу объёма разница получается незначительной, так как удельный вес большинства инициирующих взрывчатых веществ превосходит удельный вес взрывчатых веществ других групп в два-три раза.
Малая мощность и большая чувствительность инициирующих взрывчатых веществ делают их непригодными для самостоятельного применения в разрывных зарядах боеприпасов или подрывных шашках, но для снаряжения средств инициирования они незаменимы.
Гремучая ртуть
Гремучая ртуть — ртутная соль гремучей кислоты , получаемая растворением металлической ртути в азотной кислоте и добавлением полученного раствора к этиловому спирту.
"Гремучая ртуть представляет собой белый или серый кристаллический порошок..."
Гремучая ртуть чувствительна даже к слабым механическим воздействиям, особенно к наколу и трению. Легкое царапание соломинкой вызывает взрыв. Чувствительность к удару очень велика.
Химическая стойкость гремучей ртути достаточна для практического её применения. При низких температурах она вполне устойчива, длительное же нагревание при температуре 90 °С и выше вызывает разложение.
Гремучая ртуть является наиболее чувствительным из применяемых инициирующих взрывчатых веществ.
Вода уменьшает чувствительность гремучей ртути к механическим воздействиям и другим видам начального импульса. При содержании 30% воды она не загорается от луча огня. В связи с этим гремучую ртуть обычно хранят под водой.
Гремучая ртуть в присутствии влаги энергично взаимодействует с алюминием. Поэтому алюминиевая оболочка разрушается, а за счёт теплоты реакции может возникнуть взрыв. Составы, содержащие гремучую ртуть, не должны соприкасаться с алюминиевой оболочкой, В присутствии влаги гремучая ртуть реагирует, правда, очень медленно и с медью, причём образуется весьма чувствительная гремучая медь. Чтобы избежать этого, медные оболочки защищают лакировкой. С никелем гремучая ртуть практически не взаимодействует.
Гремучая ртуть, по сравнению с другими инициирующими веществами, имеет большой период нарастания скорости взрывчатого превращения и в небольших количествах (до 0,1 г) при воспламенении сгорает без взрыва, в больших же количествах детонирует.
Инициирующая способность гремучей ртути достаточно высока, её предельные инициирующие заряды, для бризантных взрывчатых веществ следующие:
- для тротила 0,36 г;
- для тетрила 0,29 г.
Гремучую ртуть применяют для изготовления ударных и накольных составов, для снаряжения капсюлей-воспламенителей и капсюлей-детонаторов.
Ввиду высокой чувствительности гремучую ртуть, как и другие инициирующие взрывчатые вещества, перевозят только в виде готовых изделий (капсюлей).
Азид свинца
Азид свинца — свинцовая соль азотисто-водородной кислоты , получают реакцией обменного разложения азида натрия с азотнокислым свинцом, смешивая водные растворы этих солей.
Азид свинца осаждается в виде мелкокристаллического, не сыпучего и потому не пригодного для снаряжения (дозировки) порошка. Поэтому в азид свинца вводят небольшое количество парафина, декстрина или другого склеивающего вещества, (которое одновременно является флегматизатором) и гранулируют. Гранулы сушат и сортируют для удаления крупных комков и пыли.
"Азид свинца осаждается в виде мелкокристаллического, не сыпучего и потому не пригодного для снаряжения (дозировки) порошка..."
Химическая стойкость азида свинца вполне достаточна для практического применения. Длительное нагревание при температурах до 100 °С азид свинца выдерживает без изменения свойств.
Солнечный свет вызывает потемнение азида свинца. Но образовавшийся на поверхности тонкий слой потемневшего азида свинца предохраняет от распространения процесса вглубь массы.
Азид свинца недостаточно чувствителен к лучу пламени и наколу. Чтобы обеспечить безотказную детонацию от накола жала или луча пламени в азидных капсюлях-детонаторах, поверх слоя азида свинца запрессовывают специальные воспламенительные составы, более чувствительные к соответствующему импульсу.
Азид свинца при увлажнении не теряет чувствительности с механическим воздействиям. Он легко взаимодействует с медью, особенно в присутствии влаги и углекислоты; при этом образуются очень чувствительные к механическим воздействиям соли меди. С алюминием азид свинца не взаимодействует, поэтому его прессуют в алюминиевые оболочки, но не в медные или мельхиоровые.
По сравнению с гремучей ртутью азид свинца имеет ряд важных преимуществ:
- Его инициирующее действие значительно больше, поэтому количество азида свинца в капсюлях-детонаторах в 2-2,5 раза меньше, чем количество гремучей ртути;
- Он менее чувствителен к сотрясениям, что особенно важно для применения в артиллерийских капсюлях-детонаторах;
- Для получения азида свинца не нужны дефицитные или дорогие материалы, тогда как для производства гремучей ртутью требуется дорогая ртуть.
Сравнительно малая чувствительность азида свинца и большая инициирующая способность позволили широко применять его в комбинированных артиллерийских лучевых и цокольных капсюлях-детонаторах, а также и в подрывных. Однако недостаточная восприимчивость азида свинца к лучу огня и к наколу потребовала применения в лучевых капсюлях-детонаторах небольшого заряда стифната свинца поверх слоя азида свинца, а в накольных — слоя накольного состава.
В капсюлях-воспламенителях азид свинца не применяется, так как он детонирует даже в малых количествах.
Тринитрорезорцинат свинца
Тринитрорезорцинат свинца (стифнат свинца) или ТНРС — получают при взаимодействии натриевой соли стифииновой кислоты с азотнокислым свинцом в водном растворе.
ТНРС представляет собой твёрдое мелкокристаллическое вещество тёмно желтого цвета. На практике ТНРС подобно азиду свинца, применяется гранулированным.
"ТНРС представляет собой твёрдое мелкокристаллическое вещество тёмно желтого цвета..."
ТНРС мало гигроскопичен и практически не растворяется в воде и органических растворителях.
ТНРС разлагается кислотами, с металлами он не реагирует.
ТНРС химически стоек. При нагревании выше 100 °С он теряет кристаллизационную соду без разложения. Заметное разложение, наступает при назревании до 200 °С.
На солнечном свету ТНРС темнеет и разлагается.
Чувствительность к удару в шесть раз меньше, чем у гремучей ртути и в два раза меньше, чем у азида свинца. Он значительно чувствительнее азида свинца к тепловому импульсу.
Инициирующая способность ТНРС значительно меньше, чем у гремучей ртути.
ТНРС легко электризуется, что в связи с его высокой чувствительностью к электрическим разрядам делает особенно опасными операции по пересыпке и сортировке.
Чувствителен к пламени при воспламенении дает мощный луч огня. Чувствительность к удару меньше, чем у азида свинца.
Применяется для воспламенения азида свинца, в капсюлях-детонаторах, а также в ударных составах для снаряжения капсюлей-воспламенителей.