pirotechnik15gda / 1 TROCHĘ TEORII / 5 MATERIAŁY WYBUCHOWE 

Materiały wybuchowe



 

kruszące miotające

INICJUJĄCE

Ogólna charakterystyka materiałów wybuchowych inicjujących

Materiały wybuchowe inicjujące stosowane są głównie do zainicjowania wybuchu materiałów wybuchowych kruszących lub zapalenia materiałów wybuchowych miotających. Materiały wybuchowe inicjujące stosuje się zarówno w postaci czystej, jak w mieszaninach z innymi materiałami wybuchowymi lub nie wybuchowymi zwiększającymi efekt detonacji lub niezawodnego zapalenia. "Materiały wybuchowe inicjujące znalazły szerokie zastosowanie w różnego rodzaju uzbrojeniu.
W broni podwodnej stosuje się je:
- w zapalnikach min morskich,
w zapalnikach kontaktowych i nie kontaktowych /NUŻ/ /nie kontaktowe urządzenia zapalające w minach morskich i torpedach,
- w spłonkach i zapalnikach kontaktowych i elektrycznych
okrętowej sekcji minerskiej,
- w przyrządach zapalających bomb głębinowych,
- w przecinakach wybuchowych trałów kontaktowych.
W amunicji stosuje się je:
- do spłonek amunicji pistoletowej i karabinów oraz do zapalników i zapłonników w amunicji działowej armatniej moździerzowej, a głowicach bojowych rakiet itp.

Analogiczna zastosowanie znalazły materiały wybuchowe
i inicjujące w wojskach inżynieryjnych, w lotnictwie, w górnictwie węglowym, w kamieniołomach, w poszukiwaniach geologicznych itp.
Materiały wybuchowe inicjujące charakteryzuję się szybkim przejściem palenia w detonację, wskutek czego nawet mała ilość materiałów wybuchowych inicjujących łatwo ulega detonacji i noże zainicjować, wybuch innych materiałów wybuchowych. Zdolność inicjowania danego materiału wybuchowego inicjujące go mierzy się minimalne jego ilością, która jest potrzebna do spowodowania wybuchu jednego grama materiału wybuchowego kruszącego zaprasowanego w łusce. W porównaniu z innymi grupami materiałów wybuchowych, materiały inicjujące są bardziej wrażliwe na wszelkiego rodzaju bodźce zewnętrzne i wskutek tego są najbardziej niebezpieczne w produkcji i zastosowaniu.
Pod względem siły działania inicjujące materiały wybuchowe znacznie ustępują materiałom kruszącym, ponieważ podstaw we parametry balistyczne wykazuję niższe wartości, jak na przykład prędkość detonacji.

Do najczęściej stosowanych obecnie materiałów wybuchowych inicjujących należę: piorunian rtęci, azydek ołowiu, trójnitrorezorcyjan ołowiu i tetrazen, ponadto znane są a stosowane w ograniczonym zakresie: azydek srebra, azydek rtęciawy, azydek miedziowy, acetylenek srebra, acetylenek miedziowy i inne.

Acetylenek miedzi II

Acetylenek miedziawy ma postać rdzawo- lub brunatno-czerwonego proszku, nierozpuszczalnego w wódzia i większości rozpuszczalników organicznych. Jest on trwały w temperaturze do 373 K. Acetylenek miedziawy wybucha na powietrzu w temperaturze 393-396 K.

Acetylenek srebra

Ma postać białego proszku i Jeszcze silniejsze własności wybuchowe niż acetylenek miedziowy. Temperatura pobudzenia wynosi 473 K.

Azydek miedzi II

Temperatura pobudzenia azydku miedziowego wynosi 475K. Sucha substancja jest wyjątkowo wrażliwa na tarcie, jest również bardzo wrażliwa na uderzania. Prędkość rozchodzenia się fali detonacji - 5000 - 5500 m/s. Ma silne właściwości inicjujące wystarczy 0,0004 g azydku aby spowodować detonację pentrytu.

Azydek ołowiu

Otrzymuje się go przez działanie roztworu wodnego azydku sodu na roztwór wodny azotanu ołowiu

Pb(N03)2 + 2 NaN3 -> Pb(N3)2 + 2 NaN03

Azydek ołowiu Jest drobnokrystaliczną białą substancją o ciężarze właściwym 0,04796 kg/m3 Azydek ołowiu praktycznie nie jest higroskopijny i nie rozpuszcza się w wodzie. W odróżnieniu od piorunianu rtęci nie traci on zdolności detonowania w stanie wilgotnym. Azydek ołowiu rozkłada się przy gotowaniu w wodzie oraz pod działaniem kwasów i zasad. Pod wpływem rozcieńczonego kwasu azotowego lub octowego, w którym rozpuszcza się nieco azotynu sodu, azydek ołowiu ulega całkowitemu rozkładowi a produkty rozkładu przechodzę do roztworu. Metodę tę można stosować do niszczenia odpadków i pozostałości azydku ołowiu,w praktyce stosuje się do tego celu 15 procentowy kwas azotowy i 8 procentowy azotyn sodu. Wieloletnie doświadczenia nad przechowywaniem spłonek elaborowanych azydkiem ołowiu wykazały, że substancja ta reaguje z miedzią lub mosiądzem, tworząc azydek miedzi, bardzo wrażliwy na tarcie i uderzenie. W związku z tym azydek ołowiu elaboruje się tylko do łusek aluminiowych. Pod wpływem światła azydek ołowiu żółknie od strony naświetlanej. Warstwa zmienionej substancji zabezpiecza głębsze warstwy przed dalszym rozkładem, dzięki czemu naświetlanie nie powoduje zmian właściwości wybuchowych substancji. Trwałość chemiczna azydku ołowiu jest zupełnie wystarczająca do praktycznego stosowania tego materiału. Długotrwałe ogrzewanie w temperaturze do 373 K nie powoduje zmian właściwości azydku ołowiu. Temperatura pobudzania azydku ołowiu wynosi 600 K. Zapala się on od płomienia nieco trudniej niż piorunian rtęci. Wrażliwość azydku ołowiu na bodźce mechaniczne jest około dwa razy mniejsza aniżeli piorunianu rtęci. Wrażliwość na uderzenie badana na kafarze przy zastosowaniu 975 gramowego ciężaru charakteryzuje się wielkościami: dolna granica wrażliwości - 70 mm, górna - 230 mm. Wrażliwość na nakłucie jest niewystarczająca do stosowania samego azydku ołowiu w spłonkach detonujących, inicjowanych przez nakłucie iglicę, jednak przy wprowadzeniu domieszek stałych wrażliwość azydku ołowiu silnie wzrasta W przeciwieństwie do piorunianu rtęci ciśnienie prasowania nie ma wpływu na wrażliwość azydku ołowiu. Azydek ołowiu odznacza się bardzo krotką drógą przejścia palenia się w detonację i dlatego detonuje on nawet w przypadku bardzo małych ilości od działania wszelkiego rodzaju bodźców zewnętrznych. Azydek ołowiu jest najbardziej skutecznym środkiem detonującym spośród wszystkich materiałów wybuchowych inicjujących. Stosując azydek ołowiu trzeba użyć jego najmniejsze ilość aby zainicjować materiał wybuchowy kruszący. Stosunkowo mała wrażliwość azydku ołowiu a zarazem duża zdolność pobudzająca umożliwiły szerokie zastosowanie go do wyrobu spłonek detonujących inicjowanych za pomoce płomienia lub wybuchu. Jednak niedostateczna wrażliwość azydku ołowiu na nakłucie powoduje konieczność stosowania innego materiału wybuchowego inicjującego, np. trójnitrorezorcynianu ołowiu lub dodatkowej masy nakłuciowej. Z powyższych właściwości wynika ,że azydek ołowiu nie jest stosowany do wyrobu spłonek zapalających a głównie detonujących.

Właściwości wybuchowe, azydku ołowiu:
- ciepło wybuchu 1628,2 kJ,
- objętość gazów /v/ 350 dm3/kg,
- temperatura wybuchu /t/ 4373 K,
- wydęcie w bloku ołowianyo 110 ml,
- prędkość rozchodzenia się fali detonacji:

- przy gęstości 3,8 - 4500 m/s,
- przy gęstości 4,6 - 5300 m/s,

Azydek srebra

Azydek srebra jest nieco higroskopijny; w temperaturze pokojowej w atmosferze nasyconej wilgocią chlonie około 2% wilgoci. Azydek srebra jest bardziej energicznym środkiem inicjującym, przewyższającym nieznacznie azydek ołowiu pod względem skuteczności pobudzania. Temperatura pobudzenia wynosi 546K, natomiast wrażliwość azydku srebra na uderzenie jest mniejsza niż azydku ołowiu.

Piorunian rtęci

Materiałami wyjściowymi do otrzymywania piorunianu rtęci są: rtęć metaliczna, 62 % kwas azotowy, 96 % alkohol etylowy, a w przypadku otrzymywania odmiany białej dodatkowo kwas solny i opiłki miedzi. Pierwszym etapem produkcji Jest otrzymanie azotanu rtęci wg niżej podanego wzoru:

3 Hg + 8 HN03 -> 3 Hg(N03)2 + 2 NO + 4 H20

Mimo, że reakcja otrzymywania piorunianiu rtęci jest skomplikowana, w ogólnym zarysie można ją opisać poniższym równaniem:

Hg(NO3)2 + 2 C2H5OH + 4 HN03 -> Hg(CNO)2 + 2 C02 + 5 HgO + 2 N02 + 2 NO

Metodę tę otrzymujemy biały lufa szary piorunian rtęci, dopiero dodatek kwasu solnego i opiłków miedzi jako katalizatora powoduje przesunięcie reakcji na korzyść otrzymania białego piorunianu rtęci. Niszczenia i neutralizacji piorunianu rtęci dokonuje się przez rozpuszczenie go w tiosiarczanie sodu. Piorunian rtęci jest ciałem krystalicznym występującym w dwóch postaciach białej i szarej. Obydwie te odmiany maję zbliżone własności wybuchowe. Jednak w praktyce stosuje się biały piorunian rtęci. Piorunian rtęci ma słodki metaliczny smak i ma właściwości trujące, zbliżone do rtęci. Ciężar właściwy piorunianu rtęci wynosi 4,40 g/cm3 , gęstość grawimetryczna około 1,2 g/cm3 . Piorunian rtęci praktycznie nie jest higroskopijny i tylko w nieznacznym stopniu rozpuszcza się w wodzie w 100 g wody o temperaturze 285 K rozpuszcza się 0,07 g tej substancji/. Piorunian rtęci w miarę wzrostu zawartości wilgoci traci swe właściwości wybuchowe - przy 10% wilgoci pali się nie detonując, natomiast przy 30% nawet nie zapala się i dlatego piorunian rtęci dla bezpieczeństwa przechowuje się w wodzie.
W zwykłych rozpuszczalnikach organicznych piorunian rtęci nie rozpuszcza się, natomiast dobrze rozpuszcza się w wodnych roztworach amoniaku i cyjanku potasu. Stężone kwasy i alkalia rozkładają piorunian rtęci. Z niklem, cynę i ołowie.- piorunian rtęci praktycznie nie reaguje. Z miedzi? w obecności wilgoci reaguje powoli, tworząc piorunian miedzi bardziej wrażliwy na tarcie, aniżeli piorunian rtęci. Z glinem reaguje on energiczniej reakcji tej towarzyszy wydzielanie się znacznej ilości ciepła i tworzę się przy tym substancja nie wybuchowa. Dlatego też piorunianu rtęci nie należy stosować do osłonek aluminiowych. Trwałość chemiczna piorunianu rtęci jest wystarczająca do jego praktycznego zastosowania. Temperatura pobudze-nia piorunianu rtęci wynosi około 443 K. Piorunian rtęci jest najwrażliwszym spośród stosowanych materiałów inicjujących. Wrażliwość na uderzenie przy badaniu na młocie Kasta dla ciężaru 6,9 N charakteryzuje się następującymi wartościami: górna granica wrażliwości 85 mm - dolna 55 mm. Piorunian rtęci zaprasowuje się powyżej 166.104 N/m2 na martwą tj. zapala się z trudem, pali się bez detonacji. Dlatego w spłonkach detonujących piorunian rtęci prasuje się przy stosowaniu ciśnienia 25 t 35.106 N/m2.Inaczej zachowuje się piorunian rtęci pod wpływem nakłucia igła. W granicacach do 75 * 10 N/m2 ze wzrostem ciśnienia prasowania wzrasta wrażliwość wobec nakłucia. Między 70-104 N/m2 ciśnienia prasowania obserwuje się optymalna wrażliwość na nakłucie. Przy dalszym zwiększonym ciśnieniu plasowania zmniejsza się pobudliwość piorunianu do detonacji na nakłucie, a od ciśnienia prasowania 200.10 N/m2 piorunian rtęci traci wrażliwość na nakłucie, zaprasowuje się na martwo. Piorunian rtęci wrażliwy jest na światło słoneczna. Naświetlanie go promieniami słonecznymi bezpośrednio przez dłuższy okres czasu powoduje znaczny rozkład, charakteryzujący się wydzielaniem gazu.

Właściwości wybuchowe piorunianu rtęci:
- ciepło wybuchu - 1737,5 kJ/kg,
- objętość gazów -/V/ - 315 dm3/kg,
- temperatura wybuchu /t/ - 4623 K,
- wydęcie w bloku ołowianym - próba Trauzla 110 ml,
- prędkość rozchodzenia się fali detonacji
- przy gęstości 3,07 - 3925 m/s,
- przy gęstości 3,96 - 3740 m/s,
- przy gęstości 4,2 - 5400 m/s,
Piorunian rtęci podczas wybuchu ulega rozkładowi na następujące produkty wybuchu:
Hg(CNO)2 -> 2 CO + N2 + Hg

W atmosferze azotu otrzymuje się gaz o składzie:
C02 - 0,15 %
CO - 65,7 %
N2 - 32,25 %
H2 - 1.9 %

Zdolność pobudzająca piorunianu rtęci jest dostatecznie duża. Graniczne ładunki tej substancji w stosunku do materiałów kruszących są następujące:
dla trotylu - 0,36 g, dla tetrylu - 0,29 g

Tetrazen

Otrzymuje się go z kwaśnego węglanu aminoguanidyny azotynu sodu i kwasu azotowego. Otrzymywanie tetrazenu jest wielo etapowe. Tetrazen jest ciałem stałym, mającym postać drobnokrystalicznego proszku o żółtym zabarwieniu. Ciężar właściwy tetrazenu wynosi 1,64 g/cm3 zaś Jego gęstość grawimetryczna 0,45 g/cm3. Tetrazen jest praktycznie niehigroskopijny i nierozpuszczalny w wodzie i w zwykłych rozpuszczalnikach organicznych. Z metalami nie reaguje w zwykłej temperaturze tetrazen jest trwały, jednak przy ogrzaniu powyżej 323,15 K ulega rozkładowi. Temperatura pobudzenia tetrazenu wynosi około 413,15 K. Wrażliwość tetrazenu na uderzenie i nakłucie jest nieco większa od wrażliwości piorunianu rtęci, natomiast wrażliwość na tarcie jest nieco mniejsza. Zdolność inicjowania tetrazenu jest znacznie mniejsza w porównaniu ze zdolnością inicjującą piorunianu rtęci.
Wskutek małej zdolności inicjującej nie jest tetrazen stosowany jako samodzielny materiał inicjujący. Głównie jest składnikiem mas inicjowanych przez nakłucie oraz mas nierdzewnych pobudzanych przez uderzenie, w których odgrywa rolę sansybilizatora.

Trinitrorezorcynian ołowiu

Jako materiały wyjściowe do otrzymywania trójnitrorezorcynianu ołowiu stosowane są: trójnitrorezorcyrra, będąca materiałem kruszącym podobnym pod względem właściwości fizykochemicznych i wybuchowych do kwasu pikrynowego, następnie azotan ołowiu i kwaśny węglan sodu. Trojnitrorezorcynian sodu otrzymuje się przez działania trójnitrorezorcyny na kwaśny węglan sodu.
Trójnitrorezorcynian ołowiu jest ciałem stałym, drobnokrystalicznym, koloru ciemnożółtego, o gęstości 3,8 g/cm3. Charakteryzuje się on w porównaniu z azydkiem ołowiu, niższą temperaturę pobudzenia i większe wrażliwością na uderzenie. Charakterystyczna cechę tej substancji jest łatwa podatność na zapalenie od bezpośredniego płomienia lub iskry elektrycznej. Trójnitrorezorcynian ołowiu jest niewielkim stopniu higroskopijny i praktycznie nie rozpuszcza się w wodzie i rozpuszczalnikach organicznych. Trójnitrorezorcynian ołowiu rozkłada się pod wpływem kwasów, natomiast z metalami nie reaguje. Odznacza się duże trwałością chemiczną. Temperatura pobudzenia wynosi 543 K. Pod działaniem promieni słonecznych trójnitrorezorcynian ołowiu ciemnieje i rozkłada się. Wrażliwość trójnitrorezorcynianu ołowiu na uderzenie jest sześć razy mniejsza aniżeli piorunianu rtęci i dwa razy mniejsza niż azydku ołowiu. Pod względem wrażliwości na tarcie trójnitrorezorcynian ołowiu zajmuje miejsce pośrednie pomiędzy piorunianem a azydkiem ołowiu. Zdolność pobudzająca trójnitrorezorcynianu ołowiu jest znacznie mniejsza aniżeli piorunianu rtęci. Trójnitrorezorcynian ołowiu łatwo elektryzuje się, co w związku z jego wielką wrażliwością na wyładowania elektryczne czyni szczególnie niebezpiecznymi operacje przesypywania i sortowania tej substancji. Właściwość ta była przyczyna wielu wypadków zapalenia się i detonacji. Duża wrażliwość na bodźce cieplne przy małej wrażliwości na uderzenie i tarcie jest powodem, że trójnitrorezorcynian ołowiu dobrze nadaje się do napełniania artyleryjskich spłonek detonujących podlegających działaniu dużych sił w momencie wystrzału. Jednak niewielka zdolność inicjująca nie pozwala na stosowanie tej substancji jako samodzielnego materiału inicjującego. W spłonkach detonujących inicjowanych przez nakłucie jest stosowany w mieszaninie z tetrazenem. Stosowany jest również jako dodatek do azydku ołowiu w spłonkach detonujących do zwiększenia zdolności zapalenia, od płomienia lub iskry. Trójnitrorezorcynian jest słabym materiałem wybuchowym na skutek dużej zawartości metalu (44,25 %).

Właściwości wybuchowe:
- kaloryczność - ciepło przemiany wybuchowej 1540,7 kJ/Kg,
- objętość gazów /V/ 340 dm3/kg
- temperatura wybucha /t/ 3003 K
- wydęcie w bloku ołowianym - próba Trauzla: ?????
- prędkość rozchodzenia się fali detonacji:

- Przy gęstości 0,93 - 2100 m/s
- przy gęstości 2,6 - 4900 m/s
- przy gęstości 2,9 - 5200 m/s

KRUSZĄCE

Kruszące materiały wybuchowe stosowane są przede wszystkie w technice wojskowej do elaboracji min morskich, bomb głębinowych, głowic bojowych torped, do wypełnienia korpusów przecinaków wybuchowych oraz w ładunkach okrętowej sekcji minerskiej, do elaboracji pocisków artyleryjskich, moździerzowych, głowic bojowych, rakiet, do elaboracji min przeciw piechocie i czołgowych do lontów detonacyjnych, do wszelkich prac inżynieryjnych, dywersyjnych itp. Materiały wybuchowe kruszące znalazły również zastosowanie w technice cywilnej w górnictwie węglowym, w kamieniołomach, do prasowania detonacyjnego, w poszukiwaniach geologicznych, w pracach ziemnych, do usuwania zatorów lodowych itp. Niektóre materiały wybuchowe kruszące używane są jako materiały podstawowe do produkcji prochów bezdymnych. Najważniejsze formy przemiany wybuchowej omawianych materiałów wybuchowych jest detonacja, wskutek czego wybuchowi materiałów kruszących towarzyszy działanie kruszące otoczenia stałego przylegającego do ładunku, stąd pochodzi nazwa materiały "kruszące".
W celu pobudzenia materiałów kruszących do detonacji używa się materiałów inicjujących a w przypadku mało wrażliwych substancji również detonatorów z innych bardziej wrażliwych na detonację silniejszych materiałów kruszących. Prędkość detonacji w większości materiałów kruszących, a także niektóre parametry charakteryzujące je pod względem energetycznym w przeliczeniu na jednostkę ciężaru są większe aniżeli materiałów inicjujących. Wrażliwość materiałów wybuchowych kruszących na bodźce zewnętrzne jest znacznie mniejsza niż innych grup materiałów wybuchowych, co umożliwia ich stosowanie do ładowania pocisków artyleryjskich, których ładunki wybuchowe podlegają działaniu wielkich sił w momencie wystrzału i uderzęnią o przeszkodę.
Materiały kruszące pod względem zużycia i produkcji stanowię główne masę materiałów wybuchowych. Zapotrzebowanie na te materiały w czasie wojny jest olbrzymie.

Nitrozwiązki
stanowię najważniejsze grupę materiałów wybuchowych. Grupa tą charakteryzuje się w porównaniu z materiałami wybuchowymi innych grup duże zdolności burzącące i kruszące przy małej wrażliwości na bodźce mechaniczne.
Do nitrozwiazków z wymienionych materiałów kruszących należą:
l) kwas pikrynowy (trójnitrofenol),
2) trotyl"(symetryczny trójnitrotoluen),
3) ksylit (trójnitroksylen),
4) dwunitrobenzen,
5) trójnitrobenzen,
6) dwunitronaftalen

Estry kwasu azotowego i alkoholi
Estry kwasu azotowego są bardzo silnymi materiałami wybuchowymi. Wskutek większej niż w nitrozwiązkach zawartości tlenu, efekt cieplny wybuchu eatrów kwasu azotowego jest większy niż wybuchu nitrozwiązków tej samej liczbie atomów węgla i grup nitrowych. Ponadto W wielu estrach kwasu azotowego stosunek liczby grup nitrowych-estrowych do liczby atomów węgla może być bardziej korzystny niż, w nitrozwiązkach aromatycznych. W wielu estrach kwasu azotowego na każdy atom węgla przypada jedna grupa nitrowo-estrowa. Dlatego też, takie estry kwasu azotowego jak, np. pentryt, nitrogliceryna, nitroglikol, należą do najsilniejszych materiałów wybuchowych i przewyższają siłę wybuchu stosowane w praktyce nitrozwiązki. aromatyczne, jak trotyl i kwas pikrynowy.
Estry kwasu azotowego Jako materiały wybuchowy maję też cechy ujemne, mianowicie są wrażliwe na uderzenie i tarcie, ponadto Jako estry nogą ulegać hydrolitycznenu rozkładowi.
Najważniejszymi spośród estrów kwasu azotowego są: 1) pentryt,
2) nitrogliceryna,
3) dwunitrodwuetylenoglikol

Dinitrobenzen, DNB

Najprostszymi pod względem budowy chemicznej nitrowymi pochodnymi związku szeregu aromatycznego są nitrowe pochodne benzenu. Przez bezpośrednie nitrowanie benzenu można wprowadzić jedno lub dwie grupy nitrowe. Wprowadzenie grupy trzeciej przebiega z dużym trudem i małe wydajnością. Największe znaczenie praktyczne ma dwunitrobenzen. Stanowi on najpoważniejszy materiał zastępczy trójnitrotoluenu. Dwunitrobenzen otrzymuje się działając na benzen mieszaninę nitrującą - kwasu azotowego i siarkowego.
Dwunitrobenzen Jest substancje krystaliczne o żółtej barwie. Odznacza się duża toksycznością. Temperatura wrzenia dwunitrobenzenu wynosi 576 K. Temperatura topnienia wynosi 364 K. Temperatura topnienia dwunitrobenzenu do celów wojskowych powinna wynosić 364-362 K. Dwunitrobenzen był stosowany w czasie I wojny światowej jako zastępczy materiał wybuchowy zamiast trotylu, a to ze względu na większa dostępność benzenu jako surowca oraz większą ekonomiczność produkcji dwunitrobenzenu w porównaniu z produkcję trójnitrotoluenu. W Rosji i w Niemczech dwunitrobenzen stosowano do napełniania min morskich. Dwunitrobenzsn wyróżnia się niezwykle mała wrażliwością na uderzenie i tarcie. Dzięki tej wrażliwości. próbowano go stosować do pocisków przeciwpancernych, jak na przeszkodzie poza silnie trującymi właściwościami stoi trudność doprowadzenia go do pełnej detonacji przez pobudzenia zwykłe spłonkę - wymaga dodatkowo detonatora.

Właściwości wybuchowe dwunitrobenzenu:
- kaloryczność - ciepło przemiany wybuchowej 3642,5 kJ/kg,
- objętość gazów /V/ 67 dm3/kg,
- temperatura wybuchu /t/ 2773 K,
- wydęcie1 w bloku ołowianym - próba Trauzla 250 cm3,
- maksymalna prędkość detonacji 6100 m/s,

Dinitronaftalen, DNN

Dwunitronef talen otrzymuje się działając na naftalen mieszaninę kwasu azotowego i siarkowego. Dwunitronaftalen ma postać drobnych kryształów barwy szarożółtej o temperaturze krzepnięcia 425 K. Trudno rozpuszcza się w eterze i alkoholu, łatwo zaś w benzenie, ksylenie i acetonie. Ogrzany do 591 K rozkłada się z pienieniem. Zalicza się on do materiałów wybuchowych mających słabe właściwości wybuchowe. Maksymalna prędkość rozchodzenia się fali detonacji wynosi 5100 m/s, wydęcie w bloku ołowianym maksimum 80 cm3. Dwunitronaftalen jest jednym z najsłabszych materiałów wybuchowych stosowanych praktycznie, dlatego stosuje się go w mieszaninie z innymi silniejszymi materiałami wybuchowymi, aby zmniejszyć fragmentację skorup zwłaszcza odlewanych, ponadto jest stosowany jako materiał zastępczy.
Dwunitronaftalen jest stosowany również w innych mieszaninach do elaboracji pocisków artyleryjskich, min morskich, bomb głębinowych itp.

Heksogen, Cyklotrójmetylonotrójnitroamina, Hx

Heksogen otrzymuje się w technice różnymi metodami i z różnych surowców, między innymi można go otrzymać w procesie nitrowania sześciometylenoczteroaoiny - /urotropiny/ kwasem azotowym.
Heksogen jest substancję krystaliczny koloru białego o temperaturze topnienia 477-479 K i ciężarze właściwym 1,820 g/cm3. Temperatura pobudzenia heksogenu wynosi 503 K. Heksogen nie na smaku ani zapachu. Praktycznie jest nierozpuszczalny w wodzie ani w najczęściej spotykanych rozpuszczalnikach organicznych. Stosunkowo dobrze rozpuszcza się w acetonie, nieco gorzej w stężonym kwasie azotowym, ulega rozkładowi pod wpływem kwasu siarkowego. Trwałość chemiczna heksogenu jest bardzo wysoka. Heksogen może być przechowywany przez miesiąc w temperaturze 323 K bez dostrzegalnego rozkładu. Wyraźny rozkład heksogenu następuje dopiero w temperaturze 473 K. Wrażliwość heksogenu na uderzenie jest nieco większa niż trotylu. Wrażliwość na uderzenie badana na kafarze według próby standardowej wynosi 70-80 % wybuchów. Wrażliwość heksogenu na detonację jest również większa aniżeli tetrylu. Heksogen nie wchodzi w reakcję z metalami skorup, do których jest najczęściej zaprasowywany.
Duża wrażliwość heksogenu jest przyczynę, że nie może on być stosowany do elaboracji niektórych pocisków ze względu na naprężenia powstałe w lufie podczas strzału. Dlatego też często stosuje się heksogen flegmatyzowany. Flegaatyzacja zmniejsza wrażliwość heksogenu na bodźce zewnętrzne i ułatwia jego uprasowanie, Heksogen flegmatyzuje się parafiną stearyną i woskiem, dla odróżnienia od krystalicznego zabarwia się go na czerwono fuksyną. Heksogen odkryto i zbadano w 1897 roku jednak na większą skalę został zastosowany dopiero w czasie II wojny światowej. Wcześniejszemu zastosowaniu heksogenu stalą na przeszkodzie zbyt wysoka cena metanolu jednego z podstawowych surowców używanych do produkcji heksogenu. Opracowanie metody syntetycznego otrzymywania metanolu umożliwiło równoczesne wprowadzenie do uzbrojenia armii jednego z najważniejszych obecnie materiałów wybuchowych kruszących. Heksogen znalazł szerokie zastosowania w II wojnie światowej, gdyż właściwości fizyko-chemiczne i wybuchowe ujawniają wielkie walory heksogenu jako materiału wybuchowego: duża trwałość chemiczna, niewiele ustępujące trwałości nitrozwiązków aromatycznych i wielka siła wybuchu znacznie przewyższająca siłę nitrozwiązków takich, Jak trotyl, kwas pikrynowy. Surowcem z których jest wyrabiany są łatwo dostępne (amoniak i alkohol metylowy). Odporny jest na działanie różnych związków chemicznych. Ujawnione parametry heksogenu były przyczynę, że szeroko i w wielu krajach rozpoczęto jego produkcję. W czasie II wojny światowej Niemcy produkowały 7000 ton heksogenu miesięcznie. Heksogen stosowano w ograniczonej ilości w stanie krystalicznym, ale zyskał szerokie zastosowanie w różnych mieszaninach z trotylem jako tzw. heksolit; z trotylen i aluminium szeroko stosowany i znany pod skrócone nazwę HAT. Ponadto znalazł szerokie zastosowanie Jako podstawowy składnik materiałów wybuchowych plastycznych (plastyk).

Właściwości chemiczne i wybuchowe heksogenu:
- kaloryczność - ciepło przemiany wybuchowej 5715-5820 kJ/kg,
- objętość gazów 910 dm3/kg,
- temperatura wybuchu /t/ 3673 K,
- wydęcie w bloku ołowianym - próba Trauzla - 450-520 cm3,
- prędkość rozchodzenia się fali detonacji dla gęstości:
1.05 - 6000 m/s
1,35 - 7400 m/s
1,45 - 7705 m/s

Heksyl, Heksanitrodifenyloamina

Heksyl otrzymuje się działając mieszaniną nitrującą na dwufenyloaminę. Heksyl ma postać żółtych igieł o temperaturze topnienia 516-518 K. Kryształy heksylu maję ciężar właściwy 1,65 g/cm3 Jest trudno rozpuszczalny w stężonym kwasie siarkowym i w większości rozpuszczalników organicznych. Stosunkowo łatwo rozpuszcza się na gorąco w kwasie octowym, w nitrobenzenie oraz acetonie. Heksyl jest substancję trwałą chemicznie; wytrzymuje on bez żadnych zmian ogrzewanie przez 30 dni w temperaturze 368 K, temperatura pobudzenia wynosi 523 K. Wrażliwość na uderzenie jest mniejsza niż tetrylu ale nieco większa niż kwasu pikrynowego. Spośród właściwości chemicznych heksylu bardzo ważna jest kwasowość tej substancji, wchodzi w reakcję z metalami, szczególnie sole metali ciężkich są bardziej wrażliwe na uderzenie i tarcie niż sam heksyl.
Heksyl prasuje się dosyć trudno ale z dodatkiem l % kwasu stearynowego można osiągnąć dobre sprasowanie. Heksyl po raz pierwszy zaczęto stosować w charakterze materiału wybuchowego około 1910 r. mimo, że znany jest w literaturze od 1876 r. Używano go szeroko w czasie I i II wojny światowej, przeważnie w postaci topliwej mieszaniny z trotylem i azotanem amonu do napełniania torped, min morskich, bomb lotniczych.

Właściwości fizyko-chemiczne i wybuchowe:
- kaloryczność - ciepło przemiany wybuchowej 4333 kJ/kg,
- objętość gazów /V/ 675 dm3/kg,
- temperatura wybuchu /t/ 3723 K,
- wydęcie w bloku ołowianym - próba Trauzla 325-350 cm3,
- prędkość rozchodzenia się fali detonacji dla gęstości:
1,58 - 6900 m/s
1,64 - 7100 m/s
1,67 - 7150 m/s

Ksylit, Trinitroksylen

Trójnitroksylen otrzymuje się działając na ksylen mieszanina kwasu azotowego i siarkowego. Ksylit jest ciałem krystalicznym o jasnożółtym zabarwieniu. Jego ciężar właściwy wynosi 1,65 g/cm3, gęstość grawimetryczna około 0,6 g/cm3. Temperatura topnienia czystego trójnitroksylenu wynosi 455 K. Ksylit jest mało higroskopijny i nie rozpuszcza się w wodzie. Rozpuszcza się w benzenie i acetonie. Ksylit pod względem chemicznym jest substancją obojętną, nie reaguje z metalami i ma dobrą, trwałość chemiczną. Temperatura pobudzenia ksylitu wynosi 603 K. Wrażliwość ksylitu na bodźce mechaniczne jest większa aniżeli trotylu i prawie równa wrażliwości kwasu pikrynowego. Pod względem właściwości wybuchowych ksylit ustępuje nieco trotylowi. Ksylit stosowany jest w postaci stopów z trotylem. Stopy takie nie różnią się pod względem właściwości wybuchowych od trotylu, natomiast odznaczają się bardziej większe wrażliwością, na detonację. Ponadto ksylit stosuje się również w postaci mieszaniny z saletrę amonową.

Właściwości fizyko-chemiczne i wybuchowe ksylitu:
- kaloryczność - ciepło przesiany wybuchowej 3642,5 kJ/kg,
- objętość gazów 670 dm3/kg,
- temperatura wybuchu /t/ 2853 K,
- wydęcie w bloku ołowianym - próba Trauzla 270 cm3,
- prędkość rozchodzenia się fali detonacji dla gęstości:
1,51 - 6600 m/s.

Kwas pikrynowy, Trinitrofenol, TNF

Kwas pikrynowy otrzymuje się między innymi z fenolu przez jego nitrowanie. Kwas pikrynowy jest ciałem stałym krystalicznym o jasnożółtym zabarwieniu. Gęstość kwasu pikrynowego wynosi 1,81 g/cm3 , daje się on łatwo zaprasować do gęstości l,63 g/cm3 Temperatura topnienia czystego kwasu pikrynowego wynosi 395,65 K. Kwas pikrynowy jest mało higroskopijny, jednak w wodzie rozpuszcza się, dając roztwór o żółtym zabarwieniu. W 100 częściach wody w temperaturze 293 K rozpuszcza się 1,2 części kwasu pikrynowego. Dobrze rozpuszcza się w alkoholu i benzenie. Większość kwasów nie reaguje z kwasem pikrynowym, lecz jedynie rozpuszcza go.
Z metalami, z wyjątkiem cyny, kwas pikrynowy reaguje tworząc sole zwane pikrynianami. Sole te są materiałami wybuchowymi mającymi znacznie większe wrażliwość aniżeli sam kwas pikrynowy, szczególnie wrażliwe są pikryniany żelaza i ołowiu. Kwas pikrynowy jest trwałym materiałem wybuchowym, dobrze wytrzymuje długotrwała ogrzewanie. Temperatura pobudzenia kwasu pikrynowego wynosi 573 K. Wrażliwość na uderzenie kwasu pikrynowego przewyższa wrażliwość trotylu. Szereg niekorzystnych właściwości kwasu pikrynowego a przede wszystkim tworzenie pikrynianów przy zetknięciu z metalem skorupy uczyniła go mniej przydatnym od trotylu. Wytworzone ze skorupę pocisku pikryniany, na skutek powstałych naprężeń podczas strzału dawały szereg przedwczesnych wybuchów. Kwas pikrynowy ma w porównaniu z trotylem większa wrażliwość na bodźce mechaniczne. Ponadto jest on rozpuszczalny w wodzie. Wymienione właściwości, kwasu pikrynowego są przyczynę, że materiał ten w ostatnich latach znajduje ograniczone zastosowanie do celów wojskowych mimo bardzo szerokiego zastosowania w pierwszej wojnie światowej.

Właściwości fizykochemiczne i wybuchowe kwasu pikrynowego:
- kaloryczność - ciepło przemiany wybuchowej 4186,8 kJ/kg,
- objętość gazów /V/ 675dm3/kg,
- temperatura wybuchu /t/ 3507 K,
- wydęcie w bloku ołowianym - próba Trauzla.305 cm3,
prędkość rozchodzenia się fali detonacji:
dla gęstości 1,50 - 7110 m/s, dla gęstości 1,56 - 7504 m/s.
Maksymalna prędkość wybuchu 7100-7500 m/s. Rozkład kwasu pikrynowego przebiega w myśl następującego równania:

16 C6H2OH(NO2)3 -> 32 CO2 + 40 CO + 4CH4 + 2 H20 + 3 C2H2 + 3 HCN + 4 H2 + 21 N2 + 2 NH4HCO3 + 9 C

Nitroceluloza, Triazotan celulozy

Wiele odmian nitrocelulozy znalazła szerokie zastosowanie w technice zarówno wojskowej. Jak i cywilnej. To szerokie zastosowanie nitrocelulozy stało się możliwe dzięki jej szczególnym właściwościom fizycznym i chemicznym, jak rozpuszczalność, zdolność do żelatynizacji, zdolność tworzenia powłok elastycznych, trwałość, zdolność do przekształceń wybuchowych. Nitroceluloza jest obecnie jednym z ważniejszych produktów przemysłu chemicznego a jej różne odmiany stanowię podstawowe półprodukty do otrzymywania prochów bezdymnych, żelatyny wybuchowej, dynamitów, sztucznej skóry, klejów, lakierów, celuloidu., Największe ilości nitrocelulozy produkuje się i zużywa podczas wojny. Na podstawie przybliżonej oceny można przyjęć, że w czasie II Wojny światowej produkcja nitrocelulozy osišgała l mln ton rocznie.

Celuloza

Jedna z najbardziej rozpowszechnionych w przyrodzie substancji organicznych Jest celuloza. Stanowi ona główne część składowe roślin. Celulozę jest składnikiem wszystkich roślin. Zawartość jej jest jednak różna tak, że do otrzymywania można brać pod uwagę" tylko te rośliny, w których zawartość celulozy jest dość znaczna. Celulozie towarzyszy zawsze szereg innych substancji, z których najważniejszymi sš pentozany i heksozany, nazwane ogólnie chemicelulozami oraz lignina.

Zastosowanie nitrocelulozy do produkcji materiałów wybuchowych

Nitroceluloza ma obecnie największe zastosowanie w produkcji materiałów wybuchowych. Znalazła ona szerokie zastosowanie do produkcji dwu klas tych materiałów:
a) materiałów wybuchowych kruszšcych takich, jak: żelatyna wybuchowa i dynamity,
b) prochów bezdymnych,
W każdej z tych klas materiałów wybuchowych zawartość nitrocelulozy jest różna. W materiałach wybuchowych kruszšcych, których zasadniczym składnikiem Jest nitrogliceryna, główne funkcja nitrocelulozy, oprócz właściwości wybuchowych, jest jej żelatynizacja za pomocš nitrogliceryny, umożliwiajšca wchłonięcie dużej masy nitrogliceryny do "żelu", który Musi być wystarczajšco sztywny, aby można go było formować.
W przypadku produkcji materiałów wybuchowych miotajšcych, czyli prochów bezdymnych, nitroceluloza jest głównym źródłem energii cieplnej i gazów.
W prochach nitroglicerynowych nitroceluloza stanowi obok nitrogliceryny główne źródło energii cieplnej i gazów. Zawartość nitrocelulozy w tym gatunku prochów waha się w granicach od 30 do 60 % w stosunku do całkowitej masy prochu. Ponieważ , w tego rodzaju prochach nitroceluloza wraz z nitrogliceryny jest głównym źródłem energii, prochy tego rodzaju nazywa się często prochami o "podwójnej bazie".
Drugim rodzajem prochów bezdymnych sš prochy nitrocelulozowe, nazwane prochami o "pojedynczej bazie", gdyż zawierajš one jako zasadniczy składnik tylko nitrocelulozę, której zawartość wynosi około 95 % całkowitej masy prochu. Pozostałe składniki dodatkowe to: stabilizator, flegmatyzator, wilgoć. W obydwu tych klasach materiałów wybuchowych nitroceluloza jest doprowadzona do stanu koloidalnego przez żelatynizację za pomocš nitrogliceryny albo innych rozpuszczalników lub plastyfikatorów. Użycie nitrocelulozy w jej oryginalnej włóknistej postaci jako materiału wybuchowego, stosowane przy końcu ubiegłego i na poczštku bieżšcego stulecia, jest obecnie nieomal zupełnie zaniechane.

podstawowe właściwości fizyko-chemiczne "nitrocelulozy"

Nitrocelulozę zalicza się do mało trwałych materiałów wybuchowych. pomimo tak długich i kosztownych operacji stabilizacji. Podczas ogrzewania nitroceluloza rozkłada się z wydzieleniem tlenków azotu (denitracja). Szybkość rozkładu nitrocelulozy pod wpływem ciepła zależy od stopnia znitrowania oraz od temperatury i czasu ogrzewania. Nitroceluloza ogrzewana w temperaturze ok. 353,K przez kilka tygodni nie wykazuje Widocznych objawów rozkładu.; Natomiast w temperaturze 403 K już po kilku godzinach występuje rozkład nitrocelulozy z wydzieleniem brunatnych tlenków azotu. Temperatura wybuchu nitrocelulozy zawiera się w granicach 453-459 K. Nitroceluloza stanowi mieszaninę różnych odmian nitrocelulozy różnišcych się między sobš długościš łańcucha, czšsteczki, stopniem znitrowania (określanym procentowš zawartościš azotu), a także miejscem podstawienia grupy (O-NO2) w czšsteczce, co w konsekwencji wpływa na jej właściwości fizyczne, chemiczne i wybuchowe.

Właściwości wybuchowe nitrocelulozy:
kaloryczność - ciepło przemiany wybuchowej - 4272,8 kJ/kg,
- objętość gazów /V/ 880 dm3/kg,
- temperatura wybuchu /t/ 3373 K
- wydęcie w bloku ołowianym - próba Trauzla 375 cm3
- prędkość detonacji 6300 m/s,
c

Nitrogliceryna, Triazotan gliceryny

Nitroglicerynę otrzymuje się z gliceryny dynamitowej działajšc stężonym kwasem azotowym 49 % i stężonym kwasem siarkowym 49 % a tylko 2 % wody - (mieszanina nitrujšca)
Nitrogliceryna została odkryta w roku 1846 przez włoskiego profesora chemii w Turynie Ascanio Sobrero. Wynalazek ten był rewelacyjny na ówczesne czasy i zapoczštkował wytwarzanie w skali przemysłowej większość nitrozwišzków organicznych.
Sobrero nie wykorzystał w skali technicznej swego odkrycia. Dopiero Emanuel i Alfred Nobel podjęli produkcję nitrogliceryny na skalę półtechnicznš a następnie na skalę fabryczne. Zapotrzebowanie na "olej wybuchowy" - nitroglicerynę w latach sześćdziesištych ubiegłego stulecia wzrastało z tak zawrotnš szybkościš, że Alfred Nobel mógł założyć fabryki w całym szeregu krajów. Do roku 1873 uruchomiono 18 fabryk nitrogliceryny. W roku 1873 Alfred Nobel wyprodukował nowy materiał wybuchowy zawierajšcy 75 % nitrogliceryny i 25 % ziemi okrzemkowej, który nazwano dynamitem okrzemkowym. Materiał ten o konsystencji ciasta był stosowany w postaci cylindrycznych ładunków owiniętych w papier nasycony parafina. Okazał się on lepszym niż ciekła nitrogliceryna. Miał też jednak pewne wady. Ziemia okrzemkowa będšc materiałem niepalnym obniżała siłę wybuchu nitrogliceryny a poza tym woda wypierała z niej nitroglicerynę. Te względy sprawiły, że dynamit okrzemkowy odegrał tylko przejściowa rolę.
Został on wyparty przez żelatynę wybuchowe składajšce się z 93 % nitrogliceryny i 7 % nitrocelulozy (o zawartości 12 % azotu). Wynalezienie w roku 1888 prochu nitroglicerynowego jeszcze bardziej zwiększyło zapotrzebowanie na nitroglicerynę.
Proces technologiczny otrzymywania nitrogliceryny składa się z następujšcych operacji:
- przygotowanie mieszaniny nitrujšcej,
- nitrowanie gliceryny,
- oddzielenie nitrogliceryny od kwasów odpadkowych,
- przemywanie nitrogliceryny (stabilizacja),
- filtrowanie nitrogliceryny,
Produkcja nitrogliceryny a szczególnie operacje nitrowania i oddzielania nitrogliceryny od kwasów odpadkowych, należę do najniebezpieczniejszychh produkcji chemicznych. Chemicznie czysta nitrogliceryna jest oleistš, bezbarwnš substancjš. Techniczny produkt jest zwykle żółtawy (słomkowy). Ciężar właściwy nitrogliceryny w temperaturze 288 K wynosi 1,60 g/cm3. Temperatura pobudzenia nitrogliceryny wynosi 488-495 K. Nitrogliceryna ma dwie odmiany rozniecę się między sobš temperatura topnienia i postaciš krystaliczne. Odmiana o niższej temperaturze topnienia jest odmiana labilna pod względem budowy krystalicznej i może samorzutnie przechodzić w odmianę wyżej topliwš stabilnš. Stwierdzono, że czysta nitrogliceryna krzepnie przeważnie w postaci labilnej, podczas gdy mniej czysta krzepnie często w postaci stabilnej.
Odmiana labilna nitrogliceryny krzepnie w temperaturze 275,25 K a stabilna w temperaturze 286,35 K. Nitrogliceryna trudno rozpuszczę się w. wodzie: w l litrze wody rozpuszcza się w temperaturze 293 K - 1,8 g nitrogliceryny. Nitrogliceryna rozpuszcza się łatwo w większości rozpuszczalników organicznych i sama również stanowi dobry rozpuszczalnik. Dzięki temu nitrogliceryna miesza się w temperaturze pokojowej w każdym stosunku z następujšcymi cieczami: alkohol metylowy, aceton, eter, octan etylu, kwas octowy, benzen, toluen, ksylen, nitrobenzen, nitrotoluen, pirydyna, chloroform. Nitrogliceryna mieszš się w każdym stosunku również z podobnymi do niej ciekłymi estrami kwasu azotowego, jak azotan metylu, tzw. nitroglikol, dinitrodwuetylenoglikol, dinitrogliceryna itp. W nitroglicerynie rozpuszcza się również nitroceluloza i inne nitrozwišzki, jak dinitrotoluen, trotyl itp. Znajomość właściwości nitrogliceryny jako rozpuszczalnika jest ważne z praktycznego punktu widzenia, gdyż mieszaniny nitrogliceryny i nitrozwišzkami często stanowię mieszaniny wybuchowe.
Jeżeli nitrogliceryna jest kwaśna, np. wskutek złej stabilizacji lub zapoczštkowanego ogrzewaniem rozkładu, to w temperaturze pokojowej ulega ona stopniowemu rozkładowi. Spośród wszystkich stosowanych w praktyce materiałów wybuchowych nitrogliceryna jest najmniej trwałe substancję. Powinna ona wytrzymywać cieplne próbę trwałości (próba Able`a) w temperaturze 345 K przez 30 min. Nitrogliceryna jest bardzo wrażliwa na uderzenie i na tarcie zbliżajšc pod tym względem swe właściwości do materiałów wybuchowych inicjujšcych.
Większš wrażliwość na uderzenie ma nitrogliceryna ciekła, natomiast mniej wrażliwa jest nitrogliceryna krystaliczna.
Nitrogliceryna ciekła daje:
10 % od uderzenia 7845,3 J/m2
50 % od uderzenia 10787,3 J/m2
Nitrogliceryna krystaliczna daje:
10 % od uderzenia 50014 J/m2
50 % od uderzenia 63743 J/m2
Nitrogliceryna jest jednym z podstawowych materiałów wybuchowych stosowanych w mieszaninach - jest głównym składnikiem materiałów kruszšcych - dynamitów, żelatyny wybuchowej, wchodzi w skład większości materiałów górniczych oraz w skład prochów nitroglicerynowych, które sš również stosowane jako stałe paliwa rakietowe.

Właściwości - wybuchowe nitrogliceryny;
- kaloryczność - ciepło przemiany wybuchowej 4217,4 kJ/kg
- objętość gazów /V/ 715 dm3 /kg - temperatura wybuchu /t/ 4553 K
- wydęcie w bloku ołowianym /próba Trauzla/ - 590cm3
- prędkość rozchodzenia się fali detonacji zależy od. siły pobudzenia i wynosi średnio 8000-8500 m/s

Nitroglikol

Nitroglikol [diazotan glikolu etylowego] jest materiałem wybuchowym kruszącym o prędkości detonacji ok. 8300 m/s. Jest bardzo stabliny i wytwarza się z niego dynamity ale to już inna bajka.

Nitroguadynina

biała substancja krystaliczna, o właściwościech wybuchowych. Odznacza się małym ciepłem wybuchu ( niska temperatura topnienia ). Jest jednym ze składników prochu bezdymnego. N=C-NH2 + NH3 -> HN=C(NH2)2 , HN=C-NH2 + HNO3 -> H2O + O2N-N=C-N2-NH2 bodźce mechaniczne od trotylu. Otrzymuje się go przez nitrowanie cyklotropiny stężonym HNO3.

Nitromannit, Heksamannit

Biała substancja krystaliczna, o właściwościach wybuchowych. Stosowany głównie do wyrobu spłonek detonacyjnych. Otrzymywany przez redukcję memnozy lub fruktozy.

Oktogen, HMX

Po raz pierwszy został wyodrębniony w 1941 r przez Wrighta i Bachnanna oraz niezależnie od nich w 1943 r przez Fischera jako produkt uboczny przy produkcji heksogenu metodę Bachmanna.
Oktogen jest substancję o kolorze białym, topigą się w temperaturze 5523 K (z rozkładem). Oktogen występujew czterech znanych odmianach stereo-izomerycznych (a,b,c,d) z których praktyczne znaczenie ma odmiana b względu na swoją stabilność formy duża gęstość oraz względnie niską wrażliwość na uderzenie.
Oktogen jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie i niehigroskopijny. Natomiast jego rozpuszczanie się w rozpuszczalnikach organicznych jest podobne do rozpuszczalności heksogenu, jest bardziej trwały niż heksogen. W piecu pirolitycznyra jego rozkład następuje w temp. 553 K.
Oktogen otrzymuje się z tych samych substancji wyjściowych co i heksogen, a mianowicie z urotropiny, kwasu azotowego, azotanu amonowego, bezwodnika octowego, przy czym przez zmianę stosunku ilościowego tych substancji, temperatury, kolejności mieszania składników można przesunąć proces w kierunku otrzymania głównie oktogenu lub heksogenu. Jedna z metod otrzymywania oktogenu polega na działaniu na produkt pośredni nitrolizy urotropiny a mianowicie dicyklodiotropenteraetylenotetraroinę kwasem azotowym i azotanem amonu. Oddzielne operację technologiczne stanowi stabilizacja oktogenu, polegająca na przekształceniu otrzymanych odmian oktogenu na odmianę b
Oktogen można oddzielić od heksogenu wykorzystując bądź to większy odporność oktogenu na działanie wodorotlenku sodowego od heksogenu lub różnicę w rozpuszczalności tych substancji, np. w 55 % kwasie azotowym lub w 2-nitropropanie.

Oktogen znalazł głównie zastosowanie jako materiał wybuchowy termoodporny w postaci ładunków narażonych na działanie wysokich temperatur, np. w pracach wybuchowych w bardzo głębokich otworach wiertniczych, w pociskach szybkostrzelnych armat automatycznych, w amunicji lotnictwa naddźwiękowego. Ze względu na stosunkowo wysoka gęstość odmiany b ,a tym samym bardzo wysoka prędkość detonacji oktogen należy do najbardziej efektywnych materiałów wybuchowych. Jest stosowany w ładunkach kruszących samodzielnie lub w mieszaninie z trotylem (zwanej oktolen), często w miejscu dotychczas stosowanego heksogenu przez co osiąga się lepsza efekty działania. Wykorzystuje się go również w formie utleniacza do stałych paliw rakietowych i prochów artyleryjskich. Jednakże na przeszkodzie szerokiego stosowania oktogenu w technice wybuchowej stoi wysoki koszt jego produkcji.

Właściwości wybuchowe odmiany b
- temperatura wyfuknięcia 550 K
- wydęcie w bloku ołowianym 480 cm3
- prędkość detonacji przy gęstości 1,90 g/cm3 - 9124 m/s
- ciepło wybuchu 5679 kJ/kg /1356 kcal/kg/
- objętość produktów gazowych w warunkach normalnych - 927 dm3/kg
- ciśnienie fali detonacji wynosi 3,43 * 10 Pa

Pentryt

Pentryt otrzymuje się n technice działajšc na pentaery-tryt stężonym kwasem azotowym.
Pentryt Jest biała substancję krystalicznš o temperaturze topnienia 415 K, krystalizuje on w postaci igieł lub słupków. Ciężar właściwy pentrytu wynosi 1,77 g/cm3, daje się łatwo zaprasować do gęstości 1,6 g/cm3. Pentryt jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie /w 100 g wody w temperaturze 323K rozpuszcza się .0,01 g. Natomiast dobrze rozpuszcza się w acetonie, octanie etylu i w benzenie. Trwałość chemiczna pentrytu jest bardzo duża i przewyższa trwałość wszystkich innych astrów kwasu azotowego. Powolny rozkład daje się zauważyć dopiero w temperaturze 413 K - wydzielajš się brunatne tlenki azotu.
Temperatura pobudzenia pentrytu wynosi 488 K. Pod względem wrażliwości na bodźce mechaniczne zalicza się pentryt do najwrażliwszych spośród stosowanych materiałów wybuchowych kruszšcych. Przy badaniu na kafarze według próby standardowej daje on 100 % wybuchów. Charakterystyczna jest duża wrażliwość pentrytu na pobudzenie wybuchem detonuje on już od 0,01 g azydku ołowiu (podczas gdy tetryl wymaga 0,025 g azydku).
Wrażliwość pentrytu na detonację jest nieco większa od wrażliwości heksogenu. Pentryt otrzymano po raz pierwszy iv 1894 r. Pomimo dużej siły wybuchowej i dużej trwałości chemicznej pentryt mógł znaleźć zastosowanie praktyczne dopiero od chwili, gdy formaldehyd i aldehyd octowy stały się produktami wytwarzanymi w wielkiej ilości przez przemysł chemiczny. Toteż w okresie pierwszej wojny światowej pentrytem interesowano się tylko z punktu widzenia, teoretycznego. W czasie II wojny światowej substancji tej używano do napełniania spłonek detonujšcych lontu detonacyjnego, pocisków małego kalibru i różnych mieszanin wybuchowych.

Właściwości fizyko-chemiczne i wybuchowe pentrytu:
- ciepło przemiany wybuchowej 6405,8 kJ/kg
- objętość gazów / 780 dm3/kg
- temperatura wybuchu /t/ 4503 K
- wydęcie w bloku ołowianym - próba Trauzla 500-550 cm3
- prędkość rozchodzenia się fali detonacji
dla gęstości 1,0 - 5320; m/s
1,4 - 7375 m/s
1,62 - 8000 m/s
1,71 - 8340 m/s

Maksymalna prędkość może dochodzić do 8500 m/s.

Pikrynian amonu

Związek wybuchowy wykazujący względnie niedużą wrażliwość na uderzenie. W 1886 r. J. M. Czelcowy zaproponował stosowanie mieszaniny 72,5 % a~otanu amonowego i 27,5 % pikrynianu amonu. W Stanach Zjednoczonych wprowadzono w 1901 r. pikrynian amonu pod nazwą Explosive D do napełniania pocisków artylerii morskiej, uważając, że jest on materiałem wybuchowym, ze wszystkich wówczas istniejących, najmniej wrażliwy na uderzenie. Jednakże według badań Kasta 1911r. oraz T. Urbańskiego, J. Hackla i Galasa 1934r. wrażliwość jego jest nieco większa niż trotylu, a ponadto zapala się od otwartego płomienia mniej więcej tak łatwo, jak proch czarny.

Tetranitrometan

oleista trująca ciecz o zapachu tlenku azotu. Temperatura krzepnięcia +3 °C. Ma słabe właściwości wybuchowe. Z substancjami palnymi tworzy silne mieszaniny wybuchowe. Podczas 2 wojny światowej stosowany przez Niemców do napełniania rakiet w postaci mieszanin z polnymi cieczami.

Tetryl, Trinitrofenylometylonitroamina

Tetryl otrzymuje się z dwuroetyloaniliny, która poddawana jest nitracji w mieszaninie nitrującej - w kwasie azotowym i siarkowym. Proces otrzymywania tetrylu przebiega w kilku etapach. Tetryl jest substancję krystaliczne o temperaturze topnienia 402,6 K.
Świeżo przyrządzony lub przekrystalizowany na barwę białą, jednak na świetle szybko żółknie. Jego podstawowe właściwości to:
- ciężar właściwy: 1,78 g/cmsup>3,
- gęstość grawimetryczna: 0,9-1,0 g/cmsup>3,
daje się łatwo zaprasować do gęstości 1,60-1,65 g/cm3,
Tetryl jest praktycznie niehigroskopijny i nierozpuszczalny w wodzie, dobrze rozpuszcza się w benzenie dichloroetanie i acetonie. Z metalami tetryl nie reaguje. Tetryl ma nieco mniejsze trwałość aniżeli trotyl i kwas pikrynowy. Temperatura pobudzenia tetrylu wynosi około 463 K. Na powietrzu tetryl pali się gwałtownie. Wrażliwość tetrylu na uderzanie jest większa aniżeli kwasu pikrynowego. Przy badaniu na kafarze, według próby standardowej, tetryl daje 50-60 % wybuchów. Wrażliwość tetrylu a detonację jest większa aniżeli, trotylu.
Graniczny ładunek inicjujący wynosi 0,29 g piorunianu rtęci. Tetryl Jest materiałem wybuchowym silniejszyn niż trotyl. Siła tetrylu zależy od sposobu badania i wynosi 110-130 % siły trotylu. Tetryl jest szeroko stosowanym materiałem wybuchowym. Tetryl znany jest od 1877 r. Znalazł zastosowanie jako materiał wybuchowy około 19O6 r, a szczególnie w okresie pierwszej wojny światowej gdy dzięki swej sile i łatwości pobudzenia do detonacji był stosowany do napełniania spłonek detonujących i ładunków pobudzających (detonatorów).
Tetryl stosuje się do tego celu i obecnie chociaż w znacznie znmiejszonym zakresie od chwili gdy zaczęto stosować pentryt i heksogen.

Właściwości fizyko-chemiczne i wybuchowe tetrylu:
- kaloryczność - ciepło przemiany wybuchowej 4584,5 kJ/kg,
- Sutton /1938 r./ zbadał, że tetryl zależnie od gęstości może detonować z bardzo rozmaitą intensywnością: - przy gęstości - 1,1-1,3 - 4479,8 kJ/kg
- przy gęstości - 1,45-1,71 - 4856,7. kJ/kg
- Objętość gazów /V/ 750 dmsup>3/kg,
- temperatura wybuchu /t/ 3803 K,
- wydęcie w bloku ołowianym waha się wg różnych autorów w granicach 340-390 cmsup>3

prędkość rozchodzenia się fali detonacji przy gęstości:
1,0 - 5450 m/s
1,43 - 6425 m/s
1,63 - 1,65 - 7200 m/s (Kast)
1.63.- 1,65 - 7520 m/s (Robertson),

Rozkład wybuchowy tetrylu, podobnie jak i innych materiałów wybuchowych, zależy od sposobu pobudzenia, gęstości itp.

Trinitrobenzen, TNB

Metoda bezpośredniego nitrowania benzenu na trójnitrobenzen, pomino zastosowania najbardziej stężonych kwasów i podwyższonej temperatury, przebiega z wydajnością około 50%.
Zalety nitrobenzenu jako materiału wybuchowego to: duża trwałość, duża siła wybuchu i mała wrażliwość na bodźce mechaniczne, skłoniły niektóre państwa podczas I wojny światowej do poszukiwań metod otrzymywanie tego produktu z dużą wydajnością. Literatura nie podaje jednak czy poszukiwania te zakończyły się pomyślnie. "Symetryczny trójnitrobenzen nie znalazł szerszego zastopowania jako materiał wybuchowy (pomimo dużej siły wybuchowej - większej niż trotylu), gdyż otrzymywanie jego jest zbyt kosztowne. Temperatura topnienia trójnitrobenzenu wynosi 395 K. Rozpuszczalność symetrycznego trójnitrobenzenu w wodzie jest bardzo nieznaczna. Natomiast rozpuszcza Się on dobrze w acetonie, octanie etylu i pirydynie. Trójnitrobenzen wykazuje zwykłą dla wielonitrowych związków dużą odporność wobec kwasów, natomiast łatwo reaguje z alkaliami. Łagodne środki utleniające zmieniają trójnitrobenzen w kwas pikrynowy.

Właściwości wybuchowe trójnitrobenzenu:
- ciepło przemiany wybuchowej 4459 kJ/kg,
- objętość gazów 670 dm3/kg,
- temperatura wybuchu /t/ 3813 K,
- wydęcie w bloku ołowianym -.próba Trauzla 330 cm3,
- maksymalna prędkość detonacji dla gęstości l,63 - 7000 m/s

Trotyl, Trinitrotoluen, TNT

Przez bezpośrednie nitrowanie toluenu można wprowadzić jedna, dwie lub trzy grupy nitrowe. Bezpośrednie nitrowanie w celu wprowadzenia trzech grup nitrowych nie stwarza większych trudności. Spośród nitrowych pochodnych toluenu największe znaczenie jako materiał wybuchowy ma trójnitrotoluen. Jest on najczęściej stosowanym materiałem kruszącym w grupie nitrozwiązków aromatycznych. Są popularność zawdzięcza dość dużej łatwości i bezpieczeństwie w otrzymywaniu, dużej sile wybuchowej a nade wszystko trwałości chemicznej i małej wrażliwości na uderzenie i tarcie. Ponadto jest mało toksyczny.
Otrzymywanie trotylu
Podstawowym surowcem, z którego produkuje się trotyl jest toluen. Toluen do nitrowania pochodzi zazwyczaj z oleju lekkiego i gazów z suchej destylacji węgla lub z ropy naftowej, Nitrowanie toluenu na trotyl prowadzi się metodę stopniowego wprowadzania coraz większej liczby grup nitrowych. Takie postępowanie podyktowane jest zarówno względami bezpieczeństwa, jak i względami ekonomicznymi. Mianowicie umożliwia prowadzenie racjonalnej gospodarki kwasami oraz osiągnięcia wyższego stopnia czystości trotylu przez oczyszczanie produktów z poszczególnych etapów nitrowania. Nitrowanie prowadzi się zazwyczaj w trzech etapach (trójstopniowe), rzadziej w dwóch etapach (dwustopniowe). Zasada racjonalnej gospodarki kwasami polega na tym, że kwasy odpadkowe z wyższego stopnia nitrowania używane są po odpowiednim wzmocnieniu do niższego stopnia nitrowania.
Każdy z krajów produkujących trotyl ma swoje charaktery. Metoda francuska polega na trójstopniowym nitrowaniu toluenu na trotyl." Metoda niemiecka była również trójstopniowa lecz, mononitrotoluen otrzymywano w dwóch etapach - nitrowanie wstępne i nitrowanie właściwe. Metoda włoska polega na nitrowaniu toluenu na dwunitrotoluen a następnie na trójnitrotoluen.
Obecnie wiele fabryk trotylu stosuje metody ciągłej produkcji trotylu. Oczyszczania surowego trotylu prowadzono uprzednio przez krystalizację go z 95 % alkoholu etylowego. Ze względu na wypadki pożarów a w konsekwencji wybuchów zaniechano krystalizacji trotylu z alkoholu etylowego. Przyjęta obecnie metoda oczyszczania trotylu polega na krystalizacji z 7,5 %, roztworu siarczynu sodu, w temperaturze pokojowej.
Właściwości fizyczne
a -trójnitrotoluenu Trójnitrotoluen jest związkiem krystalizującym, w układzie rombowym. Temperatura krzepnięcia trójnitrotoluenu wynosi 353,8 K. Techniczny produkt bywa zwykle produkowany w trzech gatunkach. Klasyfikuje się gatunki trotylu na podstawie temperatury krzepnięcie. Trotyl jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie. Rozpuszcza się w stężonych kwasach siarkowym, azotowym i wytraca się z tych roztworów przez dodanie wody. Zjawisko powyższe , wykorzystywano dawniej do oczyszczania trotylu. Trotyl rozpuszcza się dobrze w "rozpuszczalnikach organicznych. Szczególnie dobrze rozpuszcza się w acetonie., benzenie i toluenie. Trotyl jest prawie niehigroskopijny - w temperaturze pokojowej, w atmosferze nasyconej wilgoci chłonie tylko 0,05 %. wilgoci. Ciepło spalania trotylu wynosi 3443,6 J/mol.
Właściwości chemiczne trotylu
Trotyl reaguje z zasadami, tworząc związki wybuchowe o większej wrażliwości niż sam trotyl. Z metalami trotyl nie reaguje. Pod działaniem światła słonecznego trotyl brązowieje, jednak powstała na jego powierzchni warstwa produktów przemiany tworzy warstwę ochronne. Trwałość chemiczna trotylu jest duża, wytrzymuje on długotrwałe ogrzewanie (100 h w temperaturze 403 K). Ogrzewanie trotylu w tych warunkach niewiele zmienia jego właściwości wybuchowe. Temperatura pobudzenia trotylu wynosi około 553 K.

właściwości wybuchowe trotylu:
Ciepło wybuchu - 3977 kJ/kg,
objętość gazów - 690 dm3/kg,
temperatura wybuchu t - 5093 K,
Wydęcie w bloku ołowianym - próba Trauzla - 260-310 cm3,

Wrażliwość trotylu na uderzenie jest bardzo nieznaczne i podawana jest przez wielu autorów w szerokich granicach. Przyjmując wrażliwość kwasu pikrynowego równą 100, dla trotylu mamy wartość dolnej granicy 115. Wrażliwość trotylu na uderzenie, podobnie jak i innych materiałów wybuchowych, zwiększa się ze wzrostem temperatury.

MIOTAJĄCE

Ogólna charakterystyka materiałów wybuchowych miotających

Materiały wybuchowe Miotające charakteryzuję się najsłabszymi właściwościami wybuchowymi. Do pobudzenia ich należy użyć silniejszego bodźca zewnętrznego w porównaniu z pobudzeniem do detonacji materiałów wybuchowych inicjujących lub kruszących.
Prochy wykorzystuje się przede wszystkim do nadania prędkości początkowej pociskom w broni strzeleckiej, broni myśliwskiej w działach haubicach, armatach, broni moździerzowej. W ostatnich latach prochy nitroglicerynowe (o różnej wielkości i różnej geometrii ukształtowania) zyskały szerokie zastosowanie do napędu rakiet jako stałe paliwa rakietowe.
Prędkości początkowe nadawane pociskom są rzędu 800-900 m/s, a w nowoczesnych działach 1100 - 1200 m/s. Prochy nitroglicerynowe stosuje się jako w uzbrojeniu broni podwodnej, materiał napadowy do silników rakietowych, bomb głębinowych oraz torped (napęd, rakietowy), ponadto do silników startowych u rakiet kierowanych.

Podstawowym kryterium przydatności prochów do praktycznego ich, zastosowania jest uzyskanie z jednostki wagowej podczas spalania jak największej ilości gazowych produktów spalania. Ponadto ciepło właściwe gazowych produktów spalenia powinno być jak najniższe, aby uzyskać duże ciśnienie gazów prochowych w lufie i dużą prędkość początkową pocisku. Uzyskanie jednak dużego ciepła właściwego gazowych produktów spalania wpływa niszcząco na lufy dział i zdecydowanie skraca żywotność luf i dział. Wobec czego prochy powinny dawać duże ilość gazowych produktów spalania a spalanie to powinno odbywać się w niskiej kaloryczności.
Prochy w niewielkich ilościach spalają się na wolnej przestrzeni intensywnym płomieniem bez przejścia w detonację. Dopiero spalanie na wolnej przestrzeni dużej ilości prochów usypanych w odpowiednio grubej warstwie lub w zamkniętej objętości przechodzi w detonację. Zjawisko spalania prochów w zamkniętej objętości w komorze nabojowej lub w bombie kalorymetrycznej ma inny przebieg a badaniem tych zjawisk zajmuje się balistyka zewnętrzna. Proch w warunkach strzału nie powinien przechodzić w detonację, gdyż detonacja prochu możę spowodować rozerwanie lufy działa. Zjawisko takie występuje przy zagwożdżeniu lufy pociskiem. Prędkość, palenia się prochów, zależy od rodzaju prochu, jego temperatury początkowej gęstości ładowania i ciśnienia panującego w lufie.
Miotające materiały wybuchowe możemy podzielić na dwie podgrupy:
a) mieszaniny mechaniczne, np. proch czarny.
b) prochy bezdymne lub koloidalne.

Proch czarny

Proch czarny jest najdłużej znanym materiałem wybuchowym. Początki jego stosowania sięgają zamierzchłych nie dających się bliżej określić czasów.
Proch czarny do czasu wynalezienia prochów koloidalnych miał szerokie zastosowanie. Stosowano go do armat, do broni ręcznej, do celów myśliwskich i górniczych oraz do wyrobu lontów.
Proch czarny przed wynalezieniem prochów koloidalnych (lata 188O-1890) był prochem uniwersalnym i w zależności od zastosowania różnił się wycierani geometrycznymi (wielkością i kształcie ziaren). Proch czarny (dymny), obecnie stosowany, stanowi mechaniczne mieszaninę drobno zmielonej saletry potasowej, siarki i węgla drzewnego o następującym składzie procentowym:
- saletra potasowa - KNO3 - 75 %
- węgiel drzewny - 15 %
- siarka S - 10 %

Właściwości fizyko-chemiczne i wybuchowe prochu czarnego:
- temperatura zapłonu 403 K,
- ciężar właściwy 1,5 - 1,65 g/cm3,
- kaloryczność - ciepło przemiany wybuchowej 3198,7 kJ/kg,
- temperatura wybuchu /t/ 2653 K,
- objętość gazów /V/ 2SO dm3/kg,
- siła wybuchu /f/ 2800,

Zawartość wilgoci w prochu nie może przekraczać l % przy zawartości wilgoci 15 % proch czarny nie zapala się.
Proch czarny wybucha od uderzenia 2 kg ciężarka z wysokości l metra.
Na podstawie pełnej analizy produktów wybuchu prochu czarnego Kast (1921) podał następujące równanie: 74 KN03 + 3 02 + 16 C6H20 /węgiel drzewny/ -> 56 CO2 + 14 CO + + 3 CH4 + 2 H2S + 4 H2 + 35 N2 + 29 K2C03 + 7 k2S04 K2S + 8 k2S2O3 + 2 KCNS + (NH4)2C03 + C + S + 665 kcal/kg.
Obecnie zastosowanie prochu czarnego zmniejszyło się, stosuje się go jeszcze do następujących celów:
l) do napełniania ścieżek prochowych zapalników czasowych,
2) jako ładunek wyrzucający lotki w pociskach zapalających lub oświetlających,
3) do wyrobu opóźniaczy i wzmacniania wytrysku ognia w zapalnikach,
4) do wyrobu prochowych pastylek w zapłonnikach,
5) do wyrobu podsypek zapalających ładunki prochu bezdymnego,
6) do wyrobu lontów, których rdzeń składa się z prochu czarnego /lont Bickforda/,

Proch bezdymny

Podstawowym składnikiem wszystkich prochów koloidalnych jest nitroceluloza o różnej zawartości azotu od 11,7-14,4 %. .Wchodzi ona w skład prochów w ilości od 50 do 94 %.
Proch nitrocelulozowy

Przytoczenie wszystkich składów i istniejących sposobów produkcji prochów nie jest możliwe. Podany poniżej opis procesu technologicznego wyrobu prochów nitrocelulozowych należy traktować jako przykład niektórych typowych metod, które były lub są stosowane w praktyce. Prochy, nitrocelulozowe dzielimy na prochy pół koloidalne wytwarzane z użyciem rozpuszczalnika i prochy wytwarzane bez rozpuszczalnika. Prochy nitrocelulozowe półkoloidalne stanowią obok prochów nitroglicerynowych bez rozpuszczalnika lotnego najważniejszy rodzaj prochu bezdymnego.
Proch nitrocelulozowy otrzymuje się z:
a) nitrocelulozy,
b) lotnego rozpuszczalnika /alkohol etylowy- + eter etylowy/,
c) stabilizatora /difenyloaminy/,
Na 60 % wagowych nitrocelulozy dodaje się około 4O % wagowych mieszaniny rozpuszczającej nitrocelulozę alkoholowo-eterowej. W której stosunek alkoholu do eteru wynosi 1:1. Nitroceluloza w mieszaninie alkoholowo-eterowej ulega żelatynizacji i zmienia swoje właściwości wybuchowe z kruszących na miotające: odbywa się to na maszynach zwanych ugniatarkami.
Nitroceluloza rozpuszcza się w alkoholu i eterze, powstaje zżelatynizowana masa (ciasto), z której nożna formować na prasach sznury prochowe,
Difenyloaminę C6H5-NH-C6H5 dodaje się do prochów w ilości około l % po uprzednio rozpuszczeniu w alkoholu i w eterze. Zapewnia to równomierne rozprowadzenie jej w całej masie prochowej.
Poszczególne fazy produkcji prochów nitrocelulozowych: l) odwadnianie nitrocelulozy za pomocą; alkoholu etylowego tylko sucha nitroceluloza rozpuszcza się w alkoholu i eterze,
2) żelatynizacja nitrocelulozy za pomocą alkoholi i eteru w zagniatarkach,
3) sznury prochowe formuje się za pomocą matryc. Matryce umieszcza się w dnie prasy. Ciastowa ta masa prochowa przeciskana jest przez matryce. Formuje geometrię prochu,
4) wstępne podsuszanie sznurów prochowych,
5) krojenie sznurów na proch,
6) suszenie wstępne prochu w celu pozbycia się alkoholu i eteru,
7) Boczenie prochu w celu pozbycie się alkoholu i eteru,
8) suszenie ostateczne,
9) flegmatyzacja ewentualnie grafitowanie,(flegnatyzuje się lub grafituje tylko niektóre marki prochów),
10) mieszanie - pakowanie,
11) badanie balistyczne - określenie prędkości początkowej V, ciśnienia P i U - uchylenia prawdopodobnego lub rozrzutu,
12) techniczne woreczkowanie.

Wykonane sznury prochowe nogę być jednolite lub z kanalikami. W zależności od grubości warstwy palnej prochu i ilości kanalików rozróżniamy marki prochu, np. proch 7/7 /siedem --siedem/ oznacza, że warstwa palna - odległość otworu od brzegu ziarna i między otworami wynosi 0,7 na i ma 7 kanalików. Proch 9/7/dziewięć-siedem/ oznacza, ze warstwa palna prochu wynosi 0,9 mor, a proch a: 7 kanalików.
Gotowe prochy nitrocelulozowe naje następujący skład:
- nitroceluloza - 95 %
- ciała lotne /alkohol, eter/- 2%
- difebyloanina - 1%
- kamfora - l %
- wilgoć - l %

Proch nitrocelulozowy na następujące właściwości:
a) przy odpowiednia obchodzeniu się proch nitrocelulozowy zapewnia otrzymanie dobrego rozrzutu, ponieważ składa się z jednorodnej masy,
b) w działach małej mocy przy odpowiednich dodatkach nie daje płomienia wylotowego,
Ma takie wiele wad, a mianowicie:
a) Jest podatny na wilgoć, w następstwie czego jego właściwości balistyczne łatwo ulegają wahaniom,
b) proces produkcji jest długotrwały, ponieważ całkowite usunięcie rozpuszczalnika trwa bardzo długo (około trzech tygodni),
c) do dział większych kalibrów nie nadaje się, ponieważ zbyt duże rurki są trudne do ścieśnionego ułożenia a. wilgoć i rozpuszczalnik bardzo silnie utrzymują się wewnątrz prochu.

Proch nitroglicerynowy

Prochy bezdymne zawierajęce nitroglicerynę dzielimy na prochy wytwarzane z użyciem lotnego rozpuszczalnika i prochy wytwarzane bez użycia rozpuszczalnika lotnego. Prochy wytwarzane z lotnym rozpuszczalnikiem (kordyty0 wychodzą z użycia i są produkowane w niewielu krajach (Anglia), natomiast prochy nitroglicerynowe bez rozpuszczalnika lotnego zdobywają coraz większe znaczenie (balistyty). Do prochów nitroglicerynowych bez rozpuszczalnika lotnego należą również nowoczesne prochy bezpłomienne zawierające nitroglicerynę.
TABELA Nitroceluloza o zawartości azotu około 12 % dobrze rozpuszcza się w nitroglicerynie i dwa pierwsze składniki prochu znane w grupie materiałów wybuchowych Kruszących zmieniają swoje właściwości na materiał wybuchowy miotający. Nitroglicerynę otrzymujemy w procesie nitracji gliceryny dynamitowej
Centralit /difenylodietylomocznik/ spełnia role stabilizatora w prochach

Dinitrobenzen obniża temperaturę spalania prochów

Ftalan dwubutylu flegmatyzuje i plastyfikuje proch

Wazelina również plastyfikuje i flegnatyzuje proch.

Poszczególne fazy produkcji prochów nitroglicerynowych:
l) produkcja nitrocelulozy,
2) produkcja nitrogliceryny,
3) produkcja dinitroioluanu,
4) mieszanie składników w zawiesinie wodnej i odwirowanie do około 20 % wody,
5) odwadnianie masy prochowej na walcach odwadniających,
6) żelatynizacja masy prochowej na walcach zelatynizujących,
7) prasowanie na prasach sznurów prochowych,
8) krojenie sznurów na proch,
9) sortowanie i mieszanie prochu,
10) pakowanie,
11) badania balistyczne - określenie prędkości początkowej VQ, maksymalnego ciśnienia gazów prochowych i rozrzutu
12) elaboracja ładunków, czyli techniczne woreczkowanie. Wykonane prochy nitroglicerynowe podlegają następującym badaniom laboratoryjnym:
l) oznaczenie wymiarów,
2) oznaczenie składu procentowego składników,
3) trwałość - próba Vieille"a - zwykła i wielokrotna,
4) ciężar właściwy,
5) kaloryczność - ciepło przemiany wybuchowej,
6) zawartość wilgoci,

Prochy nitroglicerynowe artyleryjskie są w większości jednokanalikowe. jak np. 14/1, 16/1, 19/1; 14/1 - oznacza, że grubość ścianki wynosi 1,4 mm i na jeden kanał,
Prochy nitroglicerynowe moździerzowe ukształtowuje się najczęściej w płytki, wstęgi, krążki. Często do Jednego wzoru działa produkuje się prochy nitrocelulozowe i nitroglicerynowe. Celowość takiego postępowania możemy uzasadnić czasem produkcji prochów. Czas produkcji prochów nitroglicerynowych od rozpoczęcia ich produkcji do ukończenia wynosi 3-5 dni, gdy dla prochów nitrocelulozowych wynosi on 25-30 dni, co nie jest bez znaczenia w okresie wojny. Prochy nitroglicerynowe znajduję zastosowanie do dział dużych kalibrów. Podatność ich na zawilgocenie jest znacznie mniejsza niż prochów nitrocelulozowych. Prochy nitroglicerynowe stosowane są głównie do dział morskich.

Proch nitroglicerynowy na następujące wady:
l) surowiec do otrzymywania nitrogliceryny, tj. glicerynę, otrzymuje się przeważnie z tłuszczów lub z dość niską wydajnością - z odpadów cukru. Obydwa te produkty są ważnymi środkami spożywczymi, które podczas wojny są najczęściej deficytowe,
2) nitrogliceryna ma bardzo wysokie ciepło wybuchu 6217 kj/kg. Ponieważ podczas spalania oddaje ona Jeszcze część swego tlenu, to w prochu zachowuje się tak. Jakby jego wartość kaloryczna wynosiła około 7118 kJ/kg.
Przez zastosowanie specjalnych dodatków można obniżyć ciepło wybuchu prochu nitroglicerynowego. Stosowane prochy nitroglicerynowe mają wartość kaloryczne - prochy artyleryjskie około 3433 kJ/kg, moździerzowe 5024 kJ/kg. Dowiedziono, że im wyższa wartość kaloryczna prochu, tym silniejsze Jest jego działanie niszczące na powierzchnię przewodu lufy. Zwykle "wypalanie" lufy występuje przede wszystkim na stożku przejściowym, stożkowej części lufy.
Podstawowe charakterystyki prochów:
Współczesne prochy należę do klasy koloidalnych prochów bezdymnych. Bezdymne prochy, które ukazały się w latach 30-90-tych wieku XIX prawią Jednocześnie we Francji (Vieille) w Anglii (Nobel), w Rosji (Mendelejew), znalazły szybko zastosowanie we wszystkich państwach. Spowodowało to gwałtowne zmianę całej techniki artyleryjskiej i taktyki walki.
Zasadnicza przewaga bezdymnych prochów polega na zwiększonej sile i zdolności spalania się ich równoległymi warstwami. Do prochów nitroglicerynowych używamy nitrocelulozy o zawartości azotu od około 11,5 do 12,2 %. Natomiast nitrocelulozę o wyższej zawartości azotu (12-14 %) używamy do produkcji prochów nitrocelulozowych a zwłaszcza karabinowych.
Prochy bezdymne maję znacznie większe siłę w porównaniu z prochem czarnym, maję jednak istotne wadę, zwłaszcza prochy nitrocelulozowe i kordyty. Ponieważ są przygotowane na alkoholowo-eterowym rozpuszczalniku lub na acetonie, zawierają, pewne ilość tego lotnego rozpuszczalnika, który pod wpływem warunków meteorologicznych ulatnia się z prochu lub odwrotnie proch może pochłonąć wilgoć z powietrza. Takie zmiany zawartości substancji lotnych zmieniają, właściwości balistyczne prochu. Dlatego do opakowania prochów bezdymnych używa się, oprócz drewnianej skrzyni, metalowej hermetycznej puszki. Proch bezdymny .na wygląd ciała koloidalnego - "gel", w zależności od składu i grubości poszczególnych elementów może być podobny .do przezroczystego lub nieprzezroczystego celuloidu. Normalny kolor prochów nitrocelulozowych jest szarozielony, nitroglicerynowych brązowy, ale dodatki stabilizatora lub około 0,3 % sadzy do niektórych prochów, a także grafitowanie powierzchniowe niektórych marek prochu czyni je czarnymi.
Do Jednej z podstawowych charakterystyk prochu zaliczamy: ilość ciepła Q w kJ/kg, która wydziela się przy spalaniu 1 kg prochu i przy ochłodzeniu gazów do temperatury 288 K. Charakterystyka ta jest najważniejsza, gdyż w chwili strzału energia chemiczna przekształca się w energię cieplną, która z kolei zmienia się na mechaniczne. Im większa wartość Q, tym większe temperaturę maję gazy prochowe i tym większe pracę mechaniczne nogę one wykonać.
Zazwyczaj wartość Q określa się w bombie kalorymetrycznej. Ponieważ znaczna część ciepła zmienia się w pracę mechaniczne, wielkość tę nazywa się często potencjałem prochu. Drugą wielkością charakterystyczną dla prochów jest objętość gazów w dcm /kg, jaka powstaje przy spalaniu 1 kg prochu przy ciśnieniu 101324.7 Pa i temperaturze 273 K. Objętość gazów otrzymanych ze spalenia prochu w bombie kalorymetrycznej lub manometrycznej można zmierzyć przepuszczając je przez gazomierz i ustalając ich objętość przy ciśnieniu atmosferycznym i przy temperaturze 288 K, a wreszcie doprowadzić do 273 K i odczytać odpowiednie pojemność. Następnym parametrem prochów jest ciężar właściwy lub gęstość prochu mimo nieznacznych wahań przyjmuje się dla prochów bezdymnych d 1,6 kg/dm3

 
   1 TROCHĘ TEORII
      2 ZJAWISKO WYBUCHU
      3 POBUDZENIE WYBUCHU
      4 NITROWANIE
      5 MATERIAŁY WYBUCHOWE
      6 MIESZANINY WYBUCHOWE
   2 WYROBY
   PODSTAWY
   FORUM
   Pirotechnik15gda
 
Copyright ©2007 by pirotechnik15gdahttp://www.stronaw24.zafriko.pl

solllen22222^^^^^^gren

Kreator Stron www