Պայթուցիկները (կրճատ՝ պայթուցիկ) հատուկ քիմիական միացություններ են, ինչպես նաև դրանց խառնուրդները, որոնք կարող են պայթել արտաքին պայմանների կամ ընթացիկ ներքին պրոցեսների ազդեցության տակ, մինչդեռ առաջանում են չափազանց տաք գազեր և արտազատվում ջերմություն։ Գոյություն ունեն պայթուցիկների երեք խումբ՝ արտաքին ազդեցությունների նկատմամբ տարբեր ընկալունակությամբ և տարբեր տեսակի պայթյուններով։ Դրանք ներառում են՝ մեկնարկող, մղող, ինչպես նաև պայթեցնող նյութեր: Այս հոդվածը տեղեկատվություն է տրամադրում բարձր պայթուցիկ նյութերի և դրանց կիրառման մասին:
Ընդհանուր հասկացություններ
Պայթյունը պայթուցիկի արագ փոխակերպումն է զգալի քանակությամբ խիստ սեղմված և տաքացած գազերի, որոնք ընդլայնվելով կատարում են հետևյալ աշխատանքը՝ շարժվում, ջախջախում, ոչնչացնում, ցատկում։
Պայթուցիկ նշանակում է քիմիական տարրերի մեխանիկական խառնուրդ կամ միացություններ, որոնք կարող են արագ վերածվել գազերի: Պայթյունը նման է ածուխի կամ վառելափայտի այրմանը, սակայն տարբերվում է այս գործընթացի բարձր արագությամբ, որը հաճախ վայրկյանի տասը հազարերորդականն է: ATԿախված վերափոխման արագությունից՝ պայթյունները բաժանվում են հետևյալ կերպ՝
- Այրում. Էներգիայի փոխանցումը նյութի մի շերտից մյուսը պայմանավորված է ջերմային հաղորդմամբ։ Այրման և գազերի առաջացման գործընթացն ընթանում է ցածր արագությամբ։ Նման պայթյունը բնորոշ է վառոդին, որի ժամանակ գնդակը դուրս է նետվում, բայց թեւը չի քանդվում։
- Պայթյուն. Էներգիան տեղափոխվում է շերտից շերտ գրեթե ակնթարթորեն։ Գազերը գոյանում են գերձայնային արագությամբ, ճնշումն արագորեն մեծանում է, և տեղի է ունենում ծանր ավերածություն։ Նման պայթյունը բնորոշ է RDX-ին, ամոնիտին, տրոտիլին:
Պայթյունի պրոցեսը սկսելու համար անհրաժեշտ է պայթուցիկի վրա արտաքին ազդեցություն, որը կարող է լինել հետևյալ տեսակներից.
- պայթեցում - պայթյուն մեկ այլ պայթուցիկի կողքին;
- ջերմային - ջեռուցում, կայծ, բոց;
- քիմիական - քիմիական ռեակցիա;
- մեխանիկական - շփում, ծակ, հարված:
Պայթուցիկ տիպի նյութերը տարբեր կերպ են արձագանքում արտաքին ազդեցություններին.
- ոմանք կարողանում են արագ պայթել;
- մյուսները զգայուն են միայն որոշակի ազդեցությունների նկատմամբ;
- երրորդները կարող են պայթել նույնիսկ առանց որևէ ազդեցության նրանց վրա:
BB-ի հիմնական հատկությունները
Նրանց հիմնական հատկություններն են՝
- զգայունություն արտաքին ազդեցությունների նկատմամբ;
- բրիսանս;
- բնորոշ ագրեգատային վիճակ;
- պայթյունի հետևանքով արձակված էներգիայի քանակը;
- քիմիական դիմադրություն;
- արագ պայթյուն;
- խտություն;
- պայթուցիկություն;
- տեւողությունը և հանգամանքներըառողջ վիճակ։
Յուրաքանչյուր պայթուցիկ կարելի է մանրամասն նկարագրել՝ օգտագործելով նրա բոլոր բնութագրերը, սակայն շատ դեպքերում օգտագործվում են դրանցից երկուսը.
- Բրիսանս (կոտրել, ջարդել, ջարդել): Այսինքն՝ դա պայթուցիկի կարողությունն է՝ ավերիչ գործողություններ արտադրելու։ Որքան բարձր է բրիզանսը, այնքան ավելի արագ են գոյանում գազերը պայթյունի ժամանակ, և պայթյունը տեղի է ունենում ավելի մեծ ուժով: Արդյունքում արկի մարմինը լավ կփշրվի, բեկորները մեծ արագությամբ կցրվեն, և ուժեղ հարվածային ալիք կառաջանա։
- Պայթուցիկությունը պայթուցիկ նյութի արդյունավետության չափումն է, որը կատարում է կործանարար, նետում և այլ գործողություններ: Դրա վրա հիմնական ազդեցությունը պայթյունի ժամանակ արձակված գազի ծավալն է։ Հսկայական քանակությամբ գազը կարող է մեծ աշխատանք կատարել, օրինակ՝ պայթյունի տարածքից դուրս նետել բետոն, հող, աղյուսներ։
Պայթյունավտանգ բարձր պայթուցիկ նյութերը հարմար են հանքերում պայթեցման, սառույցի խցանումների վերացման և տարբեր փոսերի կառուցման ժամանակ։ Ռումբերի պատրաստման ժամանակ նախ ուշադրություն են դարձնում բրիզանսին, և պայթյունավտանգությունը հետին պլան է մղվում։
Դասակարգում
Պայթուցիկները ունեն մի քանի դասակարգում: Կախված իրենց հատկություններից՝ դրանք դասակարգվում են հետևյալ կերպ՝
- Նախաձեռնող - օգտագործվում են այլ պայթուցիկները խափանելու համար: Նրանք ունեն բարձր զգայունություն մեկնարկային գործոնների նկատմամբ և ունեն պայթյունի ավելի բարձր արագություն: Եվ նաև դրանք կոչվում են նաև առաջնային պայթուցիկներ, որոնք ունակ են պայթել թույլ մեխանիկական ազդեցությունից։ Խմբիններառում է՝ դիազոդինիտրոֆենոլ, սնդիկի ֆուլմինատ։
- Հզոր պայթուցիկ նյութեր - բնութագրվում են բարձր պայթուցիկությամբ և օգտագործվում են որպես հիմնական լիցք զինամթերքի մեծ մասի համար: Սրանք երկրորդական պայթուցիկներ են, որոնք ավելի քիչ զգայուն են արտաքին ազդեցությունների նկատմամբ առաջնային պայթուցիկների նկատմամբ: Իրենց քիմիական բաղադրությամբ դրանք պարունակում են նիտրատներ և դրանց միացություններ, ունեն հզոր պայթուցիկ ազդեցություն։ Դրանց պայթելու համար օգտագործվում է սկզբնական նյութերի փոքր քանակություն։
- Նետում - ծառայել որպես էներգիայի աղբյուր՝ փամփուշտներ, պարկուճներ, նռնակներ նետելու համար։ Դրանք ներառում են տարբեր տեսակի հրթիռային վառելիք և վառոդ:
- Պիրոտեխնիկական կոմպոզիցիաներ - օգտագործվում է հատուկ զինամթերքի համար։ Այրվում են, տալիս են բնորոշ էֆեկտ՝ ազդանշան, լուսավորություն։
Բացի այդ, ըստ իրենց ֆիզիկական վիճակի, նրանք են՝
- ծանր;
- հեղուկ;
- գազային;
- էմուլսիա;
- կասեցումներ;
- պլաստիկ;
- ժելատին;
- առաձգական.
Brazing BB
Բրիզանտ նյութերը ստացել են իրենց անվանումը ֆրանսերեն briser բառից, որը ռուսերեն թարգմանության մեջ նշանակում է ջարդել, ջարդել։ Նման պայթուցիկները կարող են լինել կամ առանձին քիմիական միացություններ՝ PETN, TNT, նիտրոգլիցերին, կամ խառնուրդներ՝ դինամիտներ, դինամոններ, ամոնիտներ։ Նրանք չեն պայթում պարզ ազդակներից՝ բոցի ճառագայթից կամ կայծից, որը բավական է արձակող նյութերը պայթելու համար։ Պայթուցիկ նյութերի ցածր զգայունությունը ջերմության, շփման և հարվածի նկատմամբ ապահովում է անվտանգություն, երբաշխատել նրանց հետ: Դրանք օգտագործվում են բեկորային և ավիացիոն ռումբերի, ծովային և ինժեներական ականների արտադրության համար, որտեղ անհրաժեշտ է հզոր պայթյուն՝ արկի պարկուճը բեկորով։
Հզորության դասակարգում
Բարձր և սկզբնական նյութերը օգտագործվում են միասին: Երկրորդային պայթուցիկ նյութերում պայթյունը գրգռված է առաջնային պայթուցիկի պայթյունով: Brisant պայթուցիկները մեծացել են, նորմալ և նվազել են հզորությունը:
Բարձր հզորությամբ նյութերը առավել զգայուն են արտաքին ազդեցությունների նկատմամբ, ուստի դրանք հաճախ օգտագործվում են նրանց հետ խառնուրդներում, որոնք նվազեցնում են զգայունությունը կամ ունեն նորմալ հզորություն: Եվ դրանք կարող են օգտագործվել նաև միջանկյալ դետոնատորների համար։
Բարձր հզորության պայթեցման նյութեր
Ավելացված հզորությամբ պայթուցիկները ունեն պայթյունի բարձր արագություն և պայթյունի ժամանակ զգալի քանակությամբ ջերմություն են թողնում: Նրանք շատ զգայուն են արտաքին ազդակների նկատմամբ։
Պայթյունը տեղի է ունենում ցանկացած պայթուցիչից, ներառյալ հրացանի գնդակի հարվածը: Բաց կրակի ազդեցության տակ ուժեղ այրվում են՝ առանց մուր ու ծուխ արձակելու, վառ բոցով հնարավոր է պայթյուն։ Նյութերի այս խմբին է պատկանում՝
- Teng-ը բյուրեղներից բաղկացած սպիտակ փոշի է։ Այս պայթեցնող նյութը չի փոխազդում մետաղների և ջրի հետ, նոսրացված է ացետոնի մեջ և համարվում է ամենախոցելիը արտաքին ազդեցությունների նկատմամբ: Այն օգտագործվում է պայթեցման լարերի, օժանդակ դետոնատորների և պայթուցիչների գլխարկների համար։
- Տետրիլը աղի համով դեղնավուն բյուրեղային փոշի է: Լավ է նոսրացվում ացետոնով և բենզինով, վատ է սպիրտով, չի լուծվում մետաղների հետ։արձագանքում է, լավ տրվում է պրեսինգին։ Օգտագործվում է պայթուցիչներ պատրաստելու համար։
- RDX-ը ամենահիասքանչ նյութերից է, որը բաղկացած է փոքր սպիտակ բյուրեղներից՝ անհոտ և անհամ։ Այն չի փոխազդում ջրի և մետաղների հետ, վատ է սեղմված։ Արտաքին ազդեցությունից պայթյուն է տեղի ունենում, այն այրվում է շշուկով, վառ սպիտակ գույնի բոցով։ Օգտագործվում է պայթեցման գլխարկների որոշ նմուշների, արդյունաբերական պայթյունների, ծովային ականների համար խառնուրդներ պատրաստելու համար։
Բարձր պայթուցիկ նորմալ հզորությամբ
Այս նյութերն ունեն երկար պահպանման ժամկետ (բացառությամբ դինամիտների), դրանց վրա էապես չեն ազդում արտաքին գործոնները, գործնական կիրառման դեպքում դրանք անվտանգ են։
Հզոր պայթուցիկները ներառում են՝
- TNT-ը դառը համով դեղնավուն կամ շագանակագույն բյուրեղային նյութ է: Հալման կետը 81 °C է, իսկ բռնկմանը՝ 310 °C։ Բաց երկնքի տակ տրոտիլի այրումը ուղեկցվում է դեղնավուն բոցով` ուժեղ մուրով առանց պայթյունի, իսկ պայթյունը կարող է տեղի ունենալ փակ տարածքում: Մետաղներով նյութը քիմիական ակտիվություն չի ցուցաբերում, այն գործնականում անզգայուն է ցնցումների, շփման և ջերմային ազդեցությունների նկատմամբ: Այն փոխազդում է աղաթթվի և ծծմբաթթվի, բենզինի, ալկոհոլի և ացետոնի հետ։ Օրինակ, երբ կրակում են, նետում և սեղմում հրացանի փամփուշտով, տրոտիլը չի բռնկվում, և պայթյուն չի լինում: Զինամթերքի համար այն օգտագործվում է տարբեր համաձուլվածքների և իր մաքուր տեսքով: Նյութը օգտագործվում է տարբեր չափերի սեղմված շաշկի տեսքով։քանդման աշխատանքներ կատարելիս.
- Պիկրին թթուն պայթեցնող նյութ է բյուրեղների տեսքով, որոնք ունեն դեղին գույն և դառը համ: Այն ավելի ենթակա է ջերմության, հարվածի և շփման, քան տրոտիլը, և կարող է պայթել, երբ կրակում են հրացանի փամփուշտի միջով: Այրվելիս բոցը շատ է ծխում։ Նյութի մեծ կուտակման դեպքում տեղի է ունենում դետոնացիա։ TNT-ի համեմատ պիկրաթթուն ավելի հզոր պայթուցիկ է։
- Դինամիտներ - ունեն տարբեր ձևակերպումներ և պարունակում են նիտրոգլիցերին, նիտրոէսթեր, սելիտրա, փայտի ալյուր և կայունացուցիչներ: Հիմնական կիրառությունը ժողովրդական տնտեսությունն է։ Դինամիտների հիմնական հատկությունը ջրակայունությունն է և զգալի հզորությունը։ Նրանց թերությունը համարվում է ջերմային և մեխանիկական ազդեցությունների նկատմամբ զգայունության բարձրացում: Սա խնամք է պահանջում տեղափոխման և պայթեցման ժամանակ: Վեց ամիս անց դինամիտները կորցնում են պայթելու ունակությունը: Բացի այդ, նրանք սառչում են մոտ 20 °C բացասական ջերմաստիճանի դեպքում և շահագործման ընթացքում դառնում վտանգավոր։
Նվազեցված BB հզորություն
Ցածր հզորության բրիտանական նյութերը նվազեցրել են արդյունավետությունը՝ պայթեցման ցածր արագության և քիչ ջերմության պատճառով: Նրանք բրնձային հատկություններով զիջում են այն նյութերին, որոնք ունեն նորմալ հզորություն, բայց ունեն նույն պայթյունավտանգությունը։ Այս խմբից առավել հաճախ օգտագործվող պայթուցիկները պատրաստվում են ամոնիումի նիտրատի հիման վրա: Դրանք ներառում են՝
- Ամոնիումի նիտրատը սպիտակ կամ դեղնավուն բյուրեղային նյութ է, որը ջրում հիանալի լուծվող հանքային պարարտանյութ է։ Նա պատկանում է անզգամներինցածր պայթուցիկ նյութեր. Այն չի բռնկվում կրակից և կայծերից, այրման գործընթացը սկսվում է միայն բոցի ուժեղ կիզակետում: Ամոնիումի նիտրատի ցածր արժեքը հնարավորություն է տալիս նրանից արտադրել էժան պայթուցիկ նյութեր՝ դրան ավելացնելով պայթուցիկ կամ այրվող նյութեր։
- Դինամոնները ամոնիումի նիտրատի խառնուրդ են այրվող, բայց ոչ պայթուցիկ նյութերի հետ, ինչպիսիք են փայտածուխը, տորֆը կամ թեփը:
- Ամոնալները սելիտրա պարունակող պայթյունների համար նախատեսված խառնուրդներ են՝ այրվող և պայթուցիկ հավելումների և ալյումինի փոշու ավելացմամբ՝ պայթյունի ջերմությունը բարձրացնելու համար:
Ամոնիումի նիտրատի հիման վրա բարձր պայթուցիկ նյութերի բոլոր տեսակները անվտանգ են օգտագործման համար: Նրանք օդ չեն թռչում, երբ քսում են, հարվածում, կրակում են ինքնաձիգի գնդակից։ Օդում վառված՝ այրվում են հանգիստ, առանց պայթելու, մուրով դեղին բոցով։ Պահպանման համար դրանք պահվում են լավ օդափոխվող տարածքներում: Երբեմն սելիտրին ավելացնում են ճարպաթթուներ և երկաթի սուլֆիդ, ինչը նպաստում է պայթուցիկի երկարատև պահպանմանը ջրի մեջ՝ առանց հատկությունների կորստի։
Օգտագործելով հզոր պայթուցիկ նյութեր
Բարձր պայթուցիկները երկրորդական պայթուցիկներ են, որոնց համար պայթուցիկը պայթուցիկի փոխակերպման հիմնական տեսակն է, որը գրգռված է սկզբնական պայթուցիկի փոքր լիցքավորման պատճառով: Նրանք օժտված են տրորելու, տրոհվելու ունակությամբ։ Օգտագործվում են ականներ լցնելու համար, ականազերծման տարբեր միջոցներ, տորպեդներ և արկեր։ Պայթուցիկ հատկություն ունեցող նյութերը մեխանիկական էներգիայի կենտրոնացված և խնայող աղբյուր են: Նրանք լայնորեն կիրառվում են ժողովրդական տնտեսության մեջ։Գունավոր հանքաքարի մեծ մասը, ինչպես նաև գունավոր մետաղների գրեթե ամբողջ ծավալը, արդյունահանվում է պայթյունների միջոցով։
Հզոր պայթուցիկները գտել են իրենց կիրառությունը հետևյալ ոլորտներում.
- զարգացնել ածխի կարերը և հանքային հանքավայրերը;
- թափեր երկաթուղիների և ճանապարհների համար;
- ամբարտակի կառուցում;
- փորում ջրի ալիքներ;
- գազային և նավթամուղերի անցկացում;
- հանքերի հանքերի մշակում.
Ուրիշ որտե՞ղ են օգտագործվում պայթեցնող նյութերը: Բացի վերը նշվածից, դրանք օգտագործվում են՝
- հողը խտացնելիս;
- ոռոգման համակարգերի իրականացում;
- պայքար անտառային հրդեհների դեմ;
- հարթեցում և մաքրում տարածքը։
Հետազոտություններ և մշակումներ են իրականացվում նաև այս հզոր պայթուցիկ էներգիայի օգտագործումը ընդլայնելու համար՝ արագացնելով քիմիական գործընթացները՝ օգտագործելով բարձր ճնշումներ, արհեստական տեղումներ և պայթուցիկ հորատումներ:
Պայթուցիկ նյութերի քիմիա և տեխնոլոգիա
Քիմիական միացությունների կամ դրանց խառնուրդների մոլեկուլները, որոնք պարունակում են որոշակի քանակությամբ քիմիական էներգիա, կոչվում են էներգիայով հագեցած նյութեր։ Էներգիան արտաքին գործոնների ազդեցության տակ տեղի ունեցող փոխակերպման արդյունքում վերածվում է լույսի, մեխանիկական կամ ջերմային։
Պիրոտեխնիկական կոմպոզիցիաները, վառոդը և այլ պայթուցիկ նյութեր էներգիայով հագեցած նյութերի ամենահայտնի տեսակներից են։ Դրանցում առկա քիմիական էներգիան պայթյունի արագ հոսքի պատճառով վերածվում է այլ ձևերի։ Զգալի գումարպայթյունի հետևանքով արտանետվող ջերմությունը դրա կատարման հիմնական չափանիշն է: Լինելով մեխանիկական էներգիայի կոմպակտ և հզոր աղբյուրներ՝ բարձր պայթուցիկները լայնորեն օգտագործվում են տարբեր ոլորտներում։
