Výbušnina
Z Wikipédie
Výbušnina je taká chemická látka alebo zmes, ktorá je schopná mimoriadne rýchlej exotermickej reakcie spojenej s vytvorením plynu veľkého objemu. K spusteniu reakcie dochádza inicializáciou mechanickým, termickým(teplotným) alebo elektrickým podnetom. Súčasťou výbušniny je spravidla oxidačné činidlo alebo inak okysličovadlo, ktoré dodá chemickej reakcii potrebný kyslík na horenie, pretože množstvo kyslíku dodaného difúziou z okolitej atmosféry nepostačuje pre zhorenie zmesi v dostatočne krátkom časovom intervale.
Obsah |
[úprava] Typy výbušnin
Podľa praktického využitia delíme výbušniny na:
- Traskaviny -- sú ľahko vznietiteľné výbušniny, ktoré obvykle slúžia k inicializácii výbuchu trhavín alebo strelivín. Pri praktickom použití sú prítomné len v nepatrnom množstve, napr. traskavina v rozbuške nábojnice, rozbušky ako iniciátory banských odstrelov apod. Najbežnejšími typmi traskavin sú rôzne azidy ťažkých kovov ako je olovo, striebro alebo ortuť, prípadne iné látky, veľmi rozšírený je napríklad fulminát ortutnatý (populárna traskavá ortuť).
- Trhaviny -- sú výbušniny, ktoré sú za normálnych podmienok veľmi málo citlivé k vonkajším vplyvom a naopak po inicializácii dokážu vyvinúť detonáciu o mimoriadne vysokej trhavej sile. Používajú sa obvykle pri trhacích prácach v baniach, lomoch, hĺbení tunelov, demoláciách apod. Medzi najpoužívanejšie trhaviny patrí dynamit, pentrit, hexogén, trinitrotoluén a množstvo priemyslových trhavín z nich zložených.
- Streliviny -- sa používajú ako náplň do nábojníc strelných zbraní pre vojenské, športové i lovecké účely. Ich účelom je dodať čo najväčšie mechanické zrychlení náboju rýchlym, avšak kontrolovaným vývinom veľkého množstva plynu a vypudením náboja z hlavne zbrane. Príkladom je klasický strelný prach alebo nitrocelulóza (strelná bavlna).
[úprava] Parametre pre hodnotenie výbušnin
Aby bolo možné vzájomne porovnať silu a deštrukčný účinok jednotlivých zlúčenín a výbušných zmesí, je treba exaktne definovať fyzikálne merateľné parametre, podľa ktorých sa bude toto porovnávanie vykonávať. Porovnaním týchto hodnôt môže pyrotechnik pre určitú konkrétnu situáciu vybrať vhodnejšiu z dostupných typov náloží, ktoré má práve k dispozícii.
[úprava] Objem plynu po výbuchu (V)
je definovaný ako množstvo plynu v litroch, ktoré vznikne výbuchom 1 kg látky pri v prepočte normálnej teplote (20 °C). V praxi je potom objem plynu približne rádovo vyšší vzhľadom k teplote v mieste výbuchu (okolo 4 000 °C). Hodnoty V pre bežne používané trhaviny ležia v rozmedzí 500 - 1000 l/kg, prakticky sa tu výbuchom zväčší objem látky až 10 000 násobne.
[úprava] Výbuchová teplota (t)
udáva najvyššiu teplotu, ktorú dosiahnu plyny vzniknuté výbuchom. Uvádza sa obvykle v °C. Táto hodnota sa pohybuje v rozmedzí 2 500 - 5 000 °C, priemyslové trhaviny vykazujú obvykle nižšiu t, vojenské naopak vyššiu. Prakticky je tento parameter dôležitý predovšetkým pre charakterizaciu banských trhavín pri posudzovaní rizika možného následného výbuchu banských plynov.
[úprava] Výbuchová energia (E)
udáva, aké množstvo energie sa uvoľní výbuchom 1 kg trhaviny. Uvádza sa v kJ/kg. Bežné priemyslové trhaviny vykazujú E asi 4 000 kJ/kg, vojensky využívané trhaviny dosahujú hodnôt okolo 6 000 kJ/kg. Uvedený parametrr má význam zvlášť pre porovnávanie trhavín používaných v uzavretých priestoroch.
[úprava] Detonačna rýchlosť (D)
je rýchlosť šírenia explózie v okamihu výbuchu udávaná v m/s alebo v km/s. Tento parametr úzko súvisí s brizanciou (trieštivosťou) a má základný vpliv na destrukčné účinky trhaviny. Priemyslové trhaviny vykazujú D v rozmedzí 2 000 - 5 000 m/s, vojenské 6 000 - 8000 m/s. Špeciálne kumulatívne nálože dosahujú až 12 000 m/s. Pre porovnanie je detonačná rýchlosť 8 000 m/s približne 24krát vyššia ako rýchlosť zvuku vo vzduchu za bežného atmosférického tlaku.
[úprava] Hustota výbušniny (h)
je totožná s klasickou fyzikálnou vlastnosťou hustota udávanú v g/cm3. Jej hodnota je závislá na konečnom spracovaní danej výbušniny a pri rovnakej chemickej látke sa môže líšiť podľe toho, či sa jedná o voľne sypané kryštály, liatu substanciu alebo lisovaný materiál.
Hustota výbušniny veľmi významne rozhoduje o priebehu výbuchu. Pri prekročení hustoty materiálu nad určitú hranicu dochádza k poruchám detonácie a výbušnina exploduje len čiastočne alebo vôbec nie.
[úprava] Brizancia (trieštivosť) (B)
je definovaná ako súčin detonačnej rýchlosti (D) v km/s, hustoty výbušniny (h) v g/cm3 a energie výbuchu (E) v kcal/kg (teda v starých, už nepoužívaných jednotkách energie).
B = D . h . E
Vzhľadom k tomu, že určenie všetkých uvedených veličín býva zaťažené určitou chybou, ktorá se prejaví v značnej nepresnosti hodnoty B, uskutočnovali sa v praxi pre určovánie brizancie trhavín praktické skúšky.
Základným brizančným testom bola skúška podľa Hessa, ktorá spočívala v meraní deformácie olovených valčekov definovanej veľkosti výbuchom 50 g skúmanej trhaviny v presne určenom priestorovom usporiadaním. Zrovnanie výsledkov týchto zkúšiek pre jednotlivé trhaviny poskytlo omnoho presnejšie určenie ich brizancie než vyššie uvedený teoretický výpočet. V súčasnej dobe sa táto hodnota už nepoužíva.
