مواد منفجره
تعریف مواد منفجره
مواد منفجره موادی هستند که از نظر شیمیایی ناپایدار هستند و در صورت آغاز فرایند انفجار، با سرعت زیاد منبسط می‌شوند و حجم زیادی گاز و گاهی نور و صدای زیاد تولید می‌کنند. این آزادشدن گاز به نوبهٔ خود میتواند باعث پرتاب شدن قطعات و اشیاء اطراف و تبدیل شدن آنها به ترکش شود.
هر ترکیب انفجاری از دو بخش اکسید کننده و سوخت تشکیل شده‌است. هر مادهٔ سوختی، در حرارت مناسب و در کنار اکسیژن آتش می‌گیرد و می‌سوزد. اما چون در هوا اکسیژن به صورت خالص وجود ندارد، سوختن این مواد به تدریج صورت می‌گیرد. در مواد منفجره، در کنار سوخت، ماده اکسید کننده افزوده میشود. ماده اکسید کننده، در هنگام واکنش مقدار زیادی اکسیژن آزاد می‌کند و این اکسیژن با سوخت ترکیب شده و باعث واکنش ناگهانی کل سوخت میشود و انفجار به وجود می‌آید، بدین دلیل مواد منفجره برای واکنش نیازی به هوا ندارند و اکسیژن مورد نیاز خود را از درون خود تأمین می‌کنند.
ماده منفجره ترکیب شیمیایی یا مخلوط مکانیکی است. هر ماده سوختنی قابل انفجار است اگر این شرایط فراهم شود:
1. اکسیژن به اندازه کافی باشد.
2. امکان ترکیب سریع اکسیژن با ماده سوختنی فراهم باشد.
تاریخچه
شکستن سنگ با استفاده از مواد منفجره از ابتدای قرن ۱۷ و هم‌زمان با ساخت باروت، شروع شد. تی.جی پلانزدر سال ۱۸۱۳نیترو سلولزرا ساخت. در سال ۱۷۶۷آلفرد نوبلبرای سادگی حمل نیترو گلیسیرینآن را جذب دیاتومیتکرد و جسمی پلاستیکی شامل ۷۵ درصد نیترو گلیسیرین بدست آمد. این ماده میتواند تا سه برابر وزن خود، نیترو گلیسیرین جذب کند و محصول آن «Guhar Dynamite» نامیده شد. دینامیتبرگرفته از کلمه یونانی «dynamits» به معنی نیرواست در سال ۱۸۷۵آلفرد نوبل نوعی دینامیت از ژلاتینانفجاری ساخت که مخلوط ژلاتینی شکل از ۹۲ درصد نیترو گلیسیرین و ۸ درصد نیترو سلولز بود که هنوز هم از مواد منفجره قوی صنعتی است. به دنبال آن در سال ۱۸۷۹از مخلوط کردن نیترات سدیمو دیگر مواد به ژلاتین انفجاری مواد منفجره ضعیف‌تر به دست آمد. انواع زیادی از مواد منفجره بر این اساس ساخته شده‌اند. مواد منفجره اکسیژنمایعدر ۱۸۹۵ساخته شد و نیترات آمونیومبعنوان ماده منفجره در سال ۱۸۷۶تولید شد؛ اما کاربرد مخلوط آن با سوخت مایع بعنوان ماده منفجره صنعتی از سال ۱۹۵۵میلادی متداول شد. در سال ۱۹۲۰از اختلاط دی نیترو گلیکولبه دینامیت‌ها از انجمادآنان جلوگیری شد. در دهه‌های ۱۹۵۰و ۱۹۶۰مواد منفجره ژله‌ای و در دهه‌های ۱۹۶۰و ۱۹۷۰مواد منفجره امولیسیون ساخته و به بازار مصرف تحویل شد.
ویژگی‌های مواد منفجره
تفاوت ترکیب‌های انفجاری و مواد منفجره در ویژگی‌های مختلف آنان است.
حساسیت
سرعت انفجار
قدرت انفجاری
رطوبت
آتش‌گیری
چند ماده منفجره
باروت دینامیت سمتکس پینتریت (پتن) نیترات آمونیوم (AN) تی‌ان‌تی (TNT)
دینامیت
آلفرد نوبل یافت که اگر نیتروگلیسیرین جذب یک ماده خنثی مانند دیاتومایت گردد، در هنگام جابه‌جایی به مراتب امن‌تر خواهد بود و آن مخلوط را در سال ۱۸۶۷ به نام دینامیت ثبت کرد. او برای این کار از ترکیب سه واحد نیتروگلیسیرین و یک واحد دیاتومایت (که متشکل از ۸۶٪ سیلیس، ۵٪ سدیم، ۳٪ منیزیم و ۲٪ آهن است.) به علاوه مقدار کمی کربنات سدیم استفاده کرد و آن را برای اولین بار در یک مراسم شکار در ردهیل، در سوری انگلستان به نمایش درآورد که مورد استقبال قرار گرفت.
امروزه بر روی دینامیت‌ها واژه «شدیداً منفجره» درج میشود. مفهوم این عبارت ابن است که این ماده قدرت تخریب بالایی دارد ولی از دستهٔ مواد منفجرهٔ آتش‌زا نیست. دینامیت اولین مادهٔ منفجرهٔ قابل کنترلی به حساب می‌رود که از باروت قدرت بیشتری دارد. این ماده ابتدا با نام «گرد منفجرهٔ نوبل» فروخته میشد ولی بعد از معرفی شدنش؛ شهرت بسیاری یافت و به عنوان جایگزین مطمئنی برای باروت و نیتروگلیسیرین مطرح شد. نوبل به دقت بر ساخت و ساز دینامیت نظارت می‌کرد و سریعاً باعث تعطیلی تولیدکنندگان غیرمجاز آن میشد. هر چند بعضی تجار آمریکایی با ایجاد تغییرات اندکی در ترکیب اصلی؛ او را دور زدند، با این حال دینامیت ثروت قابل توجهی نصیب نوبل کرد.
باروت
باروت ماده‌ای
است که به‌سرعت می‌سوزد و از همین رو در سلاح‌های گرم به‌عنوان ماده پیشرانه بکار می‌رود.
باروت از ترکیب ماده‌های پتاسیم نیترات، کربن و سولفور ساخته میشود. باروت میتواند
از ذغال وپتاسیم نیترات نیز ساخته شود ولی نه به کیفیتی که با سولفور مخلوط باشد،
زیرا ماده سولفور یکی از مواد فرار و بسیار قابل احتراق و انفجار است. باروت به دو
دسته تقسیم میشود.
- با قدرت انفجار پایین: دارای مواد انفجاری کم قدرت و مواد درونی آن به صورت کامل احتراق نمی‌یابند.
- با قدرت انفجار فوق‌العاده زیاد: این دسته از باروت‌ها دارای قدرت انفجاری بسیار بالا هستند.
- باروت‌ها دو گونه هستند:
2.باروت سیاه
باروت سیاه نخستین گونه باروت بود که بدست بشر ساخته شد. اختراع آن را نزدیک به قرن‌های ۷ تا ۹ میلادی به چینی‌ها، مسلمانان و حتی به راجر بیکن (کیمیاگر انگلیسی سدهٔ ۱۳ میلادی) نسبت می‌دهند.
در گذشته از کود کبوتر که در کبوترخانه ها جمع آوری میشد، برای تولید باروت استفاده میکردند. به همين دلیل اقتصادی قابل توجه، تعداد کبوتر خانه در دوران صفوی یکباره چندین برابر شد. از این رو شاه عباس صفوی مالیات نسبتا سنگینی بر کبوتر خانه ها بست. امروزه هنوز در روستا ها از کود کبوتر چنین استفاده ای میشود.
TNT
تری‌نیتروتولوئن یا تی‌ان‌تی (TNT) یا تروتیل یک مرکب هیدروکربن معطر بلوری و زرد رنگ است که در ۳۵۴ درجه کلوین ذوب میشود. تی‌ان‌تی ماده منفجره است که سرعت انفجار آن ۷۰۲۸ متر در ثانیه میباشد و در بسیاری از ترکیبات انفجاری بکار می‌رود. تی‌ان‌تی به‌وسیله نیتراسیون تولوئن C6H5CH3 تهیه میشود و فرمول شیمیایی آن (CH3(NO2)C6H2) و نام آیوپاک آن 2,4,6 Trinitromethylbenzene است.
تعریف TNT
تری نیترو تولوئن کریستال‌های سوزنی شکل زرد کمرنگی است که میتواند در یک فضای بی هوا (خلاء) تقطیر شود. تی‌ان‌تی در آب بسختی قابل حل است؛ بیشتر در اتر و استون، بنزین و پیریدین حل میشود. به دلیل پائین بودن نقطه ذوب تی‌ان‌تی در ۳۵/۸۰ درجه سانتیگراد می‌توان آنرا در آب گرمکن ذوب کرد و به آن شکل داد. تی‌ان‌تی سمی است و تماس آن با پوست میتواند تولید آلرژی و واکنش انفعالی شدید تولید کند، این واکنش شدید پوست را به رنگ زرد متمایل به نارنجی در می‌آورد. • قابلیت ذوب در آب: ۱۳۰ میلی گرم / لیتر در ۲۰ درجه سانتیگراد • سرعت انفجار: ۶۷۰۰ -۷۰۰۰ میلی / ثانیه ۶۹۰۰ میلی/ثانیه
میزان سمی بودن
برخی آزمایش‌های زمینی نظامی با ماده تی‌ان‌تی آلوده است. تی‌ان‌تی تا حد زیادی سمی است. میتواند از راه پوست جذب شود و موجب سوزش و آزردگی پوست میشود و لکه‌ای زرد رنگ متمایل به نارنجی از خود باقی می‌گذارد. در جریان جنگ جهانی اول کارمندان امور دفاعی و مهمات که مواد منفجره را دست می‌زدند پوست آنها به رنگ زرد روشنی در آمد که در اصطلاح به "دختر قناری" یا به صورت ساده "قناری" خوانده شدند که در معنی کارگران امور دفاعی را تشریح می‌کرد. تی‌ان‌تی در نهایت موجب تغیر رنگ موی زنجبیلی به سبز میشود. در سال ۱۹۱۶ دولت بریتانیا در مورد زنان کارگر که در زرادخانه سلطنتی حومه لندن بنام وولویچ کار میکردند متوجه این نکته شدند که ۳۷% آنان از یک درد بسیار شدید رنج می‌برند و اشتهای آنها شدیدا کم شده و گاهی تهوع و برخی هم مبتلا به یبوست می‌شوند، ۲۵% آنان از ناراحتی‌های پوستی شدید رنج می‌بردند و ۳۴% آنان متوجه تغیر در عادت‌های ماهانه خود شدند. پیش از اینکه ماسک‌های گاز و محافظ‌های پوست شناخته شده باشد صدها کارگر دچار مرگ‌های غیر قابل توصیف شدند. مردمی که در تماس با تری نیترو تولئن قرار گیرند و بیش از حد با آن در تماس باشند به کم خونی و یا آنمی‌های غیر عادی و ناراحتی‌های کبدی غیر قابل وصف دچار می‌شوند. خون و جگر آلوده شده و تورم جگر بروز می‌کند و ناراحتی‌های شدید دیگری بوجود می‌آید که قدرت دفاعی بدن را بشدت پائین می‌آورد، این رویداد در حیواناتی که ترینیتروتولئن را خورده ویا استشمام کرده باشند نیز دیده میشود.
تاریخچه استفاده
تی‌ان‌تی اول بار در سال ۱۸۶۳ توسط یک شیمی‌دان آلمانی بنام جوزف ویلبراند ساخته شده است، اما تأثیرات و اثرات آن تا سال‌ها بعد قابل درک نبود، بیشتر به این دلیل که بسیار مشکل بود تا آنرا منفجر کنند و علت دیگر اینکه کمتر از مواد منفجره دیگر قدرت داشت. بطور کلی چون با بخار آب یا آب گرم قابلیت ذوب شدن دارد می‌توان آنرا در جعبه یا هر شکلی ریخت. همچنین در سال ۱۹۱۰ انگلیس این ماده را از قانون مواد منفجره سال ۱۸۷۵ مبرا داشته و بطور کلی این ماده را جزو مواد منفجره به حساب نیاورده است چه درمورد ساخت یا انبار کردن آن. ارتش آلمان از این ماده برای پر کردن پوکه‌های نظامی در سال ۱۹۰۲ استفاده کرده است. این ماده قابلیت دیگری به آلمان‌ها می‌داد که بتوانند آنرا در جنگ جهانی اول در نیروی دریائی استفاده کنند. آنها گلوله‌هائی ساخته بودند که بتواند از دیواره ضد گلوله کشتی‌ها و ناوهای انگلیسی عبور کند، در حالیکه گلوله‌های انگلیسی به محض برخورد با پوسته ضد گلوله‌ها منفجر میشد و به این ترتیب انرژی آنها در بیرون از بدنه تانک یا ضد گلوله یا بدنه کشتی‌ها از بین می‌رفت. انگلیسی‌ها با گذشت زمان این ماده را جایگزین مایدایت (ماده منفجره‌ای که قسمت بزرگی از آن اسید پیکریک است) کردند. به این دلیل که نیاز به مواد منفجره در جنگ جهانی دوم افزایش پیدا کرد تی‌ان‌تی بارها با ۴۰-۸۰ درصد نیترات آْمونیوم مخلوط شد که ماده منفجره‌ای بنام آماتول را بوجود آورد. گرچه به اندازه تی‌ان‌تی قدرت انفجاری داشت ولی یک اشکال عمده داشت که بسیار نمگیر بود.
مطالب مشابه :
تهیه باروت سیاه
فرمول باروت سیاه به صورت زیر میباشد: دو مول پتاسیم نیترات و سه مول کربن و یک مول گوگرد و در
بيائيد با شيمي مواد منفجره بهتر آشنا شويم
فرمول باروت در كتابي كه توسط ماركوس باروت سياه در ابتدا در موارد صلح جويانه به مصرف
باروت
باروت بر دو گونه اصلی است: باروت سیاه و باروت بی دود. باروت سیاه نخستین نوع باروت بود.
فلزات قلیایی:
فرمول باروت در كتابی كه توسط ماركوس گرائیكوس درواقع باروت سیاه قدرت انفجاری كمی دارد اما
you make
فرمول شماره يک 4- میتونید مخلوط دکشترین با باروت سیاه (۱۰ گرم باروت +۱گرم دکسترین)
تاثير وزن سلاح بر سرعت و انرژي لگد
در این فرمول وزن گلوله، باروت و عدد 56/1432 سرعت حرکت گاز ناشی از انفجار باروت سیاه
مطلب مختصر و مفید نظامی
بعدها باروت سیاه تحت فرمول "نیترو سلولز" به باروت بی دود تبدیل شد.
مواد منفجره
2.باروت سیاه. باروت سیاه تی‌ان‌تی به‌وسیله نیتراسیون تولوئن c6h5ch3 تهیه میشود و فرمول
برچسب :
فرمول باروت سیاه