1.4. Особенности горения взрывчатых веществ

Взрывчатыми называются индивидуальные вещества или их смеси, способные под влиянием какого-либо внешнего воздействия (нагревания, удара, трения, взрыва другого взрывчатого вещества) к быстрому самораспространяющемуся химическому превращению с выделением большого количества тепла и образованием газов. От обычных горючих веществ, горение которых происходит при взаимодействии с кислородом или другими внешними окислителями, взрывчатые вещества, находясь в конденсированной (твердой или жидкой) фазе, содержат в себе все компоненты, участвующие в горении. Взрывчатыми веществами могут быть как индивидуальные химические соединения, так и механические смеси.

Детонация взрывчатых веществ может инициироваться интенсивным механическим или тепловым воздействием (удар, искровой разряд, взрыв металлической проволочки под действием электрического тока и т.п.). Сила воздействия, необходимая для возбуждения детонации, зависит от химической природы взрывчатого вещества или состояния горючей газовой смеси. К механическому воздействию чувствительны так называемые инициирующие взрывчатые вещества (гремучая ртуть, азид свинца и др.), которые обычно входят в состав капсюлейдетонаторов, используемых для возбуждения детонации вторичных (менее чувствительных) взрывчатых веществ. В конденсированном взрывчатом веществе детонация распространяется с постоянной скоростью, которая среди возможных для этого вещества скоростей распространения детонационной волны является минимальной. При этом зона химического превращения перемещается относительно исходного вещества со сверхзвуковой скоростью. Вследствие этого волны разрежения, возникающие при расширении газообразных продуктов химической реакции, не могут проникнуть в зону реакции и ослабить распространяющуюся впереди ударную волну.

Большинство индивидуальных взрывчатых веществ относятся к нитросоединениям:

• тринитротолуол, тетрил, гексоген, октоген, нитроглицерин, нитраты целлюлозы и др.

Взрывчатыми свойствами обладают также:

• хлораты, перхлораты, азиды, органические перекиси.

Молекулы органических нитросоединений содержат слабо связанный кислород в виде нитрогруппы − О₂. Таким образом, в одной молекуле содержатся и горючее, и окислитель. Их горение за счёт внутримолекулярного окисления может начаться при незначительных внешних воздействиях. Значительную группу взрывчатых веществ составляют эндотермические соединения, молекулы которых не содержат кислорода. В этом случае источником энергии является не окисление, а прямой распад. К таким соединениям относятся азиды свинца, серебра и других металлов. К механическим смесям относятся смеси твёрдых углесодержащих горючих с твердыми окислителями. Примером подобной смеси является чёрный порох.